serge5694 a écrit :oups
en effet petite (plustôt grosse erreur) le taux de compression dépasse les 13/1 et non pas les 15/1.
Par contre rapport volumetrique et taux de compression c'est la même chose .
les moteurs essence a injection directe eux dépasse largement ces taux de compression.
Bonjour,
Désolé, le rapport volumétrique et le taux de compression, ce n'est pas du tout la même chose. Il s'en faut de beaucoup !
Il y a là une confusion fréquente (jusqu'à et y compris sur google, qui n'en est pas à une erreur près), et ce d'autant plus qu'on a l'habitude de dire "prendre (ou mesurer) le taux de compression" d'un moteur... Cela se dit dans les garages, et même en cours de mécanique...
Et les habitudes étant têtues, sur ce sujet, je me suis pris de bec avec un bon copain, on a même failli s'engueuler... avec férocité !
Sans prétendre "pondre" un cours magistral, il me semble bon de rappeler les réalités représentées par ces deux définitions :
Le rapport volumétrique, comme sa dénomination l'indique, c'est le rapport des volumes entre le volume laissé libre au point mort haut (PMH) entre la culasse et le dessus du piston, c'est à dire le voulume de la chambre de combustion, et le volume total au point mort bas (PMB), c'est à dire la somme du volume de la chambre de combustion plus le volume dégagé par le mouvement du piston (cylindrée élémentaire) dans un moteur à combustion interne (essence, ou diesel, peu importe).
Par convention, la cylindrée élémentaire (volume de déplacement dû au mouvement d'un piston) est le produit de la surface de base de ce pistion (liée à l'alésage) par son déplacement dans le cylindre (course), soit 2*Pi*(alésage/2)au carré*course. Bien entendu, la cylindrée totale d'un moteur est la somme de ses cylindrées élémentaires... ou encore le produit d'une cylindrée élémentaire par le nombre de pistons...
Donc, le rapport volumétrique est : (cylindrée élémentaire+chambre de combustion) / chambre de combustion.
Soit
Q la cylindrée élémentaire, et
q' le volume de la chambre de combustion, cela s'écrit :
(Q+q')/q'
Il s'agît là d'une grandeur physique, mesurable, peu importe que le moteur soit en fonctionnement ou non.
En ce qui concerne le taux de compression, il convient de considérer le moteur en mouvement, et d'admettre que la compression dans chaque cylindre, due à ce mouvement, est effectuée de façon adiabatique, c'est à dire sans échange de chaleur avec le milieu environnant. Et c'est là toute la différence !
Tous les gamins qui ont un jour eu à regonfler leur vélo savent bien que si l'on gonfle "mollement" (lentement), le bout de la pompe (côté tuyau vers le pneu) reste à peu près froid... mais que si l'on y va avec énergie, en pompant rapidement, cette extrémité devient chaude, voire très chaude...
C'est le principe du briquet à amadou ancestral... et de l'allumage du combustible dans un moteur diesel !
Quand on comprime un gaz, il s'échauffe... quand on le détend, il se refroidit : réfrigérateurs, pompes à chaleur, moteurs diesel, climatiseurs, même combat, même principe !
(à revoir : Lois de Poisson, Mariotte, Gay-Lussac... et j'en oublie certainement !)
Dans ces conditions, la formule décrivant cet effet devient un peu pluds compliquée... il faut y faire intervenir l'élévation de température due à la compression rapide... en partant de la pression atmosphérique et de la température ambiante.
Retour à mes vieux manuels de mécanique : le taux de compression
Tx est le rapport entre la pression en fin de compression et la pression ambiante, qui peut évidemment être exprimé soit en rapport, soit en %.
Cela s'écrit
Tx =
P1/Pa, avec
P1 = pression en fin de compression, et
Pa = pression ambiante au moment de la mesure.
Mais la formule décrivant
P1 est :
P1 = Pa*((Q+q')/q') élevé à la puissance
k.
Ce cœfficient
k est fonction de différentes chaleurs spécifiques du gaz à comprimer. En général,
k est pris égal à 1,40 pour l'air pur (diesel), et à 1,33 pour le mélange carburé (essence).
Et c'est cela qui change tout...
Pour un rapport volumétrique de
20 (moyenne courante dans le diesel), à pression-température ISO standard niveau mer, on trouve, en fin de compression, une pression de l'ordre de
66 fois la pression ambiante et une température d'environ
690°C... soit un taux de compression
Tx de 66:1 !
Mêmes considérations pour un rapport volumétrique de
10 (moyenne courante en essence), mêmes conditions ambiantes, la pression en fin de compression est d'environ
25,7 fois la pression 'ambiante et la tempé est de l'ordre de
460°C... soit un taux de compression
Tx de 25,7:1 !
Y'a vraiment rien à voir entre ces deux expressions, taux de compression, d'une part, et rapport volumétrique, d'autre part !
Bien cordialement,
Col. JETHRO. (Pioneer P300S, 912ULS, Hélice SR3000-2)
- Ce qui se conçoit bien s'énonce clairement, et les mots pour le dire nous viennent aisément. (N. BOILEAU)
- Les Nombres mènent le Monde (Pythagore)... Si les chiffres gouvernent le monde, ils montrent aussi comment le monde est gouverné (Gœthe)
- De la Théorie à la Pratique, il y a un abîme que seule l'expérimentation rigoureuse permet de franchir... (Bon Sens)
ma mémoire n'est plus ce qu'elle était. Heureusement ça ne change pas grand chose.
