Rapport_volumétrique_Mikadiracing

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Détermination du Rapport Volumétrique RV
(1) Introduction
Le rendement de la combustion est d'autant plus important que le mélange est
comprimé, le rapport volumétrique (RV) permet de chiffrer cette compression.
La préparation d'un moteur passe
donc par l'augmentation du RV mais
dans une limite raisonnable.
L'accroissement de pression passe par
une augmentation de la température
et peut provoquer l'auto-détonation
du mélange et donc le phénomène de
cliquetis peut apparaître. (danger)
En utilisant de l'essence standard, il
est conseillé de ne pas dépasser un
RV de 12, pour passer cette limite il
est impératif d'utiliser de essences
spéciales a fort pouvoir antidétonant
et donc un indice d'octane supérieur à
100.
(2) Expression du rapport volumétrique
Le rapport volumétrique est le ratio entre le volume occupé par le mélange en
début de compression et le volume occupé en fin de compression.
Le volume en début de compression est le volume occupé par le mélange au
point mort bas (PMB).
Le volume en fin de compression est le volume occupé par le mélange au point
mort haut (PMH).
Le volume au PMH est égal au volume de la chambre de combustion.
Le volume au PMB est égal à la cylindrée unitaire V (cylindré divisée par le
nombre de cylindre) ajoutée au volume de la chambre de combustion v. RV =
(V+v)/v
(3) Caractéristiques dynamiques d'un moteur
Le schéma à gauche permet de
représenter l'ensemble des
dimensions caractérisant un moteur.
Pour calculer le rapport volumétrique
il faut connaitre:
Alésage
Course
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Diamètre anneau feu du joint de
culasse
Epaisseur du joint de culasse
Cote de compression du piston
Dépassement du piston
Volume du dôme du piston
Volume de la culasse
(4) Cylindrée unitaire V
Cette valeur est très simple à déterminer.
V = Course x ( PI x Alésage^2) / 4
L'exemple du TU3 :
Course = 77 mm
Alésage = 75 mm
V = 77 x ( 3.14 x 75 x 75 ) / 4
V = 340175 mm3 = 340 cc
( cc pour centimètre cube)
(5) Volume de la Chambre de Combustion v
Ce volume est plus difficile à
déterminer surtout si le piston n'est
pas plat.
Il ne faut pas confondre ce volume v
avec le volume de la culasse.
Si le piston est plat et si sa cote de
compression fait qu'au PMH sa tête
ni ne dépasse ni n'est plus bas que le
haut de la chemise alors
v = vc + vj
où
vc = Volume de la culasse
vj = Volume du joint de culasse
vc est à mesurer (voir plus bas pour la méthode)
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vj = (epaisseur du joint) x (PI x diam. anneau feu^2) / 4
Cas général
Dans le cas général du calcul du volume de la chambre de combustion il faut
prendre en compte 2 autres volumes, celui du dépassement du piston et celui
du dôme du piston. (voir la photo précédente)
vd = Volume du dépassement du piston par rapport à la chemise
vp = Volume occupé par le dôme du piston
v = vc + vj + vd + vp
Attention vd et vp peuvent être
négatifs
Le dessin suivant représente deux cas de figure parmis la multitude possible.
Dans le cas A : vd est négatif et vp est positif
Dans le cas B : vd est positif et vp est négatif
(6) Méthodedemesuredevc
Il faut utiliser une pipette graduée et
une plaque de plexiglass percée de 2
trous.
En utilisant la pipette remplissez la
culasse (de white spirit par exemple)
par l'une des deux trous, le volume de
liquide donne vc.
(7) Méthodedemesuredevd
Après avoir placé le moteur au PMH, il faut mesurer avec un pied à profondeur
la hauteur (h) de dépassement (positif ou négatif). Cette mesure ce fait du bord
de la chemise à la tête de piston (cote de compression).
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vd = h x (PI x Alésage^2) / 4
(8) Méthode de mesure de vp
Nous allons utiliser la même méthode
que pour la mesure de vc.
(pipette + plexiglass)
Placer le piston à 1cm du bord de la
chemise. (utiliser le pied à
profondeur)
Rendre étanche le piston en utlisant
de la graisse afin que le liquide ne
descende pas jusqu'au segment.
On mesure alors V1.
vp = [ 1cm x (PI x Alésage^2) / 4] V1
(9) Augmentation du RV
L'augementation du RV passe par la diminution de v.
Plusieurs possibiliés afin d'augmenter le RV:
- Rabotage de la culasse
- Montage de pistons avec une cote de compression plus importante
- Montage de pistons avec un dome plus élevé
- Utilisation d'un joint de culasse moins épais
Attention il faut conserver au PMH une distance de 1.5mm minimum entre le
piston et la soupape. (mesurable à la patte à modeler)
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