Le calcul de la pression de compression (réelle) dans les moteurs automobiles n’est pas un processus simple de comparaison des volumes dimensionnels maximum et minimum du cylindre lorsque le piston parcourt son cycle complet. Cette comparaison définit simplement le taux de compression mécanique. La plupart des moteurs n'atteignent jamais une pression de compression finale résultant uniquement du taux de compression. D'autres facteurs tels que le calage des soupapes, les conditions ambiantes, la position du papillon et la charge du moteur peuvent affecter de manière significative la pression de compression réelle, et un calcul utilisable devient une estimation éclairée qui doit prendre en compte les autres termes.
Étape 1
Estimer les taux de compression volumétrique dynamique à différents régimes du moteur. La plupart des moteurs ne ferment pas la soupape d'admission au point mort bas de la course du piston. À des vitesses plus élevées du moteur, le flux d'air entrant ne s'arrête pas lorsque le piston atteint le point BDC en raison de la quantité de mouvement élevée de l'air dans le collecteur d'admission. En maintenant la soupape d'admission ouverte au-delà du BDC, lorsque le piston commence à monter, le taux de compression est effectivement abaissé à bas régime pour empêcher la détonation (cliquetis) et il est nécessaire de l'augmenter à des vitesses plus élevées lorsque l'on recherche plus de puissance. Si la soupape d'admission se ferme 60 degrés après le BDC, le volume de compression initial ne représente qu'environ 80% (peut varier) de ce qu'il serait au BDC. Ainsi, dans cet exemple d'un taux de compression mécanique de base de 9: 1, le taux effectif peut être seulement environ 9,0 x 0,813 = 7,32: 1. À un régime moteur plus élevé, avec le papillon des gaz ouvert, le volume de départ effectif peut approcher du volume réel du cylindre, moins quelques pour cent de la perte de débit. Ainsi, le taux de compression effectif à grande vitesse peut être approximé en multipliant le ratio mécanique de base 9,0: 1 par 0,95 pour obtenir 8,55: 1
Étape 2 - Calculez la pression de compression de base à partir des valeurs faible et élevée. taux de compression effectifs rapides de 7,32: 1 et 8,55: 1, respectivement, en supposant une pression atmosphérique au niveau de la mer normale de 14,7 livres par pouce carré (psi). Multiplier le taux de compression effectif à basse vitesse de 7,32: 1 x 14,7 donnerait une pression de compression de 108,84 livres par pouce carré (psia). La valeur de vitesse élevée correspond au taux de compression effectif de 8,55: 1 x 14,7 psia ou 125,69 psia.
Corrigez la pression en fonction du facteur d'effet thermique spécifique. Lorsque l'air est comprimé, une partie de sa chaleur est extraite en raison de son volume plus faible, mais il n'a nulle part où aller. La chaleur entraîne donc une température plus élevée, ce qui augmente la pression au-dessus de ce qu'elle aurait été dans des conditions idéales. (C'est en fait cette température plus élevée qui enflamme spontanément le carburant dans les moteurs diesel avec leurs taux de compression beaucoup plus élevés d'environ 18: 1.) Pour l'air, ce facteur est d'environ 1,4: 1. Les pressions de compression estimées dans cet exemple seraient donc de 108,84 psi x 1,4 = 152,37 psi dans le cas de la vitesse lente et de 125,69 psi x 1,4 = 175,97 psi dans le cas de la vitesse de rotation supérieure.
Conseils
Les amateurs de performances utilisent des calculatrices de compression en ligne pour déterminer approximativement les modifications apportées au moteur susceptibles d'affecter la pression de compression. Elles peuvent également être utiles pour vérifier vos propres estimations.
La mesure de la pression de compression à l'aide d'un manomètre utilisant des trous de bougie est une méthode à faible vitesse qui lit les pressions inférieures à celles de votre moteur à vitesse élevée. Elle ne doit donc être utilisée que pour comparer des cylindres.
Avertissement
La détonation provoquée par une compression trop élevée peut causer des dommages importants aux moteurs.
Articles dont vous aurez besoin
Calculatrice ou tableur
Manomètre pour compression du moteur
Spécifications de calage des soupapes du moteur
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