Taux de compression

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En mécanique, le taux de compression d'un moteur à pistons, aussi appelé rapport volumétrique, est un rapport théorique de comparaison entre le volume de la chambre de combustion lorsque le piston est au point mort haut et le volume du cylindre lorsque le piston est au point mort bas).

Méthode de calcul[modifier | modifier le code]

Le taux de compression se calcule selon la formule suivante:

\frac {[(volume~du~cylindre) + (volume~de~la~chambre~de~combustion)]}{(volume~de~la~chambre~de~combustion)}

Les moteurs modernes à allumage commandé ont un taux de compression allant de 8 à 13, assez souvent voisin de 10 pour les moteurs de voiture et les Diesel ont un taux de compression allant en moyenne de 16 à 20 pour ceux à injection directe et 19 à 23 pour ceux à injection indirecte. Cette valeur est déterminée lors de la conception du moteur et reste invariable sur les moteurs conventionnels.

Le rendement d'un moteur augmentant avec son taux de compression, on cherche à augmenter celui-ci. Selon le type de moteur, la situation est la suivante:

  • Sur les moteurs à allumage commandé, un taux de compression élevé favorise l'augmentation de la puissance mais aussi le risque d'apparition du cliquetis. La compression plus élevée du mélange carburé pouvant provoquer un auto-allumage incontrôlé, nuisible au bon fonctionnement du moteur. C'est pourquoi dans le cas d'un moteur à allumage commandé ayant un taux de compression élevé, il faut utiliser un carburant ayant un indice d'octane adéquat.
  • Un moteur Diesel, en revanche, fonctionne par auto-allumage du carburant et pour ce faire a besoin de fortes valeurs de compression, afin que l'air introduit dans le cylindre soit porté à une température élevée. Malgré leurs taux de compression élevés et la forte augmentation de la température de l'air qui y est comprimé les moteurs Diesel peuvent cependant avoir besoin d'un système de préchauffage pour démarrer à froid.

Taux de compression et pression de compression[modifier | modifier le code]

La confusion est souvent faite entre le taux de compression et la pression dans les cylindres : Le taux de compression est une valeur invariable car déterminée d'après les volumes respectifs du cylindre et de la chambre de combustion à l'exclusion de toute autre donnée. La pression dans les cylindres est une valeur variant en permanence selon la charge demandée au moteur, la présence ou non d'un compresseur ou turbocompresseur, la température du moteur et son état mécanique.

Ainsi un taux de compression de 11 ne signifie pas que la pression dans les cylindres doit être de 11 bars.

Il est possible de mesurer la pression de compression d'un moteur à un régime donné (celui obtenu avec le démarreur du véhicule) au moyen d'une sonde de pression parfois appelée "compressiomètre" montée à la place de la bougie ou de l'injecteur. La pression de compression est mesurée dans chaque cylindre en l'absence de combustion. La valeur relevée doit se situer au-dessus d'un minimum précisé par le fabricant du moteur.

Cette mesure des pressions de compression permet de déterminer l'état d'usure du moteur et la ou les causes de l'usure, alors que la seule connaissance du taux de compression n'est d'aucune utilité pour un tel diagnostic. De faibles pressions de compression peuvent être dues entre autres à un défaut d'étanchéité des segments, du joint de culasse, de l'état des soupapes et de leurs sièges.

Taux de compression variable[modifier | modifier le code]

Une nouvelle génération de moteurs dont le taux de compression sera variable en faisant appel à diverses complications mécaniques tels que le prometteur Moteur MCE-5, permettront, en particulier pour les moteurs à essence lorsqu'il leur est demandé une faible charge, d'améliorer nettement le rendement. Il en résultera une importante baisse de la consommation et de la pollution.

Notes et références[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]