Théorie fondamentale sur la compression du moteur

Dans cet article, nous allons essayer d'expliquer les principes fondamentaux de la compression dans les moteurs 4 temps. Nous avons toujours entendu dire qu'à moteur égal, une compression plus élevée signifie plus de puissance ; vérifions ce qu'il en est vraiment.

Qu'est-ce que la compression
Le taux de compression ou Compression Ratio (CR) est une mesure obtenue en divisant le volume existant dans la chambre de combustion (et le cylindre) avec le piston au point mort bas (PMB) par le volume existant dans cette même chambre avec le piston au point mort haut (PMH). En d'autres termes, c'est le rapport de l'air qui est comprimé à chaque remontée du piston.

Par exemple, si avec le piston en bas (PMB) nous avons un volume de 10cc et qu'en remontant le piston (PMH) nous avons 1cc de volume dans la chambre, nous pouvons dire que l'air a été comprimé selon un rapport de 10:1 ; il s'agit donc du CR de notre moteur.
Pour la petite histoire, dans cet article, nous nous référons spécifiquement à la « compression mécanique » ; il existe également d'autres types de mesures de compression (corrigée, statique, effective, de démarrage, dynamique...). Différents arbres à cames influencent aussi grandement le taux de compression.

Avantages et inconvénients de l'augmentation de la compression
Le moteur à combustion interne est une pompe à air. Nous essayons d'en introduire la plus grande quantité possible, pour ensuite la comprimer et finalement « l'enflammer » à l'aide d'un peu d'essence. L'expansion rapide de la combustion provoquera une force vers le bas sur le piston, responsable du mouvement du vilebrequin et directement liée à la puissance du moteur.
Pour une même quantité d'air, plus il sera comprimé dans la chambre de combustion, plus il libérera d'énergie après l'explosion. En même temps, une compression initiale plus élevée favorisera l'allumage du mélange air/essence, le tout aboutissant à une combustion plus efficace.
En contrepartie, un stress mécanique accru sera généré sur les pièces mobiles et la température de fonctionnement augmentera ; nous devons donc toujours chercher l'équilibre idéal entre l'augmentation du taux de compression (CR) et la durée de vie des composants du moteur.

Comprimez votre moteur
Il faut dire qu'en général, les moteurs d'origine des motos « cruiser » ont une compression assez réduite, car ils doivent fonctionner correctement sur tous types de marchés (la qualité de l'essence peut varier d'un pays à l'autre) et dans toutes sortes de conditions.
Si nous avons accès à du carburant de qualité comme du 98 octanes ou plus, ou si nous utilisons des boosters d'octane, nous pouvons augmenter l'efficacité de notre moteur en élevant légèrement la compression.

Étant donné que les tolérances mécaniques seront réduites, il ne faut pas forcer le moteur dans ces conditions, en le laissant chauffer avant d'accélérer brusquement. Ainsi, le métal des composants se sera suffisamment dilaté pour maintenir les valeurs recommandées et éviter les défaillances mécaniques.
Il est également important de savoir que l'augmentation de la compression doit être effectuée sur un moteur parfaitement « sain ». Il est inutile de tenter de corriger un défaut ou une perte de puissance en augmentant la compression ; il faut d'abord résoudre le problème initial.

Différentes façons d'obtenir le même résultat
Il existe plusieurs manières d'augmenter légèrement la compression d'un moteur de série ; énumérons quelques-unes des plus utilisées.

• Joints de culasse plus fins : Certains fabricants développent des joints de culasse spéciaux qui réduisent légèrement la chambre de combustion, augmentant ainsi la pression interne.

• Usinage du cylindre ou de la culasse : On retire quelques millièmes de l'un de ces composants pour obtenir une chambre de combustion plus petite. Réservé aux experts.

• Culasses spéciales : Certains fabricants proposent des culasses avec des chambres de combustion conçues pour optimiser la combustion et augmenter la compression.

• Kits Big Bore : Lorsque nous installons des cylindres et des pistons plus grands, nous augmentons la compression car, pour une même chambre de combustion, nous avons plus d'air au départ. Ils sont préférés car, outre les améliorations dues à l'augmentation de la compression, rien ne vaut une augmentation de cylindrée pour obtenir plus de couple et de puissance.

• Pistons plus hauts : Divers fabricants proposent des pistons avec une calotte plus haute, ce qui entraîne une plus grande compression du mélange lors du PMH.

Le montage n'est que le début

Une fois que nous avons choisi la méthode pour augmenter la compression et après avoir monté les composants, il reste le processus de « tuning ». Comme nous avons modifié les conditions de fonctionnement interne du moteur liées à l'air et au carburant, il est nécessaire de régler correctement l'allumage ainsi que la carburation ou l'injection.
Une fois cette étape terminée, nous obtiendrons un moteur plus « joyeux », qui accélérera brillamment et sera également plus efficace.

Frank Burguera

#mecanicaharley