[PERF] Quand on sait, pas on demande

[rudi1]

bon ben voila , j'entend parler de couple ,de chevaux, de tour minute, de si de ça , et j'entrraaaavvvveeee que dalle

mais j'aimerais avoir des explications

les chevaux ...ces ce qui fait aller vite ...ces ça ?

le couple , ces la "force" transmise a la roue arrière ....juste ?

mais ou je suis perdu , ces quand une 250 a autant de ch que ma mienne voir plus , qu'es ce qui fait les ch

une mise au point totale sur qui fait quoi dans un moteur serais la bienvenue ........svp

ben faut tout expliquer svp

a vot bon cœur

[freddy.lombard]

Si tu as un peu de temps, on fera un super tuto sur le sujet. En attendant :

CHAPITRE 1 : NOTIONS DE BASE (COUPLE, PUISSANCE, CYLINDRÉE...)


Rappels (?) :
- Alésage (en cm) = diamètre du cylindre (en cm)
- Course (en cm) = distance comprise entre le PMH (point mort haut) et le PMB (point mort bas) du piston
- Cylindrée (en cm3) = volume déplacé par le piston
- Régime de rotation (en m/s) = vitesse moyenne du piston
- Vitesse de rotation w (en tr/mn - tours par minute ou officiellement en radians par seconde)

Le couple C est exprimé en mkg (officiellement en Nm - Newton.mètre ou en daN.m - décaNewton .mètre. C'est « l'effort qu'il faudrait appliquer au bout d'une barre d'une mètre de long tournant avec le vilebrequin pour faire caler le moteur ». Au plan physique c'est le produit d'une force (en Newton) par une longueur (en mètres).
Concrètement il donne une sensation de poussée, c'est à dire le « coup de pied au cul ». Sur une moyenne cylindrée comme la SR400, le couple est assez faible, ce qui évite les mauvaises surprises.
Les avantages d'un couple élevé sont la sensation de coup de pied au derrière, la réactivité immédiate du moteur quand on tourne la poignée, la « sensation moteur » et l'efficacité à bas régime (quand on ne roule pas vite, en général).
Les inconvénients d'un couple trop élevé sont une faible adhérence sur route mouillée et une gestion malaisée de l'accélération.

La puissance P est exprimée en ch (chevaux DIN) ou en kw (kilowatts). « On parle donc d'une puissance maximale à un régime moteur donné. Cette puissance peut être mesurée sur un banc de puissance directement à la roue arrière ou en sortie de vilebrequin. La puissance s'atténue entre la sortie directe du moteur (le vilebrequin) et la roue arrière. Sa valeur est donc moindre lorsqu'elle est mesurée à la roue. »

La puissance influe sur la vitesse de pointe, mais surtout sur la capacité d'un moteur à accélérer « longtemps, longtemps »... Généralement, cette puissance arrive « haut dans les tours ».

Les avantages de la puissance sont la possibilité d'effectuer un dépassement franc, la sensation de vitesse, le « caractère moteur » et la sonorité (en général...).
Les inconvénients dune forte puissance sont (encore !) les risques de faible adhérence sur route mouillée et (bien entendu) la gestion de la vitesse par le pilote, surtout s'il est débutant.


Une relation physique amusante donne : P = (1,39.10-3) C . w
Ceci signifie qu'il y a une relation directe entre la puissance P et le produit du couple C par la vitesse de rotation du moteur w

Je reviendrai dans un prochain message sur la quasi absence de relation entre la cylindrée et la puissance.
En effet, on a l'impression que plus la cylindrée est importante, plus la moto est puissante, ou plus elle a de couple ; en réalité, non, il y a tout un tas de facteurs qui interviennent, notamment l'architecture du moteur - celui de la SR400 est le plus simple, le plus pur et le plus originel qui soit : c'est un monocylindre.





En espérant que ce n'est pas trop technique et surtout que ça t'a aidé à comprendre (un peu) les choses.

Surtout n'hésite pas à poser des questions. Plus il y aura de question, plus on pourra faire un bon tuto sur le sujet des moteurs (sujet vaste...).  

[rudi1]

ces top Freddy merci , ces vrai qu'un tuto serais bien pour les novices comme moi , ces quand même intéressant si on a envie de savoir bien sur ....

reviens comme tu le dis sur la relation cylindrée -puissance , ces la que je me pose des questions ....comment une plus petite cylindrée a plus de ch qu'une plus grosse ?? ,

et aussi par exemple ,je vois sur le net des motos qui montent a 12-13-15- milles TRM

...merci a toi

[Zappa]

belle prose !!! et efficace

[freddy.lombard]

Tu poses deux questions très différentes. Je vais tenter de répondre à la seconde :

CHAPITRE 2 : POURQUOI LES MOTOS NE MONTENT-ELLES PAS TOUTES AUSSI HAUT DANS LES TOURS ?

Je m’affranchis de suite des moteurs 2 temps, d’une part parce qu’ils ne sont plus d’actualité, d’autre part parce que ça nous entraînerait dans un autre débat et je me limiterai au 4 temps.

Seul l’un des 4 temps sert à faire avancer la moto : la phase dite de « détente » Avec un monocylindre comme sur la SR400, l’effort est fourni par le moteur pendant seulement un quart du temps de fonctionnement. Sur un bicylindre il l’est pendant la moitié du temps, sur un trois-cylindres, pendant les trois-quarts du temps, et sur un quatre-cylindres, l’effort porte théoriquement sur les 4 temps, donc il est (plus ou moins) « constant ».

Du coup, plus on augmente le nombre de cylindres, moins le couple fourni par chacun d’entre eux est important dans le même temps, et, à l’inverse, plus on diminue le nombre de cylindres, plus le couple fourni sera important par chaque cylindre. On peut en déduire (et on peut aussi constater) que plus le nombre de cylindres est élevé, moins le moteur vibre. On va tenter de le démontrer.  

Dans notre monocylindre, la cylindrée est supportée par un seul piston, alors qu’à cylindrée égale pour un quatre-cylindres, elle est supportée par 4 pistons, qui font chacun le quart de la taille de celui du monocylindre. Concrètement, un bicylindre de 400 cm3 comporte deux cylindre de 200 cm3 et un quatre cylindres de 400 cm3 comporte quatre cylindres de 100 cm3.

À titre d’exemple, le piston d’un moteur qui tourne à 9000 tr/min avec une course de 50 mm, fait 150 allers-retours par seconde et s’arrête donc 300 fois pour repartir dans l’autre sens. Un calcul montre que ce piston se déplace en moyenne à 54 km/h et encaisse une accélération de 0 à 54 km/h 300 fois par seconde :  c’est extrêmement brutal et c’est ce qui cause les vibrations.

Dans le monocylindre, le moteur restitue ces chocs de façon brute. Par contre, dans un bicylindre, un trois cylindres ou un quatre cylindres, l’architecture moteur est conçue de telle sorte que le mouvement des pistons soit plus ou moins alterné, ce qui permet (en théorie) que les forces en présence s’annulent, ou tout du moins s'équilibrent et s’atténuent fortement. Donc, plus il y a de cylindres, moins les vibrations se ressentent (cette fois-ci, c’est prouvé !   ). Il y a d’autres critères qui entrent en compte, comme l’architecture moteur (un flat twin de type BMW est conçu de telle sorte que les forces s’annulent presque)… Du coup, plus il y a de cylindres, plus le moteur peut tourner vite sans dégâts.

On comprend que ces contraintes mécaniques font que le monocylindre a ses limites : en général, on considère qu’un monocylindre de 650 cm3 (appelé familièrement le « gromono ») est la limite haute qu’un moteur peut encaisser, même s’il y a eu quelques exemples de cylindrées supérieures.

Des calculs physiques (en résistance des matériaux) montrent que le régime maximal est inversement proportionnel à la racine cubique de la cylindrée. Par exemple, si le monocylindre de la SR400, dont la cylindrée est de 400 cm3, peut tourner à 7500 tr/mn, un bicylindre de 400 cm3 pourrait tourner à 10200 tr/mn et un quatre cylindres de 400 cm3 peut tourner à un régime maximal de 13800 tr/mn.

Ceci répond à ta question.  

Si des points restent obscurs, n'hésite pas à reposer des questions. J'ai omis un point particulier qui est l'équilibrage des monocylindres, justement pour diminuer les vibrations... On pourra en reparler.
Le monocylindre est à mon sens le plus pur des moteurs, même si les autres ont leur avantages - on vient de le voir ; de plus, il constitue l'architecture originelle de tous les moteurs, le grand ancêtre.

La prochaine fois, je m'attaquerai au rapport supposé entre cylindrée et puissance...  

(Je citerai mes sources – nombreuses – à l’issue de ce fil, qu’elles proviennent d’internet, de la presse, des livres ou de mes propres connaissances).

[rudi1]

Freddy ,tu est notre maitre capello a nous

en tout cas ces clair et compréhensible ....merci a toi

[Alex]

Chapeau, l'artiste!

[Lucas57]

Super tout ça !!

[freddy.lombard]

CHAPITRE 3 : QU’EST-CE QUI FAIT LA PUISSANCE D’UN MOTEUR ?

1/ La puissance dépend – quand même pas mal – de la cylindrée : plus la cylindrée est importante, plus la combustion est importante.
2/ La puissance dépend – un peu - du nombre de cylindres : à cylindrée égale, plus il y a de cylindres plus on aura de puissance.
3/ La puissance dépend – un petit peu – de l’injection : à moteur « identique », le moteur à injection délivre plus de puissance que le moteur à carburateur. L’injection permet un dosage plus fin du mélange air-carburant, notamment si l’allumage et la pompe à injection sont bien réglés.
4/ La puissance dépend – un peu – du nombre d’arbres à cames et du nombre de soupapes.
5/ La puissance dépend – un petit peu – de l’échappement : on voit sur les fils de notre forum consacrés aux modifications de l’échappement que la suppression du catalyseur induit une légère augmentation de puissance…

Conclusion (très provisoire) : la cylindrée n’est qu’un facteur parmi ceux qui contribuent à augmenter la puissance.


Sauf que… POURQUOI CE N’EST PAS LA PUISSANCE L’ÉLÉMENT LE PLUS IMPORTANT ?

Il faudrait rappeler (?) que « le régime moteur est associé à une démultiplication (un rapport de la boîte de vitesses), la puissance maximale étant obtenue sur le dernier rapport. »

Il faudrait également rappeler le rôle de l’aérodynamisme de la moto (d’où les carénages sur les motos de compétition).

Mais, l’élément fondamental est le rapport poids-puissance. Plus un véhicule est lourd, plus il aura besoin de puissance pour atteindre les mêmes performances qu’un autre véhicule plus léger.
On peut dire que la puissance et le poids d’une moto ont en proportion tout autant d’impact sur la vitesse pure que la résistance à l’air


On peut trouver un intéressant classement des motos en fonction de leur rapport poids/puissance sur [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]
En tête du classement, on retrouve l’atypique Rapom V8 de 8193 cm3, qui affiche une puissance de 1000 ch pour un poids de 454 kg. Le rapport poids/puissance est le plus faible du moment, avec 0,45 ch/kg !
C’est depuis le début des années 2000 que l’on a atteint – sur des motos de série – un rapport poids/puissance qui se situe aux alentours de 1 ch/kg sur les bécanes sportives.


A contrario, on trouve des contre-exemples non seulement parlants mais réellement frappants :

Une petite moto de 125 cm3 de compétition, bien profilée et très légères (70 kg environ) arrive à dépasser les 250 km/h malgré une puissance d’environ 50 ch.

Une moto de série actuelle bien profilée peut atteindre les 250 km/h avec seulement 90 chevaux.
(Une hypersportive moderne devrait être limitée à 20 chevaux pour s’assurer qu’elle ne dépasse pas les 130 km/h !)

Et puis n’oublions pas le poids de l’histoire :
- le seuil des 100 km/h a été franchi par une moto dès 1902 sur une Clément 1500 cm3 à quatre cylindres en V
- le seuil des 200 km/h a été franchi en 1928 sur une 1000 Zénith 1000 cm3
Ces motos n’étaient même pas carénées, mais elles étaient allégées au maximum - pour leur époque.


Voilà, c’est tout pour aujourd’hui.
Rudi, j’espère que ça répond à tes premières questions…

[l'amiral]

merci pour le travail fourni Freddy ; un plaisir de te lire

[Zappa]

Freddy t'es un furieux !!!
quel boulot
Bravo

[rudi1]

et comment Freddy

comme dis zappa " t'es un furieux "

super et encore merci

[J.F Le Normand]

Voilà une réponse qui démontre le sérieux de ce nouveau forum,bravo Freddy pour le fond et la forme.
Du beau travail dont nous profitons tous ( un jour nous pourrons peut être dire toutes et tous )
Bravo!!!

[rudi1]

je lis pour le moment le hors-série  moto légende sur les 750 .....que du bon ,

mais voila , je lis et je tombe sur des truc que je ne connais pas

par exemple, la première moto décrite est uns BSA V-TWIN750 ...culbuté

qu'es ce que  "culbuté"

quand on parle de " calé a 360° "  de quoi qu'on parle .....

Freddy , ces a toi

[Alex]

Culbuté, Vtwin, calé à 360°, à plat, etc...c'est juste la manière dont sont positionnés le ou les cylindres.

Non?

[l'amiral]

oui je crois que c'est ca

[Alex]

Cylindres culbutée: "en V", Harley par exemple

À plat: bah...à plat, quoi! Façon BMW

Calés à 360: à l'anglaise, Norton, Triumph, &co.

Etc....en fait, ça désigne "l'ordre successif des combustions dans le temps". T'es bien avancé, non? :-)

Jette un oeil là-dessus, tu y verras BEAUCOUP plus clair: [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]

[Zappa]

et la clé de 10 elle est ou

[rudi1]

super le lien alex ....merci

la clé de 10 .....de 10 quoi j'me renseigne

[J.F Le Normand]

Rudi ,

J'ai bien une autre explication pour culbuter mais ....
Bon ok je sors

[rudi1]

Rudi ,

J'ai bien une autre explication pour culbuter mais ....
Bon ok je sors

[freddy.lombard]

Salut les copains, je suis de retour !

Bon, il y a encore un peu de terrain à parcourir...

Pour répondre à la question de rudi, voici...


CHAPITRE 4 : QU'EST-CE QU'UN MOTEUR CULBUTÉ ?

Commençons par le commencement : nous n’étudierons ici que le moteur 4 temps, puisque le deux-temps ne comporte pas de soupapes (donc pas de moteur culbuté…).

Pour des questions de simplification, je vais prendre l’exemple du monocylindre (ce qui est le cas de la SR 400) comportant une soupape d’échappement (dans la réalité il peut y en avoir plusieurs, mais ça ne change rien à l’explication) et une soupape d’échappement.


1 : STRUCTURE DU MOTEUR

[Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image]



2 : LES 4 TEMPS

1/ L'admission : le piston descend dans le bas du cylindre, la soupape d'admission s'ouvre et laisse entrer le mélange air + essence. La soupape d'échappement est fermée. [note : lorsque la chambre de combustion se remplit du mélange, l’essence est le carburant, tandis que l’air est considéré comme un comburant]

2/ La compression : la soupape d'admission se ferme, le piston remonte et comprime le mélange air + essence.

3/ La combustion et la détente : une étincelle produite par la bougie fait exploser le mélange comprimé (air + essence). Cette explosion repousse le piston dans le bas du cylindre.

4/ L’échappement : le piston remonte, la soupape d'échappement s'ouvre afin d'évacuer les gaz résultants de la combustion.

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3 : QU’EST QU’UN ARBRE À CAMES ?

L’arbre à cames (encore appelé arbre de distribution) est une pièce métallique longiligne, entraîné par une roue dentée.
Il commande l’ouverture des soupapes en transformant le mouvement rotatif issu du moteur en mouvement longitudinal actionnant les soupapes.

[Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image]
(source image : Larousse. Ôooh, le bel arbre à cames !)

En gros il y a autant de cames que de soupapes à commander (indépendamment ou par groupes sur les multicylindres). La came glisse sur la queue de la soupape ou sur un renvoi mécanique dans le cas du moteur culbuté.

Ce renvoi mécanique, c'est le fameux culbuteur, qui comprend en général au minimum une tige de culbuteur et un patin de culbuteur.

Sur les moteurs modernes, l’arbre à cames se situe au-dessus de la culasse : c’est ce qu’on appelle un arbre à cames en tête. Mais, dans notre moteur culbuté, l'arbre à cames se situe traditionnellement plus bas, au niveau du vilebrequin, d'où la nécessité du culbuteur.

[Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image]




4 : UN PEU D’HISTOIRE :

L’arbre à cames a été inventé au Moyen-Âge !

Concernant les motos, c’est vers 1910 que l’on a introduit un arbre à cames dans le moteur. Au départ, seule la soupape d’admission était commandée par la came ; c’est ce qu’on appelait un moteur semi-culbuté.

À partir de 1920, pour obtenir des performances « sportives » (pour l’époque), on utilise des moteurs culbutés.

À l’inverse, après-guerre, avec le rationnement et les surplus militaires, on reprend des modèles d’avant-guerre et les moteurs culbutés sont toujours à l’honneur, mais plutôt pour les motos utilitaires. Parallèlement, chez NSU ou Gilera, on commence à utiliser les arbres à cames en tête (ACT pour les intimes).

À la fin des années 50, Harley-Davidson, le fleuron des moteurs culbutés, reste le seul fournisseur de motos aux États-Unis. En Europe, c’est une période de vaches maigres pour la moto : les français disparaissent peu ou prou du marché de la moto, peu d’Italiens survivront à cette époque (Ducati et Guzzi) et seuls les anglais continuent à fabriquer exclusivement des moteurs culbutés (BSA, Triumph et Norton).

À partir de 1965, c’est le renouveau, grâce aux japonais : Honda, va complètement révolutionner la moto, notamment avec le double ACT, le remplacement de la chaîne par une courroie… Mais c’est une autre histoire.

Aujourd’hui, peu de motos restent avec un moteur culbuté. Même notre Yamaha SR 400 utilise un simple arbre à cames, même si elle conserve quelques technologies traditionnelles comme le refroidissement par air, le monocylindre 4 temps avec ses deux soupapes ou le frein arrière à disque pour la partie cycle…

(pour les éléments historiques, très simplifiés, je me suis inspiré du site [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] que je remercie).

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