Calculateur de cylindrée moteur (volume de travail)

La cylindrée (ou volume de travail) d'un cylindre correspond au volume balayé par le piston entre ses deux positions extrêmes.

La formule pour calculer le volume d'un cylindre est une notion de géométrie élémentaire : le volume est égal au produit de l'aire de la base par la hauteur. Pour calculer la cylindrée d'un moteur de voiture ou de moto, le principe est le même. Le volume de travail de tout cylindre de moteur se calcule ainsi :

Où :

h — la course du piston en mm dans le cylindre, du PMH au PMB (Point Mort Haut et Point Mort Bas)

r — le rayon du piston en mm

π — 3,14 (constante mathématique)

Ou selon la formule alternative : V=(πD²/4)h, où l'on utilise le diamètre du cylindre (D, l'alésage) au lieu du rayon. Par exemple, pour calculer la cylindrée d'un véhicule tout-terrain équipé d'un moteur 2,7 L, prenons les données suivantes :

• Diamètre du cylindre (Alésage) : 95,5 mm (R — 47,75 mm).
• Course du piston : 94 mm.
• Nombre de cylindres : 4.

En insérant ces données dans le calculateur, nous obtenons un volume de 2693 cm³.

À titre de comparaison, calculons la cylindrée d'une voiture compacte standard (type 1,6 L). Selon les caractéristiques techniques :

• Diamètre du cylindre — 82 mm (rayon = 41 mm).
• Course du piston — 75,6 mm.
• Nombre de cylindres — 4.

Le calculateur nous donne un volume de 1596 cm³. Ce résultat correspond parfaitement aux données constructeur pour ce type de motorisation.

Comment connaître la cylindrée d'un moteur

Pour calculer la cylindrée totale du moteur, vous devez d'abord calculer le volume d'un seul cylindre (cylindrée unitaire), puis le multiplier par le nombre de cylindres du moteur. Ce qui nous donne :

V_moteur = Pi multiplié par le rayon au carré (c'est-à-dire la surface du piston) multiplié par la hauteur de la course, le tout multiplié par le nombre de cylindres.

Comme les dimensions du piston sont généralement indiquées en millimètres alors que la cylindrée s'exprime en centimètres cubes (cm³), il faut diviser le résultat final par 1000 pour effectuer la conversion.

Notez qu'il existe une différence entre le volume total et le volume de travail (cylindrée). Le piston possède souvent des reliefs (dômes ou encoches pour les soupapes) et le volume de la chambre de combustion s'ajoute au volume balayé. Pour calculer le volume réel (total) d'un cylindre, il faudrait additionner le volume de la chambre de combustion et la cylindrée. Cependant, quand on parle de « moteur 2.0 litres », on parle uniquement de la cylindrée (volume balayé).

Vous pouvez déterminer la cylindrée avec une calculatrice classique si vous connaissez les dimensions du cylindre et du piston, mais utiliser notre outil en ligne en cm³ sera beaucoup plus simple et rapide. Ces calculs sont particulièrement utiles si vous cherchez à estimer le potentiel de puissance du moteur, car ces indicateurs sont étroitement liés.

Calcul de la cylindrée avec le calculateur

Pour calculer le volume du moteur qui vous intéresse, il suffit de saisir 3 chiffres dans les champs correspondants ; le résultat s'affichera automatiquement. Ces trois valeurs se trouvent dans la fiche technique du véhicule (Revue Technique Automobile) ou peuvent être mesurées directement sur le bloc moteur à l'aide d'un pied à coulisse.

Ainsi, si vous obtenez par exemple un résultat de 1598 cm³, cela correspondra commercialement à un moteur de 1,6 L. Si vous obtenez 2429 cm³, c'est un moteur de 2,4 litres.

Piston à course longue et à course courte

Notez également qu'à nombre de cylindres et cylindrée égale, deux moteurs peuvent avoir un alésage et une course différents, ce qui influencera leur caractère et leur puissance. Un moteur à course courte (souvent appelé « supercarré ») a généralement un rendement thermique plus faible à bas régime mais peut atteindre des puissances élevées à haut régime. À l'inverse, les moteurs à course longue privilégient le couple (la traction) et l'économie de carburant.

Par conséquent, à la question « comment connaître la cylindrée par les chevaux », la réponse est : c'est impossible. Bien que la puissance (chevaux) soit liée à la cylindrée, on ne peut pas déduire l'une de l'autre par un simple calcul, car la puissance dépend de nombreux autres facteurs (turbo, injection, gestion moteur, etc.). La seule façon fiable de déterminer les centimètres cubes est de se baser sur les dimensions de l'équipage mobile (pistons/vilebrequin).

Pourquoi vérifier la cylindrée du moteur ?

On cherche souvent à connaître la cylindrée exacte lors d'une préparation moteur, par exemple lorsqu'on souhaite augmenter le taux de compression ou procéder à un réalésage des cylindres (tuning). Une augmentation du taux de compression accroît la pression sur le piston lors de la combustion, rendant le moteur plus performant. La technique consistant à augmenter la cylindrée pour accroître le taux de compression est efficace : la quantité de mélange air/essence reste similaire, mais le travail utile augmente. Cependant, il y a des limites : une augmentation excessive risque de provoquer de l'auto-allumage (cliquetis), ce qui non seulement réduit la puissance mais peut détruire le moteur.

Foire Aux Questions (FAQ)

• En quelle unité se mesure la cylindrée du moteur ?

  La cylindrée se mesure officiellement en centimètres cubes (cm³), mais dans la documentation commerciale et courante, elle est souvent exprimée en litres (L). 1000 cm³ sont égaux à 1 litre. L'unité la plus précise reste le cm³, car l'expression en litres est souvent un arrondi. Par exemple, un moteur de 2,4 L fait souvent en réalité 2429 cm³.

• Quelle est la formule du volume de travail d'un cylindre ?

  Le volume de travail (cylindrée unitaire) est égal au produit du nombre Pi (3,1415) par le carré du rayon de l'alésage et par la hauteur de la course du piston. La formule en cm³ est : V = π ⋅ r² ⋅ h / 1000. Alternativement, avec le diamètre (D) : V = (πD² / 4) ⋅ h.

• Comment mesurer la cylindrée d'une voiture ?

  La cylindrée totale est la somme des volumes de travail de tous les cylindres. Il faut donc calculer le volume d'un cylindre et le multiplier par le nombre de cylindres. Pour mesurer physiquement ce volume, la « hauteur » correspond à la course du piston (distance entre le Point Mort Bas et le Point Mort Haut), et le rayon s'obtient en mesurant le diamètre (alésage) du cylindre. Cette méthode nécessite soit de déculasser le moteur, soit de connaître les données techniques du constructeur.

• Combien de cm³ pour un moteur 1.8 L ?

  Mathématiquement, 1,8 litre équivaut à 1800 cm³. Cependant, dans l'automobile, cette valeur est indicative. Un moteur vendu comme « 1.8 » peut avoir une cylindrée réelle variant de 1761 cm³ à 1834 cm³ selon le constructeur, qui arrondit le chiffre pour l'appellation commerciale. Pour connaître la valeur exacte en cm³, il faut consulter la fiche technique spécifique du véhicule.