Comment mesurer son rapport de compression

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Nanard289
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Comment mesurer son rapport de compression

Ce sujet a déjà été probablement abordé dans ce forum, mais je n'ai rien trouvé de récent. Si c'est le cas, le Modérateur aura la gentillesse de le déplacer à la place qui convient, à la suite des posts précédents.
La méthode que je vous propose est assez simple à mettre en oeuvre mais réclame un minimum de précision pour obtenir un résultat fiable. L'opération se déroule en 2 étapes: la premières où l'on fait les mesures et la seconde on l'on fait les calculs. Bien évidemment la précision du résultat de la seconde dépendra du soin qui a été apporté à la première. A titre d'exemple je vais joindre les photos commentées pour les mesures et les résultats des calculs réalisés pour un moteur 1600S.
Pour les mesures, j'utilise une seringue graduée en cc, un niveau pour caler horizontalement la culasse et le bloc moteur, un comparateur avec support, une équerre, un pied à coulisse et un jeu de cales. On suppose que la course et l'alésage sont déjà connus (sinon les mesurer). Dans mon cas, le moteur est un 1596 de 77,8mm d'alésage pour 84mm de course.
Les premières mesures concernent le joint de culasse. On mesure naturellement son épaisseur sur une partie non déformable ainsi que le diamètre de l'alésage (qui est en principe majoré par rapport à celui de l'alésage du piston). J'ai noté: 1,20mm et 77,90mm
La mesure suivante consiste à déterminer le volume brut de la chambre de combustion. Pour cela il faut caler la culasse horizontalement et mesurer le volume de liquide nécessaire pour remplir la chambre au ras-bord mais sans déborder :

On cale la culasse
Image

On rempli la seringue
Image

On rempli jusqu'à effleurer l'équerre
Image

J'ai fait la mesure sur 2 chambre différentes et dans les deux cas, j'ai noté 39cc

Il faut ensuite mettre le piston au PMH et mesurer avec un jeu de cale la distance entre la couronne du piston et le haut du cylindre. Cette mesure est à faire au dessus de l'axe du piston, là ou la couronne n'est pas usinée pour le passage des soupapes (pas facile à réaliser). J'ai encore trouvé 1,20mm (comme pour le joint de culasse).
Pendant que le piston est au PMH, on va caler le comparateur à zéro pour déterminer la hauteur de dépassement de la tête.

Image

Ensuite, on revient en arrière jusqu'à arraser le dessus de la tête avec le plan de joint pour déterminer la hauteur du volume négatif autour de la calotte bombée.

Hauteur de la calotte: 7,25mm
Image

Ensuite, il faut déterminer le volume négatif de la calotte bombée

J'ai trouvé -24cc
Image

Après cette dernière étape de mesure, nous avons tous les ingrédients pour calculer notre RV. Il faut d'abord calculer le volume réel de la chambre de combustion. On le détermine de la façon suivante:
Volume chambre brut + volume trou du joint de culasse + volume mort entre le dessus de la couronne et le plan de joint - le volume du dome de la tête. Ce volume du dome s'obtient par la différence entre le volume correspondant à la hauteur de la calotte moins le volume de liquide mesuré pour compléter le remplissage. L'application pratique nous donne les valeurs suivantes:
Volume brut chambre: 39cc
Volume du trou du joint de culasse: 77,9 x 77,9 x 3,14 x 1,20 /4000= 5,72cc
Volume mort: 77,8 x 77,8 x 3,14 x 1,20 /4000= 5,70cc
Volume du dome: (77,8 x 77,8 x 3,14 x 7,25 /4000) - 24 = 10,45cc
Soit un volume de chambre de 39+5,72+5,70-10,45= 39,97cc (*)
Le rapport de compression théorique s'établit donc à:
[(7,8 x 77,8 x 3,14 x 84 / 4000) + 39,97]/39,97 = 10,98
Bon ben maintenant c'est à ton tour, moi j'ai terminé :wink:
*Edité suite à la remarque de Félix
Modifié en dernier par Nanard289 le 05-avr.-2009 21:26, modifié 1 fois.
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DannyLeLoup
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Bonjour nanard,

c'est clair, concis et bien illustré. J'ai tout compris, alors c'est pour dire.... :lol:

Merci pour le reportage, je place dans mes favoris! :wink:
Daniel
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PhL
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Désolé de contredire l'excellent Nanard que j'admire beaucoup par ailleurs mais j'ai au moins 3 points de désaccord!

1 Utiliser une règle au dessus de la chambre est imprécis, car la force de tension superficielle de tout fluide fait que la hauteur du niveau est mal définie(le fluide est "tiré" par la règle, pour ceux vraiment intéressés par le sujet il y a l'ouvrage de référence:"Gouttes, bulles perles et ondes de Gilles de Gennes), d'où la plaque classique, en plexiglas de préférence, avec son trou d'évent.

2 Utiliser une seringue de 20cc demande trois remplissages avec le cumul d'imprécisions inévitables à chaque fois , d'où la classique burette de 100cc qui permet d'opérer avec beaucoup plus de précision

3 Et enfin, cette technique pour trouver le volume dépassant du piston m' a toujours déçu par son imprécision, et surtout les résultats non répétables sur un même cylindre (probablement dû à des fuites de liquide par les segments).
Là encore rien ne vaut le classique anneau en métal de volume parfaitement connu que l'on place sur le haut de la chemise.


Mais plutôt que de répéter tout ça, aller voir le reportage en photos sur le montage du 1550 où ces questions ont été développées en détails
http://a110a.free.fr/SPIP172/plan.php3
chapitre "1550 photos de la réalisation"
Cioran "N'a de conviction que celui qui n'a rien approfondi" Convaincu ?
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CityHunter
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Ben moi, j'ai tout simplement un compressiomètre-dépressiomètre. qui plends la pression à la bougie.
Testé sur la voiture de Phl :wink:
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Olfrjf
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CityHunter a écrit :Ben moi, j'ai tout simplement un compressiomètre-dépressiomètre. qui plends la pression à la bougie.
Testé sur la voiture de Phl :wink:
City, y'a une différence entre le taux de compression, et la pression de compression (ce dont tu parles) qui mesure l'état global du haut moteur sans déculasser.

A+
Olivier
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CityHunter
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certes, certes, mais normalement tu connais aussi ta course, et ton diamètre de piston, et mathématiquement, tu as une formule pour en déduire le reste. mathématiquement bien sûr. mais c'est sans compter sur les variances d'épaisseur de joints de culasse. :wink:
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DannyLeLoup
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CityHunter a écrit :certes, certes, mais normalement tu connais aussi ta course, et ton diamètre de piston, et mathématiquement, tu as une formule pour en déduire le reste. mathématiquement bien sûr. mais c'est sans compter sur les variances d'épaisseur de joints de culasse. :wink:
Bonsoir,

je serais curieux de connaitre cette formule...
Comment peux-tu calculer un rapport volumétrique sans tenir compte de la forme de ton piston, de celle de ta chambre de combustion, de tes soupapes, de ton joint ????

PHL, j'allais justement demander à Nanard quel fluide il préconise. En graissant l'équerre et en choisissant un liquide un peu détergent tu résous en partie les phénomènes de tension superficielle, du moins j'imagine que l'erreur devient négligeable.
Daniel
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Felix
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Re: Comment mesurer son rapport de compression

Nanard289 a écrit : Le rapport de compression théorique s'établit donc à:
[(7,8 x 77,8 x 3,14 x 84 / 4000) + 39,45]/39,45 = 10,98
Bon ben maintenant c'est à ton tour, moi j'ai terminé :wink:
Salut a tous:
[(77,8 x 77,8 x 3,14 x 84 / 4000) + 39,45]/ 39,45 = 11,12
Cordialement
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CityHunter
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Exact.
et la forme du piston n'a absolument rien à voir; (c'est la section qui compte).
de plus, il existe des Abach pour faciliter ce boulot. malheureusement ils n'étaient plus avec mon compressiomètre.
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Nanard289
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Re: Comment mesurer son rapport de compression

Felix a écrit :
Nanard289 a écrit : Le rapport de compression théorique s'établit donc à:
[(7,8 x 77,8 x 3,14 x 84 / 4000) + 39,45]/39,45 = 10,98
Bon ben maintenant c'est à ton tour, moi j'ai terminé :wink:
Salut a tous:
[(77,8 x 77,8 x 3,14 x 84 / 4000) + 39,45]/ 39,45 = 11,12
Cordialement
Merci Félix d'avoir relevé cette erreur et bravo pour ton sérieux. En fait, c'est une erreur de recopie car j'ai porté les valeurs mesurées dans un tableau (fichier xls) et en général, les additions sont justes. L'erreur se situe ici:
Soit un volume de chambre de 39+5,72+5,70-10,45= 39,45cc
Cette somme fait exactement 39,97cc (en non 39,45 :oops: )
Il faut donc lire:[(77,8 x 77,8 x 3,14 x 84 / 4000) + 39,97]/ 39,97 = 10,98 que l'on arrondira à 11/1 compte tenu des aléas de mesures :wink:
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Yves13
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:wink:
salut et merci NANARD.

Hé les gars vous chipotés pour pas grand chose,
on a tous fait plus ou moins de la meme maniere pour le calcul de nos moteurs, sur le coin de l'établi,

merci encore, beau reportage pour les non initiés qui en apprennent un peu plus et continue ainsi.

Au fait la Cob comment se porte t'elle?
a bientot.
amicalement
yves
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Nanard289
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PhL a écrit :... j'ai au moins 3 points de désaccord!...

Mais plutôt que de répéter tout ça, aller voir le reportage en photos sur le montage du 1550 où ces questions ont été développées en détails
http://a110a.free.fr/SPIP172/plan.php3
chapitre "1550 photos de la réalisation"
Bon, on va essayer de se justifier un peu :wink:
Point 1: il faut tout d'abord situer le cadre de ces mesures qui ont été réalisées au fond d'un atelier "style années 60" avec du matériel de mécanicien et non dans une enceinte thermostatée avec du matériel de laboratoire. Bien évidemment, dans ces conditions, la précision obtenue n'est pas de plusieurs décimales derrière la virgule (ce dont d'ailleurs on se fout) mais plus modestement de l'ordre de + ou - 0,2 point.
Pour minimiser l'effet de ménisque en surface lié aux principes tensioactifs de l'eau, il suffit comme le suggère DannyLeLoup d'ajouter quelques gouttes de lave vaisselle pour réduire le phénomène (dans mon exemple j'ai pris le liquide que mon épouse utilise pour laver les vitres)
Point 2: la seringue! Effectivement, avec une 20cc (c'est ce que j'avais sous la main) j'ai été obligé de faire 2 voyages! Cependant, en étant précautioneux, on y arrive très bien. L'avantage d'une petite seringue, c'est qu'elle a un petit piston qui donne (mais ce n'est que mon humble avis) une meilleure sensibilité pour faire précisément le niveau.
Pour le point 3, je n'ai pas compris la procédure que tu proposes pour un calcul précis du volume du dôme du piston. J'ai d'ailleurs grace à ton lien été voir sur ton blog la photo 25 et sa légende pour essayer de comprendre la démarche mais je suis resté sur ma faim :?: Une clarification serait la bienvenue :wink:
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Mimi110Turbo
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Rapport vol....pour City....????

:D City pourrais-tu expliquer comment tu fais pour "ce petit calcul" pour ma part, un peu....farfelu!!! :lol:
Tu connais l'influence de la distribution (le diagramme bien entendu :lol: )
sur le relevé de compression d'un moulin???? :P
Je serais preneur d'une "telle" formule!!! :roll:
Alpine votre...
PS/ pour le relevé du volume de la "calotte" du piston au PMH, la pâte à modeler du fiston.... élémentaire :D
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Nanard289
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CityHunter a écrit :Ben moi, j'ai tout simplement un compressiomètre-dépressiomètre. qui plends la pression à la bougie.
Testé sur la voiture de Phl :wink:
:D City, tu peux aussi à l'aide d'un voltmètre mesurer la tension sur la bobine! Bien sur, tu vas me dire "mais ça n'a rien à voir!" et je te répondrais "peut être, mais ce n'est pas moi qui ai commencé :wink:
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CityHunter
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tu as
- le volume de ta chambre
- la course du piston
- le diamètre du piston
- l'épaisseur du joint de culasse qui développe un volume (s'additionnant à celui de la chambre pour simplifier)
- tu connais la pression de l'air normal
-le compressionmètre te donne celle du point mort haut (en compression).

tu as toutes les données pour bien faire.

Les abach je les ai vu concernant 2 véhicules militaire (un GMC et Une jeep) donnant le rapport de compression en fonction de ces différentes mesures, afin de faire des vérification sur les véhicules, donc, si ça marche pour une Jeep, ça dois aussi marcher pour une A110, enfin je ne suis pas sûr, mais il me semble bien que la technologie reste semblable :roll:

de mon côté, j'ai réculéré l'un des Compressiomètres en trop dans le stock, mais pas les abach dans celui-ci. de toutes façons, c'est spécifique au moteur.

et ton voltmètre te servira à contrôler le bon fonctionement de ton alternateur.

Mais il existait aussi un système de tube transparent graduése vissant sur la bougie, tu callais ton moulin au point mort bas, avec une pipette graduée, tu remplissait tout le cylindre d'un liquide comme de l'essence ou un truc du genre, puis qand tu étais à ras la bougie et que tu savais combien tu avais mis en volumedans le cylindre, tu callais le piston au point mort haut, et le liquide montait dans le tube en verre pour t'indiquer le volume de la course du piston.

c'est pas moi qui l'invente, c'est des trucs qui permétait de contrôler sans démonter le moulin.

mais après, je ne sais pas comment il vidait le liquide du cylindre :? peut être par souflage .....
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Yves13 a écrit ::wink:
salut et merci NANARD.

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merci encore, beau reportage pour les non initiés qui en apprennent un peu plus et continue ainsi.

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a bientot.
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yves
C'est gentil Yves des Bouches du Rhône de recentrer le sujet sur le coin de l'établi :wink: Comme je ne me rappelle pas avoir échanger de message avec toi, j'en déduit que l'on s'est peut être déjà rencontré lors d'une manifestation de voitures anciennes. Mais où?
La Cob est en préparation pour les prochains Classic Days de Magny-Cours . Si tu fais le voyage, viens nous voir. Tu diras simplement c'est moi Yves le spécialiste des boites de vitesse et des transmissions, on aura le pastis et questions pour toi :wink:
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CityHunter a écrit : mais après, je ne sais pas comment il vidait le liquide du cylindre :? peut être par souflage .....
Un coup de démarreur :D

A+
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pour la grosse partie, et sans les bougies, ça doit pouvoir marcher :lol: du moins, pour le premier tour :lol: :lol: :lol:
mais Gwengui, il doit savoir ça lui ..... :roll:
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CityHunter a écrit :tu as
- le volume de ta chambre
- la course du piston
- le diamètre du piston
- l'épaisseur du joint de culasse qui développe un volume (s'additionnant à celui de la chambre pour simplifier)
- tu connais la pression de l'air normal
-le compressionmètre te donne celle du point mort haut (en compression).
...
City, avec un compressiomètre tu mesures une pression de fin de compression qui n'a pas grand chose à voir avec le rapport de compression mais qui est surtout dépendant de ton RFA (angle de retard à la fermeture de la soupape d'admission) Ainsi, paradoxalement sur un moteur hautes performances qui a un gros rapport de compression et un RFA important, ta mesure effectuée au compressiomètre (on utilise généralement le démarreur sans les bougies pour actionner les pistons) te donnera une valeur extrèmement modeste, bien inférieure à celle d'un moteur de tourisme car tu comprends bien qu'une grande partie des gaz devant être compressés (environ la moitié) repartent par où ils sont entrés. Le compressiomètre est surtout utile pour diagnostiquer une compression anormale d'un cylindre par rapport aux autres ou par rapport à un moteur similaire réputé en bonne santé :wink:
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CityHunter
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c'est eut être pour (palier) a ce problème que ces abach sont là, c'est vrai que je n'y avait pas pensé, mais c'est une possibilité.
en même temps, une jeep ou un GMC, c'est de la soupape latérale, alors pour la "hautes performances", tu repasseras :lol:
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