FORUM MOTARDS IDF | MOTO PARIS ET ILE DE FRANCE

[CRICKEY]

Pourquoi le 4 cylindres c'est plus mieux ?

la mode est au 2 ou 3 cylindres, les motos de "caractères" etc.. mais dans la vraie vie un moteur qui envois il a au moins 4 cylindres et voilà pourquoi donc..

pas simple de le faire en très court celui-là, désolé d'avance pour les docteur es mécanique mais je vais prendre des raccourcis.

Petit rappel de pourquoi un moteur 4 temps :
temps 1 : admission des gaz frais dans le moteur (1/2 tour de moteur)
temps 2 : compression de ces gaz (1/2 tours de moteur)
temps 3 : "explosion" des gaz et transformation de celle-ci en puissance (1/2 tour de moteur)
temps 4 : évacuation de ces gaz brulés dans son échappement préféré hors de prix. (1/2 tour moteur)
Donc en 2 tours de moteur un piston ne donne de la puissance que lors d'un demi-tour(le 3), et en consomme pendant 1 tour et demi

1/ la patate que peut donner un moteur est directement lié a la puissance de la combustion au-dessus du piston dans la phase allumage. Simple, plus ça pète fort, plus le piston va être repoussé violemment et donc plus il va y a voir d’énergie transférée vers la bielle, le vilebrequin, puis l'embrayage, la boite de vitesse, la transmission secondaire (chaine, cardan, courroie) la roue et enfin a votre pneu arrière qui va repousser le bitume avec.

Donc plus on veut arracher de la gomme, plus il faut que ça patate fort au-dessus du piston, pour ça 2 moyens :
on augmente la compression des gaz,
on augmente la taille du piston pour qu'on mette plus de gaz au-dessus de lui.

Mais il y a des limites,
trop de compression et çà pète trop fort et çà casse et puis l'effort demandé pour la compression boufferais toute la puissance, au début du mouvement d'une pompe a vélo çà va bien, quand on arrive a la fin du mouvement faut pousser bien plus fort.

un piston trop gros, il est trop lourd, il a trop d'inertie, du coup il ne peut pas aller vite, et la vitesse de rotation d'un moteur influe bcp sur sa puissance.

Donc un moteur d'un seul gros piston = grosse patate sur le piston, donc bcp de couple, mais comme il ne peut pas aller vite = pas bcp de puissance.

Et surtout il a un gros défaut, il ne donne de la puissance que lors du 3 ème temps, durant les 3 autres temps il n'en donne pas et en consomme. Soit un tour et demi sur 2. Un gros coup de pompe et 1 tour et demi sur l’élan..
Alors comment faire pour avoir de la cylindrée sans augmenter la taille du piston ?
On augmente le nombre de cylindre !
A cylindrée égale on pourra faire tourner plus vite le moteur avec 2 petits pistons qu’avec un gros. Et pour peu qu’on les décalent de 180 ° à chaque tour moteur on a une explosion. Moins de patate sur chaque piston que sur un seul, mais des coups de patates plus souvent. Pas mal déjà non ?

Mais a ce jeu il y a mieux ! Le 4 cylindres ! Des pistons encore plus petits, plus rapides, a cylindrée égale 4 fois moins de gaz au-dessus de chaque piston qu’avec un gros monocylindre, mais en les calant a 90° on a toujours un cylindre ou ça explose, à chaque demi -tour de moteur. Quand 3 pistons sont chacun sur un de leur temps qui consomme, le 4 ème lui, envois des watts.

On perd en couple, mais comme on divise la cylindrée par 4 dans chaque cylindre, on peut monter en cylindrée totale pour compenser et faire des 1000cc, des 1400cc… voir des 3 000cc en voiture.
Et c’est super performant, un bon rendement, pas de vibrations, souple car pas de temps mort dans le moteur et fiable on a diminué les contraintes mécaniques, les à-coups, les cognements.

Pourquoi on augmente encore le nombre de cylindres (6/8/12…) ?
pour avoir plus de cylindrée, des pistons plus petits qui peuvent aller plus vite et plus d’explosions par tour moteur.. mais après le moteur devient gros et lourd pour une moto.
Pour résumer, un gromono c’est amusant, on peut kiffer en bi, chercher le compromis en 3 cylindres, mais si on regarde les motos qui envois sévère, elles ont 4 cylindres.

Je vois arriver les gars « oui mais telle moto bi ou 3 cylindres elle sort tant etc.. » faisons fi de la mauvaise foi, vous lui ajoutez le nombre de cylindres qu’il se doit et elle marchera encore mieux
Si les motos des années 60/70 étaient en majorités des bicylindres pour les « grosses » cylindrées (500/600) . vibrantes et pétaradantes.
Les motards de la fin des années 70 ont vu arriver avec plaisir la démocratisation des 4 cylindres et des 750 a 1000 cc, plus pêchu et plus fiable.
Le motard aime la mode, ce qui marche et aussi être anticonformiste. Tout le monde a voulus du 4 pattes, car c’est le top, puis une fois que tout le monde roule en 4 cylindres le côté « je ne suis pas comme tout le monde » ressurgit et on en veut 6 ou 2 .

Mais en GP ou tout ce qui compte c’est la performance, il n’y a pas bcp de monocylindre.

[Pianographe]

Amen !

[Vincent_rubber]

Et pour donner de la patate aux 4 pattes (=couple ?), on travaille l'alésage parait-il. C'est la différence entre les cylindres du gsxr et de sa cousine gsxs. Même cylindrée (1000 cc), même moteur mais plus de couple et moins de puissance sur la cousine.

Tu expliques ?

[Kroenen]

Petit rappel de pourquoi un moteur 4 temps :
temps 1 : admission des gaz frais dans le moteur (1/2 tour de moteur)
temps 2 : compression de ces gaz (1/2 tours de moteur)
temps 3 : "explosion" des gaz et transformation de celle-ci en puissance (1/2 tour de moteur)
temps 4 : évacuation de ces gaz brulés dans son échappement préféré hors de prix. (1/2 tour moteur)
Donc en 2 tours de moteur un piston ne donne de la puissance que lors d'un demi-tour(le 3), et en consomme pendant 1 tour et demi

Un petit gif sympa pour illustrer le phénomène :


Intéressant sinon comme d'habitude, et tellement de choses que l'on peut rajouter, mais je trouve que l'image qui en ressort c'est beaucoup le "4 pattes" c'est le meilleur, alors hors sujet moto peut être , mais je dirais que chacun a ses avantages et inconvénients.

D'ailleurs la différence entre un bicylindre actuel et un bicylindre d'il y a 10 ans est drôlement impressionnante.

[sid848]

les 4 cyl aussi on vachement evolués, entre le debut des années 2000 et aujourd'hui c'est 50cv de gagné.
Apres le moteur a explosion, ça reste une technologie archaïque au rendement pourri...

[FlatFab]

Apres le moteur a explosion, ça reste une technologie archaïque au rendement pourri...

C'est pas faux...
Mais on n'a pas encore trouvé mieux en termes de ratio fiabilité / efficacité / prix de production / autonomie / longévité / facilité d'alimentation.

[CRICKEY]

Et pour donner de la patate aux 4 pattes (=couple ?), on travaille l'alésage parait-il. C'est la différence entre les cylindres du gsxr et de sa cousine gsxs. Même cylindrée (1000 cc), même moteur mais plus de couple et moins de puissance sur la cousine.

Tu expliques ?

l'alésage c'est la taille du cylindre, son diamètre.
pour connaitre la cylindrée on doit connaitre la course du piston (le chemin parcouru par lui dans le cylindre durant un demi tour moteur)

l'opération est le chiffre Pi x par l’alésage au carré x la course du piston, divisé par 4. ça c'est pour un cylindre, on multiplie par le nombre de cylindre.

donc a course de piston égale, ce qui doit être le cas a un poil de cul près entre un GSXR et un GSXS (même moteur) , même nombre de cylindre, on a le même alésage, la même cylindrée. donc la on a pas jouer sur l'alésage.

pour donner un comportement différent a un même moteur, on va jouer sur d'autre paramètres.
diamètre et longueur des pipes d'admission. idem pour l’échappement
temps de levé des soupapes et diamètre de celles-ci
taux de compression.
a l’extrême, poids des pièces (pistons, bielles, soupapes, vilo etc.. plus légers,)
a la finale capacité a prendre des tours/min

la mécanique n'est qu'affaire de compromis, je met un peu de çà, je gagne un peu de ci mais je perd un peu la, alors j'aoute un peu de ceci pour avoir plus de cela etc...

On va utiliser ces "recettes" pour déplacer le couple sur la plage de régime moteur, l'augmenter ou le diminuer selon si on désire plus ou moins de puissance, des montées en régime plus rapide, une moto qui reprend plus bas, ou qu'on ne va utiliser que dans le dernier tiers du compte tours etc... on va ainsi jouer sur perdre de la fiabilité d'un moteur pour qu'il aille plus vite, mettre des pièces moins chères car on a pas besoin de bcp de puissance ou l'inverse.

mais si 2 moteur a l'architecture identique, de la même famille et de la même cylindrée ont des comportement différents, on a pas joué sur l'alésage, mais sur la capacité a aspirer bcp de gaz en peu de temps et que ca fasse de gros explosion bien méchantes et que ca prenne des tours de malade en général en le fragilisant un peu sauf si on y met de gros sous (soupape en matériaux qui coute une blinde, piston forgés, etc..)

les 4 cyl aussi on vachement évolués, entre le début des années 2000 et aujourd'hui c'est 50cv de gagné.

injection, gains de poids sur les pièces, meilleures qualité de fonderie, précision des assemblages, gestion électroniques, meilleurs huiles, et aussi surement pertes de fiabilité accepté, on peut avoir des GSXR 1100 de 145 cv qui font 200 000 km, un S1000RR les feras t'il ?

[FlatFab]

Et pour donner de la patate aux 4 pattes (=couple ?), on travaille l'alésage parait-il. C'est la différence entre les cylindres du gsxr et de sa cousine gsxs. Même cylindrée (1000 cc), même moteur mais plus de couple et moins de puissance sur la cousine.
Tu expliques ?

L'alésage, c'est le diamètre du cylindre.

En gros, en très très gros, plus le diamètre du cylindre augmente, plus tu améliores le couple.
Plus tu augmentes la longueur du cylindre, plus tu améliores la puissance.
C'est très schématique et dans les deux cas, y a des contraintes maxi à pas dépasser, des problèmes de résistance des matériaux, de vitesse de déplacement, bla bla bla...

Mais en gros, c'est l'idée et c'est pour ça que les moteurs les plus "efficaces" sont ceux dits "carrés", voire "supercarrés", c'est-à-dire où le volume en longueur équivaut au volume en diamètre, comme si le cylindre faisait un cube, mais arrondi, donc pas vraiment un cube, mais un peu quand même.


Les mécanos vont hurler, je schématise à l'extrême pour vulgariser.

EDIT : grilled à 3 minutes par Crickey.

[CRICKEY]

mais je trouve que l'image qui en ressort c'est beaucoup le "4 pattes" c'est le meilleur, alors hors sujet moto peut être , mais je dirais que chacun a ses avantages et inconvénients.

c'est pas moi qui le dit, c'est la compétition , pas bcp de mono ou de 6 cylindres au baissé de drapeaux d'une course d’endurance ou d'un GP.

après le mono est petit, léger, très coupleux , super pour le TT et les machines qui doivent être légères . monté en régime lente, pertes de puissance dans les tours, pas bcp de tour min, pas facile d'aller a 250 km/h et rapidement.

le bi, un mono a peine amélioré, pour des motos plus "routières" (qu'un TT600 s'entend) , plus lourde

le trois cylindres, veut le beurre et l'argent du beurre, un peu du bi pour le couple et l'encombrement, un peu du 4 cylindres pour l'agrément et les montés en régime.

le 4 cylindres, inégalé

6 cylindres, encore mieux mais trop grand, trop lourd pour une moto de course par exemple.

c'est sur qu'un KTM 1290 comme bi ca s'impose la, mais a quel prix ? pour quels compromis ? quelle fiabilité ?

[FlatFab]

Mais en GP ou tout ce qui compte c’est la performance, il n’y a pas bcp de monocylindre.

Sur le principe général, OK.

Sauf que... la performance n'est pas tout ce qui compte !
Bon déjà, la notion de "performance", c'est subjectif, surtout en mécanique.
Surtout en matière de moto, où certains motards vont préférer des critères d'esthétique, de sonorité, de confort... par rapport au critère de performance technique du moteur.

Mais surtout... tout ce qui compte, c'est la performance adaptée à la finalité, au contexte, à la situation !

On voit peu de monocylindres en MotoGP, certes... mais on en voit beaucoup en Moto2 ou en Moto3.
Les puissances max et donc les vitesses atteintes sont moindres qu'en MotoGP, oui... mais sur les circuits de MotoGP.

Sur le circuit d'Alès aux Scorpion Masters il y a quelques années, la Moto3 125 cc du championnat du monde était juste derrière la CBR 1000 RR de rallye routier pilotée par Denis Bouan.
Sur Carole, un bicylindre bien préparé peut être plus performant qu'une hypersport 4-cylindres.
Sur des circuits très sinueux, les supermotards monocylindres de moyenne cylindrée (450 à 690 cc) sont devant les 4-cylindres.

Tu parles du championnat du monde MotoGP, mais dans toutes les autres disciplines sportives moto, on n'emploie pas de moteur 4-cylindres.
A part en Superbike, et encore, le plateau est bien plus varié en architectures moteur qu'en GP.

Et on parle là de circuit, de compétition.
Sur la route, une puissance de 15 cv suffit à atteindre les 110 km/h.
N'importe quel moteur de 50-60 cv dépasse les 180 km/h.
Certes, les 4-cylindres permettent d'atteindre 260, 280, 300 km/h...
Mais on va pouvoir maintenir cette vitesse pendant combien de temps ?
Et même, combien de fois par jour, ne serait-ce que par mois, un motard va se trouver en situation de monter à ces vitesses sans risquer de perdre primo son permis et sa moto, secundo sa vie, dans les 30 secondes qui suivent ?

Les moteurs 4-cylindres et plus sont ceux qui sortent les plus grandes puissances, c'est vrai, incontestable.
Mais encore faut-il avoir la place, donc les lignes droites (bien revêtues et dégagées), pour aller chercher les hauts régimes.
Dans tous les autres contextes, le 4-cylindres ne sera pas forcément l'architecture la plus "performante" en termes d'efficacité par rapport au contexte.

[FlatFab]

c'est pas moi qui le dit, c'est la compétition

Je me répète, mais ce n'est valable que pour les compétitions de vitesse sur grand circuit.

[CRICKEY]

Je disait juste que le 4 cylindre fussent il celui d'une routière la plus " pépère" qui soit est le plus mécaniquement aboutit.
au jeu des compromis, il est le plus souple d'utilisation, peut rouler au ralentit comme prendre des régimes élevés, il est fiable, linéaire on peut dire voir "électrique" mais justement parce qu'il a un bon rendement. on le retrouve sur les motos de GP certes mais aussi sur les tracteurs, quasi toute les voitures, la majorité des motos au dessus de 500 cc etc... car pour des cylindrées supérieur a 400 cc il est le plus polyvalent également.

Je roule en flat et en 6 cylindres pour autant

mais oui sur le parking d'Auchan un 50 booster peut fumer un 1800 Goldwing, mais c'est pas la question

[titou77]

il y a une petite vidéo sympa, ce n'est pas sur une moto mais cela explique les gaz, piston ect....

https://www.youtube.com/watch?v=I3P3oSUp7TY&t=764s

[FlatFab]

il y a une petite vidéo sympa, ce n'est pas sur une moto mais cela explique les gaz, piston ect....
https://www.youtube.com/watch?v=I3P3oSUp7TY&t=764s

La même pour les motos :
https://www.youtube.com/watch?v=NV1LfueHFoA

[titou77]

bien vu

[janus]

Salut,
Certes, j'ai roulé en 6 cylindres (GoldWing), mais mon slogan reste : "moins y a de cylindres, mieux c'est". Le bi étant pour moi le maximum admissible...

[Valhnad]

Sinon pour résumer le lien entre couple et puissance : la puisse c'est le couple multiplié par la vitesse angulaire.
Donc les 4 cylindres compensent leur manque de couple par des régimes plus élevés.

Sinon Fab tu as raison, la puissance ne fait pas tout car il faut réussi à transmettre la puissance au sol. Pour ce qui est du Superbike, il reste des L2 mais le bicylindre est au final une aberration sur grands circuits. D'ailleurs le bicylindre disparaît sur les grosses sportives (KTM a arrêté très vite et la Panigale devrait être remplacée par un V4 en 2018 ou 2019).

Dans la réalité chacun trouve son bonheur dans des architectures différentes parce que nous ne sommes pas des bêtes de chronos. Perso je m'éclatais aussi bien avec mon 4 cylindre poussif qu'avec le LC8.

[Terry]

4 cylindres ?
En V uniquement, puisque c'est l'architecture idéale

[CRICKEY]

En course pour l'encombrement en largeur peut-être. Mais à la finale plus de pièces, 4 arbres à cames au lieu de 2, plus de distribution,etc.. les cylindres arrières souvent mal refroidis, d'ailleurs pas mal de soucis thermique en général.
Résultat le 4 en ligne est plus rependu

[Terry]

Mais moins classe

[CRICKEY]

Oui c'est ça, moins de casses

[Baz]

Ou un moteur rotatif.

[jujudu77]

Jolie cours de mécanique.


Envoyé de mon iPhone en utilisant Tapatalk

[Sommeil paradoxal]

L'alésage, c'est le diamètre du cylindre.

En gros, en très très gros, plus le diamètre du cylindre augmente, plus tu améliores le couple.
Plus tu augmentes la longueur du cylindre, plus tu améliores la puissance.

Non je crois que c'est exactement l'inverse. Peu de course permet au vilebrequin de tourner plus vite, donc plus de puissance.

Exemple sur du 1200 cm3 en bicylindre :

Harley Davidson Sporster XR 1200 :
alésage : 88,9 mm
course : 96,8 mm
couple : 100 Nm à 3700
puissance : 91 ch à 7000

Panigale 1190 :
alésage : 112 mm
course : 60,8 mm
couple : 132 Nm à 9000
puissance : 195 ch à 10750

cqfd

[Terry]

Tu notes que la puissance indiquée n"est pas au même régime. Pour ta démonstration il aurait fallu qu'elle le soit.
Je ne dit pas que c'est faux mais juste que tu ne démontres rien