La cylindrée du moteur de moto expliquée : alésage, course et montage du cylindre

Commandez un cylindre de remplacement en utilisant uniquement la taille du moteur imprimée sur le couvercle latéral et il y a de fortes chances que la pièce ne repose pas sur le carter. Ce qui décide réellement du montage, c'est le calcul du déplacement derrière cette étiquette : alésage, course et nombre de cylindres. Deux moteurs vendus tous deux en 125 cm3 peuvent fonctionner avec des alésages qui diffèrent de près de 5 mm, et 5 mm d'alésage est la différence entre une pièce boulonnée et un envoi voyageant à travers l'océan.

Voici d’abord la conclusion. Le déplacement est le volume balayé, c'est-à-dire l'espace parcouru par le piston en un seul coup, multiplié par le nombre de cylindres. Pour un monocylindre à quatre temps, le calcul est de 0,7854 x alésage x alésage x course, avec alésage et course en millimètres et le résultat en centimètres cubes. Un alésage de 56,5 mm avec une course de 49,5 mm donne 124,1 cm3 , que le marché arrondit et vend comme un 125. Un alésage de 57,4 mm avec une course de 57,8 mm donne 149,6 cm3 , qui devient un 150. Les deux sont des simples refroidis par air avec un piston, et aucun des deux blocs-cylindres ne se boulonne sur l'autre moteur.

Le reste de ce guide explique ce que mesure réellement la cylindrée, comment un atelier la vérifie, comment les travaux de gros calibre la modifient, comment elle se comporte sur les motos, scooters, VTT et UTV, moteurs hors-bord, petits moteurs diesel et compresseurs, et quelles mesures un acheteur doit confirmer avant d'emballer une commande.

Quelle cylindrée du moteur mesure réellement

Le déplacement ne compte que le volume balayé par le piston entre le point mort bas et le point mort haut. Il ignore volontairement le volume de jeu laissé au-dessus du piston au point mort haut, car cette poche ne bouge pas et ne déplace donc rien. Le rapport entre le volume balayé plus le volume libre et le volume libre seul est le taux de compression, c'est pourquoi un simple de 124,6 cm3 avec une chambre de 12 cm3 tourne autour de 11,4 pour 1 tandis que le même cylindre avec une chambre de 15 cm3 tourne près de 9,3 pour 1. Cylindrée identique, comportement thermique et de carburant très différent.

Pour un cylindre, le volume balayé en centimètres cubes est de 0,7854 x alésage en millimètres x alésage en millimètres x course en millimètres, puis divisé par 1 000. Pour un double, un triple ou un quatre, multipliez le chiffre du monocylindre par le nombre de cylindres. La conversion d'unité humilie beaucoup d'acheteurs : un pouce cube équivaut à 16,387 cc, donc un moteur de 61 pouces cubes équivaut à 999 cc et un moteur de 103 pouces cubes équivaut à 1688 cc. Les deux étiquettes décrivent exactement la même grandeur physique.

L'arrondi est la deuxième source de confusion. Les usines arrondissent le déplacement à une étiquette de classe pratique, presque toujours vers le haut. Un moteur de 124,1 cm3 devient 125, un moteur de 149,6 cm3 devient 150 et un moteur mesurant 122,9 cm3 peut toujours être répertorié comme 125 dans un catalogue de pièces de rechange. L'étiquette de classe décrit le support de salle d'exposition dans lequel la machine participe. Elle ne décrit pas l'alésage que vous devez commander.

• Volume balayé : la partie mobile du cylindre, et le seul volume compté comme déplacement.
• Volume de jeu : la poche fixe au-dessus de la tête du piston, prise en compte uniquement lors du calcul de la compression.
• Course : une dimension de vilebrequin, et aucun cylindre que vous achetez ne peut la modifier.
• Alésage : la seule variable définie par le nouveau bloc-cylindres, ainsi que la hauteur effective et la disposition des goujons.

Ce dernier point est à l’origine de la plupart des erreurs de commande. Un bloc-cylindres fixe le diamètre d'alésage, la hauteur de cet alésage, la face du joint et l'espacement des goujons de montage. Il ne peut pas modifier la course, car la course appartient à la manivelle. Ainsi, lorsqu'un acheteur demande un cylindre de 150, la réponse véritablement utile est une question : quel alésage, quelle hauteur utile, sur quelle manivelle ?

Même cylindrée, moteur différent : pourquoi l'alésage et la course divisent les classes

Deux moteurs peuvent atterrir à moins d’un centimètre cube l’un de l’autre tout en se comportant comme des machines différentes. Un alésage de 52,4 mm avec une course de 57,8 mm mesure 124,7 cc. Un alésage de 56,5 mm avec une course de 49,5 mm mesure 124,1 cc. Le premier est sous-carré, car la course est plus longue que l'alésage. Le second est trop carré, car l'alésage est plus large que la course. Le moteur undersquare remplit son cylindre plus complètement à bas régime et produit son couple plus tôt. Le moteur surdimensionné a de la place pour des soupapes plus grandes et des régimes plus élevés avant que la vitesse des pistons ne devienne le facteur limitant.

Pour celui qui achète un bloc-cylindres, cela revêt une importance très pratique. L’étiquette de classe est partagée, mais pas le matériel. Le diamètre d'alésage est différent, la hauteur du cylindre est différente, la face du joint est différente et le piston qui s'adapte à l'un ne s'adapte pas à l'autre. Une version de 124,7 cm3 nécessite un alésage usiné à 52,4 mm avec la hauteur effective correcte pour sa propre manivelle, et une version de 124,1 cm3 a besoin de 56,5 mm avec sa propre hauteur. Leur mélange produit soit un piston qui claque dans un alésage surdimensionné, soit un bloc qui n'atteint jamais la bonne hauteur de pont, et les deux se terminent par un goujon dénudé ou un joint grillé en quelques centaines de kilomètres.

La disposition de refroidissement ajoute un deuxième diviseur à l'intérieur de la même classe. Un simple alésage de classe 135 à 54,0 mm avec une course de 58,7 mm fait fonctionner une chemise d'eau, car la charge thermique par centimètre carré de paroi du cylindre est suffisamment élevée pour que les ailettes seules aient du mal dans la circulation. Ses cousins ​​refroidis par air de la classe 125 ont des ailerons plus hauts et un rapport alésage/ailettes plus large. Les deux approches existent dans notre propre catalogue, et les numéros de pièces portent l'alésage afin que les deux ne soient jamais confondus sur les étagères.

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Comment les numéros d'alésage se cachent à l'intérieur des noms de pièces de cylindre

L'une des habitudes les plus utiles dans ce métier est de lire les chiffres après le code du modèle. Dans les catalogues de pièces de rechange, l'alésage est souvent imprimé directement dans le nom de la pièce, car le code du modèle seul est ambigu. Un cylindre de modèle CG125 répertorié comme 56,5 est usiné avec un alésage de 56,5 mm. Un motif GN125 répertorié comme 57 est usiné à 57 mm. Un modèle GY6 répertorié comme 52,4 mesure 52,4 mm, tandis qu'une version 150 de la même famille mesure 57,4 mm. La même convention s'applique aux gammes de diesel et de compresseurs : le modèle F170 est un alésage de 70 mm, le modèle F175 est de 75 mm et les cylindres de compresseur tels que BW125-65, BX100-78, BW200-90 et DFH100-38 portent respectivement des alésages de 65, 78, 90 et 38 mm.

Une fois qu'un acheteur comprend que le numéro de fuite est un alésage et non une puissance nominale, les références croisées deviennent mécaniques plutôt que des conjectures. Faites correspondre l'alésage, puis confirmez la course de la manivelle ou du manuel d'atelier, puis confirmez la hauteur effective par rapport à l'ancien cylindre. Toute personne novice dans ce flux de travail trouvera une présentation structurée dans notre guide de connaissances de l'acheteur sur la sélection des cylindres de moto , qui couvre la même logique de correspondance du côté de l'atelier.

Un avertissement rapide concernant les listes qui affichent uniquement une étiquette de classe. Un cylindre annoncé simplement sous le nom de 150 pourrait mesurer 57,0 mm, 57,4 mm, 57,8 mm, 62,0 mm ou 63,5 mm selon la famille à laquelle il appartient. La différence entre 57,4 mm et 62,0 mm est de 4,6 mm d'alésage, soit environ 16 % de volume balayé en plus sur la même manivelle, et sur un bloc refroidi par air, c'est également la différence entre une paroi de revêtement confortable et une paroi qui se fissure sous l'effet du cycle thermique.

Travaux de gros calibre : ce que permet l'arithmétique et ce que permet le métal

Le déplacement augmente avec le carré de l'alésage, de sorte qu'une coupe modeste au niveau de la barre d'alésage produit un saut disproportionné du volume balayé. Commencez avec un alésage de 57,0 mm sur une course de 48,8 mm et le moteur mesure 124,6 cm3. Portez l'alésage à 59,0 mm et la même manivelle entraîne désormais 133,4 cm3, soit un gain de 7,1 pour cent à partir de 2 mm de matériau. Sur la classe 150, un alésage de 57,4 mm avec une course de 57,8 mm mesure 149,6 cm3, et son ouverture à 61,4 mm produit 171,2 cm3, soit un gain de 14,4 pour cent .

Le taux de compression évolue en même temps et la plupart des pilotes ne le prévoient pas. Si le volume libre reste à 12 cc, le premier exemple passe d'environ 11,4 à 1 à 124,6 cc à environ 12,1 à 1 à 133,4 cc. Rien n'a été modifié dans la chambre, le piston ou le joint, mais le moteur a désormais besoin d'un carburant à indice d'octane plus élevé et tire plus de temps hors de la fenêtre de combustion. C'est à ce moment-là qu'un projet commence à nécessiter des travaux de jet, une came avec différents chevauchements et une révision du système de refroidissement.

• Paroi du revêtement : sur un monobloc refroidi par air, les revêtements en fonte sont généralement maintenus à un minimum d'environ 3 mm au point le plus fin. En dessous, l'alésage se déforme lorsqu'il est chaud et le joint annulaire s'effondre.
• Alésages plaqués : un cylindre en aluminium plaqué ne peut pas être simplement alésé. Le revêtement doit être décapé et renouvelé, car un revêtement plus fin au sommet de l'alésage s'use et entraîne le piston avec lui.
• Robinet de carter : l'ouverture dans le carter supérieur fixe un plafond rigide au diamètre d'alésage. L'usinage du carter est possible, mais c'est un travail hors moteur et cela modifie la surface du joint.
• Culasse et joint : un alésage plus large nécessite une chambre de combustion et un alésage de joint correspondants. La réutilisation d'un joint dimensionné pour 57 mm sur un cylindre de 61 mm laisse un rebord qui brille sous charge.
• Carburant et air : une augmentation de cylindrée de 14 % avec un carburateur intact qui fonctionne à faible régime à plein régime. Des réglages du jet principal de deux à quatre tailles sont courants sur les petits monoplaces.

Jugement pratique : une augmentation de 5 à 8 pour cent est généralement un projet complémentaire avec jet. Tout ce qui dépasse 12 % dans un monobloc refroidi par air appartient à une construction planifiée avec une culasse plus grosse, un embrayage plus puissant et une révision du refroidissement, et non à une expérience du week-end.

Plages de cylindrée pour les moteurs de motos, de VTT, hors-bord, diesel et à compresseur

La cylindrée par cylindre est le nombre qui détermine la manière dont un bloc-cylindres est conçu, car il définit l'alésage, l'épaisseur de paroi, la stratégie de refroidissement et le matériau. La même cylindrée physique est gérée de manière très différente selon la machine dans laquelle il se trouve. Un cylindre de scooter de 125 cc déplace moins de chaleur qu'un cylindre de VTT utilitaire de 400 cc, mais il vit dans un emballage plus étroit et fonctionne à un régime plus élevé plus longtemps. Le tableau ci-dessous présente les plages que nous voyons dans les commandes réelles.

La colonne hors-bord montre jusqu'où une famille de cylindres simples peut s'étendre. Dans la même gamme de produits, les petits moteurs utilisent des alésages de l'ordre de 50 mm, tandis qu'un cylindre de classe 200 ch atteint 90 mm, et le matériau passe d'un moulage d'aluminium conventionnel à un alliage d'aluminium à haute teneur en silicium qui résiste aux piqûres d'eau salée tout en transférant la chaleur de l'alésage. Ce n'est pas un détail marketing. C'est la différence entre un cylindre qui survit cinq saisons en service côtier et un autre qui se corrode de la chemise d'eau vers l'extérieur en dix-huit mois.

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Pourquoi un cylindre de 400 cc n'est pas simplement un cylindre de 50 cc à grande échelle

Le déplacement par cylindre détermine la charge thermique que la paroi du cylindre doit évacuer. Un cylindre de scooter de 50 cm3 partage sa zone de refroidissement externe avec un moteur produisant quelques kilowatts. Un monocylindre de 400 cm3 refroidi par air produit plusieurs fois cette puissance à partir d'une surface extérieure comparable, et les ailettes ne peuvent pas croître proportionnellement car le moteur doit toujours s'adapter à l'intérieur d'un cadre. Le choix des matériaux est la réponse à cette contrainte, et c'est pourquoi le catalogue est divisé en familles distinctes plutôt qu'en un seul cylindre universel.

L'aluminium avec une doublure en fonte est l'approche idéale pour les motos de banlieue jusqu'à environ 150 cc. Il s'usine bien, il peut être réalésé et ses coûts restent prévisibles pour les marchés de réparation à volume élevé. Le revêtement supporte l'usure, l'aluminium transporte la chaleur. L'aluminium plaqué enlève le revêtement et plaque l'alésage directement avec un revêtement dur de type carbure de nickel et de silicium, ce qui améliore le transfert de chaleur et permet un contrôle plus strict de l'alésage, mais il ne peut pas être réalésé et doit être replaqué lorsqu'il est usé. L'aluminium à haute teneur en silicium pousse la même idée plus loin pour les travaux marins, en utilisant la teneur en silicium de l'alliage lui-même comme surface d'usure. La fonte reste le choix lorsque la résistance à l'usure et la stabilité dimensionnelle comptent plus que le poids, c'est pourquoi les moteurs diesel monocylindres et les cylindres de compresseur en dépendent encore largement.

Notre propre base de fabrication usine ces pièces moulées depuis 1992, avec plus de 300 spécifications à travers le monde. série de cylindres de moto en aluminium , série fonte, gamme ATV et UTV, gamme hors-bord, gamme diesel et gamme compresseur. La variation dans cette liste existe parce que le déplacement, la méthode de refroidissement et le cycle de service tirent la conception dans des directions différentes, et non parce qu'une taille d'alésage a été répétée avec de nouveaux numéros de pièce.

Que vérifier avant de commander un cylindre de remplacement

Le déplacement vous amène dans la bonne famille. Les mesures ci-dessous vous donnent la bonne pièce. Un atelier qui travaille à travers eux pour renvoyer rarement un cylindre.

1. Mesurez l'ancien alésage avec une jauge d'alésage à trois hauteurs et deux axes, de manière à ce que les chiffres soient coniques et arrondis. L'alésage nominal ne suffit pas, car un cylindre usé de 56,5 mm peut mesurer 56,6 mm en haut.
2. Confirmez la course du vilebrequin ou du manuel d'entretien. Ne déduisez jamais la course de l'étiquette de classe, car une étiquette 125 couvre les courses de 48,8 mm à 57,8 mm.
3. Comparez la hauteur effective, la distance entre la face du joint de base et le pont supérieur, par rapport à l'original. Une erreur de 0,5 mm modifie la hauteur du pont et donc la compression.
4. Vérifiez la largeur de la face du joint et l’espacement des goujons. Un alésage plus large avec le même motif de goujons laisse moins de terrain d'étanchéité, c'est là que commencent les défaillances du joint de culasse.
5. Faites correspondre la disposition de refroidissement. Les ailettes refroidies par air et les chemises d'eau ne sont pas interchangeables et le volume de la chemise affecte la quantité de liquide de refroidissement dont le système a besoin.
6. Confirmez l'objectif de jeu piston-cylindre pour le piston que vous allez réellement installer. Les petits singles refroidis par air se situent généralement dans la bande de 0,03 à 0,06 mm avec des pistons coulés, tandis que les pistons forgés dans des alésages plaqués ont généralement besoin de plus, de l'ordre de 0,05 à 0,08 mm.
7. S'il s'agit d'un projet de gros calibre, mesurez le diamètre du tourillon du carter avant de commander. Il définit l'alésage maximum que le boîtier acceptera.
8. À la réception, inspectez la finition de l'alésage, les chanfreins au niveau des ports et l'uniformité du revêtement avant l'assemblage, et enregistrez les mesures sur la feuille de travail.

Les limites d'usure méritent d'être clairement indiquées, car elles déterminent si un cylindre peut être réutilisé. La pratique en atelier sur les petits monoblocs refroidis par air retire généralement un cylindre une fois que la conicité ou le décalage dépasse environ 0,05 mm, avec des limites de service en usine indiquées entre 0,05 et 0,10 mm selon le modèle et le matériau. Un réalésage et un affûtage jusqu'au prochain piston surdimensionné est la voie la moins chère tant que l'épaisseur de la paroi le permet. Une fois que la paroi du revêtement descend en dessous d'environ 3 mm, le remplacement du bloc est la décision la plus sûre.

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Foire aux questions sur la cylindrée du moteur de moto

La cylindrée du moteur est-elle la même chose que le cc ?

Oui. cc signifie centimètres cubes, qui est l'unité de volume balayé. Lorsqu'un catalogue indique 150 cc, cela signifie que le piston balaie 150 centimètres cubes de volume par cycle sur tous les cylindres. Dans les catalogues plus anciens, la même mesure apparaît en pouces cubes, où un pouce cube équivaut à 16,387 cc.

Puis-je installer un cylindre de 150 cc sur un moteur de 125 cc ?

Seulement lorsque l'alésage, la hauteur effective et le tourillon du carter s'alignent avec votre construction. L'étiquette de classe n'a aucun rapport avec l'ajustement. Déplacer un alésage de 57,4 mm à 61,4 mm sur la même course de 57,8 mm fait passer la cylindrée de 149,6 cm3 à 171,2 cm3, ce qui représente une augmentation de 14,4 % et nécessite généralement un piston adapté, une vérification de la chambre, des changements de jets et un examen du refroidissement.

Quel déplacement ajoute un gros calibre de 2 mm ?

Étant donné que le volume augmente avec le carré de l'alésage, une augmentation de 2 mm sur un alésage de 57,0 mm ajoute environ 7 pour cent. Sur une course de 48,8 mm, cela prend 124,6 cc à 133,4 cc. Les mêmes 2 mm sur un alésage plus petit de 52,4 mm ajoutent proportionnellement plus, puisque le point de départ est plus petit.

Une manivelle Stroker change-t-elle la cylindrée ?

Oui, et cela le change linéairement plutôt que par carré. Un alésage de 57,4 mm avec une course de 57,8 mm mesure 149,6 cc. Augmenter la course à 61,8 mm avec le même alésage produit 159,9 cm3, soit environ 6,9 % de plus, et le bloc-cylindres peut avoir besoin d'une hauteur effective plus grande ou d'une plaque d'espacement pour maintenir le piston à la bonne hauteur de plateau.

Pourquoi mon moteur de 125 cm3 a-t-il un alésage de 56,5 mm plutôt que quelque chose qui s'additionne exactement ?

Parce que les étiquettes de classe sont arrondies. Un alésage de 56,5 mm avec une course de 49,5 mm mesure 124,1 cc, et un alésage de 52,4 mm avec une course de 57,8 mm mesure 124,7 cc. Les deux sont commercialisés sous le nom de 125. L’étiquette est une parenthèse et non une spécification.

Un cylindre de plus grande cylindrée chauffe-t-il toujours plus ?

Pas automatiquement, mais le flux thermique par unité de surface de refroidissement augmente rapidement. Passer de 124,6 cc à 133,4 cc sur les mêmes ailettes augmente la quantité d'énergie que chaque centimètre carré de paroi de cylindre doit transmettre à l'air d'environ 7 pour cent au même niveau de puissance, c'est pourquoi les constructions refroidies par air de gros calibre nécessitent souvent un ravitaillement plus riche et une attention particulière au flux d'air au-dessus du canon.

Que faut-il mesurer sur un nouveau cylindre avant l'installation ?

Diamètre d'alésage à trois hauteurs et deux axes, hauteur effective de la face de base au pont supérieur, planéité de la face du joint, qualité du chanfrein au niveau des orifices et uniformité du revêtement ou du revêtement. L'enregistrement de ces chiffres sur la feuille de travail transforme une conversation sur la garantie en une comparaison de mesures plutôt qu'en un argument.

Comment fonctionne le calcul sur un moteur multicylindre ?

Calculez le volume balayé d’un cylindre et multipliez-le par le nombre de cylindres. Un bicylindre de 250 cm3 roule donc environ 125 cm3 par cylindre, c'est pourquoi il peut utiliser une combinaison alésage et course qui ressemble à un monocylindre 125, même si le bloc, la culasse et la manivelle sont des pièces complètement différentes.

Les quatre nombres qui décident de tout

Le déplacement est une conséquence et non une spécification. Il s'agit de quatre nombres : alésage, course, nombre de cylindres et, en pratique, la hauteur effective qui maintient le piston dans la bonne position sur le plateau. Gardez ces quatre-là devant vous et l’étiquette de classe cessera d’être une source de confusion. Un moteur de 124,1 cm3 et un moteur de 124,7 cm3 partagent un support de salle d'exposition et ne partagent rien sur l'établi.

Pour les acheteurs travaillant sur une liste de pièces, la séquence est simple. Calculez le volume balayé pour identifier la famille, confirmez l'alésage réellement utilisé par la famille, confirmez la course de la manivelle, puis confirmez la hauteur, la face du joint et le matériau. Faites cela, et un cylindre de remplacement arrive sous la forme d'une pièce qui s'adapte plutôt que d'une pièce qui s'adapte presque.