Cylindrée

La cylindrée est le volume cumulé que balayent tous les pistons d'un moteur lorsqu'ils parcourent leur alésage du point mort bas au point mort haut au cours d'un cycle complet. C'est l'une des plus anciennes et des plus durables façons de décrire la taille d'un moteur, car elle traduit la capacité physique fondamentale des cylindres à aspirer et à brûler un mélange air-carburant. Cette valeur est le plus souvent exprimée en litres dans l'usage courant — un moteur de 2,0 litres, par exemple — ou en centimètres cubes (cm³) pour les petits moteurs et les motos, une valeur de 1 998 cm³ étant généralement arrondie et commercialisée comme un 2,0 litres.

Le calcul relève d'une géométrie simple. Le volume balayé par un seul cylindre est égal à la surface de l'alésage (π multiplié par le carré du rayon) multipliée par la course, soit la distance parcourue par le piston. En multipliant ce volume unitaire par le nombre de cylindres, on obtient la cylindrée totale. Un quatre-cylindres de 2,0 litres balaye donc environ 500 cm³ par cylindre. Point important, la cylindrée ne comptabilise que le volume traversé par les pistons ; elle exclut le faible volume résiduel subsistant au-dessus du piston au point mort haut, lequel sert en revanche à calculer le rapport volumétrique.

Historiquement, la cylindrée était un raccourci fiable pour estimer la puissance et le couple car, sur un moteur atmosphérique respirant à la pression ambiante, un cylindre plus grand admettait simplement plus d'air et pouvait brûler plus de carburant à chaque temps. À configuration égale, les gros moteurs développaient plus de puissance, raison pour laquelle les passionnés ont longtemps associé les grands chiffres — un V8 de 5,0 litres, un six-cylindres en ligne de 3,0 litres — à la performance. Cette corrélation a sous-tendu des décennies de conception moteur et reste largement vraie au sein d'une même famille technique.

La suralimentation a fortement affaibli ce lien. Un turbocompresseur ou un compresseur volumétrique force un surplus d'air dans les cylindres, si bien qu'un moteur de faible cylindrée peut produire la masse d'air, et donc la puissance, d'un moteur bien plus gros. Les moteurs à essence turbo modernes de 1,5 litre égalent couramment la puissance d'anciens moteurs atmosphériques de 2,5 litres, une tendance connue sous le nom de downsizing. La cylindrée seule n'est par conséquent plus un indicateur fiable de la puissance d'un moteur contemporain ; la pression de suralimentation et le niveau de préparation comptent tout autant.

La cylindrée conserve néanmoins une importance pratique et réglementaire. De nombreux pays asseyent en partie la fiscalité automobile annuelle, les tranches d'assurance ou les frais d'immatriculation sur la cylindrée, ce qui a longtemps incité les acheteurs à privilégier les petits moteurs sur ces marchés. Elle influe aussi sur la consommation, la classe d'émissions et l'encombrement sous le capot.

La cylindrée se comprend au mieux en regard de notions voisines : le rapport volumétrique décrit avec quelle intensité la charge admise est comprimée, le piston est l'organe mobile qui définit le volume balayé, et la distinction entre moteur atmosphérique et moteur suralimenté explique pourquoi deux moteurs de cylindrée identique peuvent se comporter de manière si différente.