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Comment calcule-t-on la cylindrée d'un moteur ?

Dernière modification : 03/02/2026 -  0

La cylindrée fait partie de ces notions que tout le monde croit comprendre, alors qu'elle est souvent mal définie jusque dans les détails. On parle de 2.0 litres, de 1.6, de 1.2, comme si c'était une évidence mathématique simple. En réalité, la cylindrée répond à une définition très précise, et surtout très stricte, qui exclut volontairement certaines parties du moteur que beaucoup imaginent à tort incluses dans le calcul.

La question centrale est donc la suivante : calcule-t-on uniquement le volume balayé entre le PMH et le PMB, ou faut-il aussi inclure la cavité située dans la culasse ? La réponse est claire, mais mérite d'être expliquée correctement.

La définition officielle de la cylindrée

La cylindrée d'un moteur correspond uniquement au volume balayé par les pistons entre le Point Mort Haut (PMH) et le Point Mort Bas (PMB). Rien de plus. Rien de moins. Concrètement, on additionne le volume parcouru par chaque piston lorsqu'il descend du PMH au PMB, puis on multiplie ce volume par le nombre de cylindres. Ce volume est parfois appelé volume balayé ou volume de course.

La cylindrée ne tient donc absolument pas compte du volume restant au-dessus du piston lorsqu'il est au PMH. Cette partie, pourtant bien réelle physiquement, est volontairement exclue du calcul.

Pourquoi la cavité de la culasse n'est pas incluse

Lorsque le piston est au PMH, il ne vient jamais toucher la culasse. Il subsiste toujours un volume résiduel, appelé volume de chambre de combustion. Ce volume comprend la cavité usinée dans la culasse, l'espace au-dessus du piston, le volume lié au joint de culasse, et parfois même une légère empreinte dans le piston lui-même. Ce volume n'entre pas dans le calcul de la cylindrée pour une raison simple : il ne varie pas au cours du cycle moteur. La cylindrée mesure un déplacement, pas un volume statique.

Inclure la chambre de combustion reviendrait à mélanger deux notions différentes : la capacité totale du cylindre et le volume effectivement aspiré et comprimé à chaque cycle. Or, la cylindrée sert précisément à quantifier la quantité de mélange renouvelée à chaque tour ou demi-tour moteur selon le cycle.

La formule de calcul

Le calcul de la cylindrée repose sur une formule géométrique simple, dérivée du volume d'un cylindre.

Pour un seul cylindre, le volume balayé est égal à la surface du piston multipliée par la course. La surface du piston dépend de l'alésage, c'est-à-dire du diamètre intérieur du cylindre.

La formule devient donc :
π × (alésage / 2)² × course

On multiplie ensuite ce volume par le nombre de cylindres pour obtenir la cylindrée totale du moteur.

Dans le cas d'un moteur 4 cylindres de 1.6 litre, la cylindrée annoncée correspond à la somme des cylindrées de chacun des cylindres. Un moteur de 1.6 litre développe donc un volume total de 1 600 cm³, réparti sur quatre cylindres identiques. Chaque cylindre balaie ainsi un volume de 400 cm³ entre le PMH et le PMB.

Ce volume de 400 cm³ correspond exclusivement au volume balayé par un piston sur une course complète. Il est défini par l'alésage et la course du cylindre concerné, et ne tient pas compte du volume de la chambre de combustion lorsque le piston est au PMH. La cylindrée totale du moteur n'est donc rien d'autre que l'addition de ces volumes unitaires, multipliés par le nombre de cylindres.

Autrement dit, que l'on parle d'un moteur monocylindre de 400 cm³ ou d'un 4 cylindres de 1.6 litre, le principe de calcul est strictement identique. Seul le nombre de cylindres change, pas la définition de la cylindrée.

À aucun moment la hauteur de la culasse, la forme de la chambre ou le volume résiduel n'interviennent dans ce calcul. Ce n'est pas un oubli, c'est un choix volontaire et cohérent.

Le lien avec le taux de compression

C'est ici que la confusion apparaît souvent.

Le volume de la chambre de combustion n'est pas ignoré par les ingénieurs. Il intervient simplement dans un autre calcul : celui du taux de compression. Le taux de compression compare le volume total du cylindre lorsque le piston est au PMB avec le volume résiduel lorsque le piston est au PMH. La cylindrée sert donc à quantifier ce qui bouge, tandis que le taux de compression sert à comparer ce qui bouge à ce qui reste.

Deux moteurs peuvent avoir exactement la même cylindrée et pourtant des taux de compression très différents, simplement parce que le volume de la chambre de combustion n'est pas le même. C'est une distinction essentielle pour comprendre le comportement d'un moteur.

Pourquoi on ne parle jamais de volume total du cylindre

On pourrait théoriquement définir un moteur par son volume total au PMB, en incluant la chambre de combustion. Mais cette valeur serait peu exploitable. Ce qui intéresse en pratique, c'est la quantité de gaz frais aspirée à chaque cycle. Or cette quantité dépend directement du volume balayé, pas du volume résiduel. La cylindrée est donc un indicateur fonctionnel, pas une description physique complète.

C'est aussi pour cela que la cylindrée est utilisée dans la fiscalité, les règlements sportifs ou les classifications techniques. Elle reflète le potentiel de remplissage, donc de couple et de puissance, même si ce potentiel est ensuite modulé par la suralimentation, le rendement et le régime.

Une notion simple, mais rigoureusement définie

La cylindrée ne correspond ni au volume total d'un cylindre, ni à un volume théorique incluant la culasse. Elle correspond uniquement au volume balayé entre le PMH et le PMB, multiplié par le nombre de cylindres. Ce choix n'est ni arbitraire ni historique par hasard. Il permet de comparer des moteurs sur une base commune, indépendamment de leur architecture, de leur taux de compression ou de leur mode de suralimentation.

Et une fois qu'on l'a compris, beaucoup de confusions mécaniques disparaissent d'elles-mêmes.

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