1) Comment estimer la puissance développée ?

Tout ce qu'on a vu jusqu'à maintenant nous a permis de comprendre, ou au moins de sentir que la puissance que peut développer un moteur est liée à la quantité d'essence que l'on peut y faire exploser, et à l'efficacité des différentes étapes du cycle ...

Ainsi, si l'on appelle Q l'énergie spécifique du carburant, et d_mc son débit massique, on peut écrire

P = k_m.k_g.Q.d_mc

où k_m et k_g sont des coefficients qui quantifient respectivement l'efficacité de la transmission mécanique du mouvement et une efficacité "globale" qui tient compte entre autres du rendement du cycle thermodynamique et de la qualité de la combustion. Si l'on introduit le ratio carburant/air R et le débit massique d'air d_ma, on a :

P = k_m.k_g.Q.R.d_ma

L'efficacité volumétrique k_v désigne le rapport entre la quantité d'air effectivement présente dans le cylindre et la quantité d'air que l'on pourrait y faire "optimalement" rentrer (c'est-à-dire la quantité qui permettrait d'obtenir dans le cylindre une pression identique à la pression qui règne dans la tubulure d'admission ...). Donc

d_ma = \rho.k_v.V.N / X

où V est la cylindrée totale, N la vitesse de rotation du moteur, X le nombre de révolutions par temps moteur pour un cylindre (2 pour un 4 temps, 1 pour un 2 temps), et \rho la masse volumique de l'air avant son entrée dans le cylindre.

On a finalement, en combinant l'ensemble :

P = k_m.k_g.k_v.Q.R.\rho.V.N / X

2) Puissance(s) spécifique(s)

Une grandeur plus ou moins invariante est obtenue en ramenant la puissance développée à une surface de piston unitaire. C'est la puissance spécifique, donnée par P / (A.n), où A est l'aire d'un piston et n le nombre de cylindres. 0.3 à 0.4 kW/cm² sont des valeurs assez classiques.

La confusion est fréquente entre cette grandeur et une autre souvent également appelée puissance spécifique, donnée par le rapport entre puissance et cylindrée totale (on préfèrera ici le terme de puissance "volumique"). Cependant il est facile de montrer qu'à pme et vitesse moyenne de piston v_p équivalentes, deux moteurs dont la course c est différente auront deux puissances "volumiques" différentes. En effet,

P / V = pme.v_p / (4c).

Plus précisément donc, plus la course est réduite, et plus cette puissance volumique augmente.

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