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Piston (mécanique)

Un piston permet la conversion d'une pression enun travail ou réciproquement.

En mécanique, un piston est une pièce rigide de section généralementcirculaire coulissant dans un cylindre de forme complémentaire. Ledéplacement du piston entraîne une variation de volume de la chambre,partie située au-dessus du piston, entre celui-ci et le cylindre. Un pistonpermet la conversion d'une pression en un travail, ou réciproquement.

Les pistons sont présents dans de nombreuses applications mécaniques.La plus courante est le moteur à combustion interne, notamment dansl'automobile. On trouve également un ou plusieurs pistons dans lescompresseurs, les pompes, les vérins, les détendeurs, les régulateurs,les distributeurs, les valves, les amortisseurs, mais aussi les seringuesmédicales ou les instruments de musique à pistons.

Il existe deux types de pistons : les pistons à simple effet, où lapression n'agit que sur une face (seringues médicales), et les pistons àdouble effet, où la pression agit sur ses deux faces (locomotive àvapeur). Le déplacement du piston provoque ou est provoqué par une pression à l'intérieur de la chambre.

La plupart des pistons sont d'une conception simple (un piston plat est tiré ou poussé par une tige), hormis dans lesmoteurs, où ils connaissent une étude poussée. Ces derniers diffèrent par leur forme, leurs fonctions et leursdimensions, leur gamme est illimitée. Néanmoins, des « grandes classes » peuvent être distinguées selon le type demoteur (forme de la tête, matériaux utilisés, etc.)Dans un moteur thermique, les pistons sont soumis à des contraintes mécaniques résultant de la pression decombustion des gaz et de la dynamique du déplacement cyclique, et à des contraintes thermiques, en raison de ladifférence de température entre le piston et les gaz brûlés. Ces contraintes expliquent le choix, en général, del'acier[1].

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Principe

Animation de deux pistons coulissant dans deuxcylindres dont le mouvement rectiligne est

transformé en un mouvement circulaire par lesystème bielle-manivelle.

Une pression est égale à une force sur une surface (force divisée parune surface). On a donc :

Avec, en norme :• P la pression (en pascal) ;• F la force (en newton) ;• S la surface (en m2).Ainsi une force de 1 newton excercée sur une surface de 1 m2 est égaleà une pression de 1 pascal. De même qu'une pression de 1 Pa sur unesurface de 1 m2 engendre une force de 1 newton.

Cette pression P exercée sur la surface S du piston provoque ledéplacement de celui-ci (appelé course C) donc du point d'applicationde la force F cela crée un travail W suivant :

Avec :• W le travail en joule ;• F la force en newton ;• C la course en mètre.Ainsi une force de 1 newton dont le point d'application se déplace de 1 mètre dans la direction de la force est égaleau travail de cette force de 1 joule. De même qu'un travail de 1 joule déplace une force de 1 newton sur une distancede 1 mètre dans la direction de la force.C'est ce travail qui permet l'effet moteur (moteurs thermiques) ou qui est à l'origine d'une pression ou d'unedépression (pompes et compresseurs).Le piston fonctionne grâce à cette loi physique. La différence de pression entre la chambre et l'extérieur fait que lesparois sont soumises à une force. Le piston n'étant pas solidaire de la chambre il se déplace, sous l'action de cetteforce jusqu'à obtenir une pression égale entre la chambre et l'extérieur. À l'inverse, un déplacement du piston parl'action d'une force extérieure fait varier la pression à l'intérieur de la chambre. Le fonctionnement du piston reposesur ce principe d'une différence de pression induisant un mouvement rectiligne du piston ou inversement lemouvement rectiligne du piston induisant une différence de pression.D'un point de vue purement mécanique, le piston nécessite un système bielle-manivelle pour exploiter le travailfourni. Ce système permet la transformation d'un mouvement rectiligne (le déplacement du piston dans la chemise)en un mouvement circulaire, comme c'est le cas dans les moteurs, et vice versa.

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Anatomie du piston

La tête du piston

Piston d'une automobile Nissan dont la têteest inclinée et creusée diamétralement.

La tête de piston est la partie en contact avec le fluide (les gaz dans unmoteur) à comprimer ou détendre. Dans un moteur, cette dernière peutprendre plusieurs formes selon le type de combustion réalisées. La tête estgénéralement plate, surtout sur les moteurs 2 temps, et sur les moteurs 4temps de faible performance. Elle est parfois convexe, permettant d'avoirdes chambres de combustion plus performantes assurant la meilleureinflammation des gaz, une évacuation plus rapide, un meilleurrefroidissement de la bougie (dans le cas des moteurs à essences) et descompressions plus élevées.

Avec des empreintes en regard avec les soupapes, on évite au piston et auxsoupapes de se toucher, même lors d'un affolement de soupapes ou d'un léger déréglage de la distribution, tout enconservant un taux de compression élevé. Pour supporter les explosions, les têtes de piston subissent un traitement desurface (ex : traitement avec nickel, graphite, ...).

Pour obtenir une meilleure évacuation de la chaleur, on pratique des nervures sur leur verso augmentant la surfaced’échange thermique. Un canal de refroidissement, dans lequel de l'huile circule, peut également être creusé dans lepiston permettant de refroidir la tête mais également la zone de segmentation[2].

Étanchéité

La segmentation

N.B. : La segmentation n'est présente que sur les pistons utilisés dans les moteurs.

Description

Piston sur lequel on distingue deux gorges danslesquelles se positionnent les segments.

Les segments sont des anneaux élastiques (ouverts avant la pose) qui selogent dans des gorges usinées dans la jupe du piston et permettentl'utilisation de toute l'énergie fournie en évitant que les gaz nes'échappent le long du piston et aillent brûler l'huile[3]. Les segmentssont généralement coupés en « Z » ou en « sifflet » (ou plus rarement «droit ») pour permettre leur mise en place et leur dilatation[4].

Le diamètre extérieur au repos des segments est légèrement supérieur àcelui du cylindre. L'ouverture du segment s'appelle « coupe », car lessegments sont fabriqués à partir d'un ressort d'acier élastique coupé entranches. Une fois posé, le segment se referme ; la largeur del'ouverture une fois en place dans le cylindre est appelée « jeu à la coupe »[5]. Sa mesure permet d'évaluer l'usure dusegment[6].

Sur les moteurs quatre temps généralement utilisés dans l'automobile, on trouve le plus souvent trois segments contrequatre sur les anciens moteurs et deux sur les moteurs de compétition[7]. Ils assurent l'étanchéité entre les gaz chaudsde la chambre de combustion et l'huile dans le carter du vilebrequin. Dans une moindre mesure, ils assurent aussil'évacuation de la chaleur de combustion vers le cylindre.

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Types de segments

Le nombre de segments est variable d'un moteur à un autre, cependant on endistingue trois types. Les 3 types de segments, positionnés dans l'ordre de hauten bas sur le piston, sont :• Le segment de feu est le segment en contact avec les gaz. Lors de

l'explosion, il est plaqué contre le piston (dans sa gorge) et contre lecylindre, ce qui assure quasiment toute l'étanchéité[7],[8].

• Le segment d'étanchéité ou de compression assure l'étanchéité totale desgaz en arrêtant ceux qui seraient passés par la coupe du segment de feu. Ildoit permettre la bonne compression du mélange destiné à la combustion[9].Sa coupe est décalée ou « tiercée » par rapport à celle du segment defeu[7],[8]. La surface est chromée ou revêtue de molybdène[10].

• Le segment racleur assure l'étanchéité au niveau de l’huile ; il doit « racler » l'huile des parois du cylindre pouréviter qu'elle soit brûlée au cycle suivant. Cette dernière est en partie évacuée par les trous réalisés dans la gorgetandis qu'une autre partie sert à lubrifier les segments supérieurs[7],[8]. Lors du montage du segment, un« tierçage » doit être pratiqué : les extrémités ouvertes des segments doivent être positionnés telles que les deuxcoupes de segments ne soient jamais dans le même axe vertical[11].

Une défaillance des segments de feu ou de compression se traduit par une perte de compression et de performance dumoteur, et par la mise en pression du carter par les gaz de fuite. Une défaillance du segment racleur se traduit par uneconsommation d'huile et des fumées bleues à l'accélération[10].Les bureaux d'étude s'efforcent de limiter le nombre de segments étant donné qu'ils diminuent le rendement dumoteur, et il est désormais difficile de distinguer clairement les types de segments, ces derniers devenantmultifonctions. Il est généralement considéré que chaque segment diminue de 0.1 bar la pression moyenneeffective[9].

Les joints

Dans le cas des pompes ou des seringues, le piston ne présente pas de segmentation permettant d'assurer l'étanchéité.Cette fonction est assurée par des joints, pour des raisons évidentes de simplicité, placés dans des rainures pratiquéesdans le piston. Il ne s'agit pas ici d'éviter que le fluide en s'échappant aille brûler de l'huile mais de le conserver dansla chambre pour ne pas abaisser le rendement volumétrique de la pompe[12].Pour les mêmes raisons que les moteurs, le cylindre présente également des stries fines[12].

La jupe du piston

Tout comme le piston, le cylindre est strié pourfaciliter la lubrification.

Présentation

La jupe du piston est la partie assurant le guidage du piston dans lecylindre. Elle peut être complète ou réduite dans le cas des moteurs. Lebut de cette réduction est de diminuer le poids du piston et lesfrottements de la jupe sur le cylindre afin d'améliorer les performancesdu moteur à haut régime. Elle est d'autant plus importante que lespistons peuvent subir des accélérations très importantes : de 1200 g surun moteur V8 de 500 ch[13] jusqu'à 8500 g sur une formule 1[14].

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Dans un moteur deux temps, c'est la jupe du piston qui détermine le diagramme d'ouverture/fermeture des lumièresen obturant ou découvrant ces dernières à chaque mouvement. C'est d'ailleurs la raison pour laquelle le piston nepossède que deux segments (pas de segment racleur)[8]. Dans les moteurs quatre temps, les fonctions d'ouverture etde fermeture du système piston-cylindre sont assurées par l'arbre à came, les cames et les soupapes[15].

Tribologie

En termes de tribologie, l'état de surface de la jupe est primordial pour assurer une bonne lubrification[16], d'autantplus que près de 75% des pertes par frottements se font à ce niveau. Contrairement à l'opinion générale, un état desurface lisse n'est pas le plus optimal. En effet, il est important que la jupe du piston soit rugueuse (« ondulations »)afin de maintenir une quantité minimale d'huile nécessaire à la lubrification. Cette rugosité doit être néanmoins «contrôlée » afin de trouver un juste milieu entre la non-perturbation de l'établissement du film et les réservessuffisantes au bon fonctionnement[17],[18]. Un traitement de surface peut être parfois appliqué sur le piston ouuniquement sur la jupe ; celle-ci prendra alors une coloration gris foncé voire noire. Le cylindre est également striéde façon caractéristique pour augmenter sa rugosité : des stries fines et stries profondes disposées à 67°[17],[19].Ces contraintes d'état de surface vont provoquer, lors du déplacement du piston dans la chemise, l'« ouverture et lafermeture de multiples zones convergentes et divergentes de films »[19] d'huile, ce qui complique l'optimisation de lalubrification. Une modélisation de la lubrification de la jupe consiste à considérer l'équation de Reynolds, afin dedéterminer les champs de pression et de vitesse, auquel des termes de dérivation croisée sont ajoutés. Une expressiondu type suivant peut être ajoutée à l'équation de films minces[19] :

est un facteur de flux, P(x,y) la pression, la viscosité et la constante de Planck. La nécessité de l'ajoutde cette expression a été démontrée mathématiquement par Guy Bayada et Michèle Chambat[19].La lubrification entre la chemise est le piston est généralement obtenue par la création de minces films d'huile ou parl'utilisation de matériaux spécifiques et/ou de traitements de surface. Développée dans les années 1960, grâce àl'émergence de matériaux piézoélectriques, la lubrification électroactive est une méthode complémentaire de plus enplus employée de nos jours. Cette technique consiste à utiliser des vibrations ultrasoniques qui modifient lefrottement apparent des métaux et suppriment les phénomènes de stick-slip[20].

L’axe du piston

L'axe du piston permet de relier la bielle aupiston.

L'axe du piston est une pièce mécanique qui permet de relier le pistonaux autres pièces mécaniques en mouvement. Dans les moteursthermiques il permet aussi d'offrir à la bielle une liberté de mouvementpar rapport au piston ; liberté de mouvement nécessaire à la rotation duvilebrequin. L’axe doit être extrêmement résistant de par sesdimensions et les matériaux utilisés, car il subit et transmet les effortsmécaniques consécutifs aux explosions. C'est la raison pour laquelle lebossage d'axe de certains pistons est renforcé par un passage d'axebagué[2].

L'axe est aussi parfaitement poli pour tourner dans la bielle et/ou dansle piston. La plupart du temps, l’axe du piston est creux pour diminuer le poids de l'équipage mobile sans diminuer sarésistance[8]. Les alésages du logement d'axe dans le piston doivent être coaxiaux ou coniques pour éviter descontacts localisés où s'exercent en fonctionnement des pressions élevées[21].

L'axe du piston est généralement maintenu latéralement par des circlips ou des joncs d'arrêt dans le piston, et peut être monté libre (glissant) ou serré dans la bielle[11]. Dans ce dernier cas, pour le montage, il faut chauffer la bielle,

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refroidir l'axe ou associer les deux méthodes. Dans le cas de circlips, il faut prendre garde à ne pas serrer plus que derigueur pour ne pas diminuer leur élasticité et compromettre leur appui dans le fond de leur logement. Un montagedéfectueux de l'axe peut provoquer « la fissuration du piston dans la zone des bossages, la détérioration des gorges decirclips, la déformation de la bielle et l'usure anormale ou le grippage du piston »[21].

Histoire

Assemblage d'un piston destiné à uneutilisation sur un moteur Diesel de bateau.

La première apparition du piston remonte à l'invention de l'hydraule,premier orgue de l'histoire, par Ctésibios, ingénieur grec du IIIe siècleav. J.‑C.. Le piston est dans ce cas utilisé afin de générer une bulle d'airnécessaire à la production d'un son dans le tuyau de l'orgue.

C'est réellement en 1873, grâce à l'américain Brayton, que la formegénérale actuelle du piston, ainsi que l'utilisation de segments élastiqueslogés dans des gorges creusées dans le piston, prend ses origines[7].

La fonte est le matériau constitutif du piston et le demeure durant denombreuses années. En 1911, Hispano-Suiza inaugure un piston enaluminium offrant bien plus de légèreté. Néanmoins, en raison ducoefficient de dilatation trois fois supérieur pour l'aluminium, engendrantde ce fait un risque de grippage plus important, la plupart des constructeurs automobiles conservent la fonte. Il fautdonc attendre les années 1920 pour voire l'aluminium s'imposer. Par la suite, les progrès réalisés en termes derésistance des matériaux (utilisation d'alliages de cuivre, de nickel ou de silicium[3]) ainsi qu'en termes de «perfectionnement des techniques de coulage et d'usinage » ont permis la généralisation de l'acier dans les moteursautomobiles[7].

Moteur thermique

Rôle du piston dans un moteur thermique

Un ensemble bielle-piston-vilebrequin assure larotation du moteur

Le piston est l'élément mobile assurant la variation de volume de lachambre de combustion d'un cylindre. Généralement lié à une bielle, ilassure la compression des gaz de combustion et subit leur détente,engendrant ainsi un mouvement rotatif du vilebrequin. Lorsque lachambre est ouverte par une soupape, il expulse les gaz brûlés ouaspire le mélange du cycle suivant[22].

Le piston est une pièce généralement cylindrique, parfois légèrementconique, et dans certains cas en forme de tonneau. Ces formes et le jeudans son ajustement avec la chemise confèrent à l'ensemble une liaisonmécanique moins contraignante pour le montage et lefonctionnement[22].

En raison des forces et pressions exercées lors de la combustion, lepiston doit être capable de transmettre les efforts sans se déformer et sans se fissurer, et ce même après des milliersd'heures d'utilisation à des températures élevées. Le matériau constitutif du piston doit donc posséder un module deYoung E et un allongement à la rupture A% aussi élevés que possible dans les températures de fonctionnement dumoteur. C'est la raison pour laquelle l'acier (Eacier = 176500 N/mm2 à 400 °C) est privilégiée à l'aluminium (Ealu =75500 N/mm2 à 20 °C)[22].

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En raison des normes anti-pollution toujours plus strictes et de la volonté d'améliorer toujours plus le rendement etles performances des automobiles, les équipementiers cherchent à minimiser les frottements du piston dans lecylindre. En effet, ces frottements sont à l'origine de près de 66 % des pertes par frottements dans le moteur. Parailleurs, la consommation d'huile des pistons est une importante source de pollution[23].C'est la raison pour laquelle l'acier est progressivement remplacé par le Diamond Like-Carbon (DLC). Il s'agit decarbone amorphe composé d'une multitude de couches minces dont les propriétés physiques sont comprises entre lediamant et le graphite (d'où son nom). Le DLC permet au final une réduction des frottements d'environ 30 %.Néanmoins, sa fabrication demeurant assez chère, le DLC n'est que peu utilisé sur les moteurs de série[23].

Pistons de contrôle thermiqueHormis la forme de la tête du piston qui illustre la volonté de brûler au mieux les gaz frais, les pistons peuvent sedistinguer par les solutions techniques utilisées dans le contrôle de la dilatation[24]. On distingue ainsi deux grandesclasses :

Pistons monométalliques

Les roues d'une locomotive à vapeur sont misesen rotation par le piston.

La solution la plus simple et donc la plus utilisée concerne les pistonsmonométalliques à jupe pleine. La jupe subit une relative importantedilatation ce qui exige « des jeux importants et de fortes ovalisationscompensatrices »[24]. Il arrivait donc, sur d'anciens modèles, qu'uneentaille verticale ou oblique soit pratiquée octroyant une plus grandeélasticité de la jupe et permettant d'absorber les dilatations.L'inconvénient de cette solution réside dans l'affaiblissement de larésistance de la jupe ce qui provoque la rupture dans certains cas[24].

Les pistons sont pourvus au plus de 3 segments étant donné que lajupe, n'assurant qu'un rôle de guidage, est de taille restreinte. En raisonde la vitesse de rotation élevée d'un moteur à allumage commandé, lesforces d'inertie mises en jeux très importantes obligent à diminuer la masse des pistons. Les pistons monométalliquespossèdent donc des échancrures très prononcées[24].

Pistons à dilatation thermique contrôlée

Pour améliorer leur résistance à la dilatation, les pistons à dilatation thermique contrôlée reçoivent à la coulée desplaquettes d'acier. En effet, le coefficient de dilatation de l'acier étant plus faible que l'aluminium (αacier = 11x10-6 ;αalu = 22x10-6), cette association permet des performances bien plus élevées[25]. En Allemagne, Mahle GmbHdéveloppe des pistons de ce type, dénommés Autothermik et Autothermatik présentant de surcroit une entaille(respectivement des perçages de refroidissement) dans la gorge du segment racleur améliorant le transfert de chaleurde la tête à la jupe[24].La société allemande Karl Schmidt quant à elle, propose des anneaux de dilatation plutôt que des plaquettes. Il s'agitd'une pièce en acier circulaire lisse ou dentée sur sa partie extérieure et placée lors de la fabrication dans le piston.Cette solution technique permet de réduire fortement la dilatation de la partie supérieure de la jupe. Les Duotherrnproposent d'adopter les deux solutions précédentes[24].

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Piston du moteur Wankel

Le piston du moteur Wankel n'est pascylindrique.

Contrairement aux pistons équipant les moteurs à allumage commandé(essence) ou automatique (Diesel), le piston d'un moteur Wankel,inventé par Wankel dans les années 1960, n'est pas cylindrique maisprend la forme d'un « triangle arrondi ». Il permet la transformationd'un mouvement cyclique en un mouvement circulaire. Les trois côtésdu piston sont légèrement creusés, constituant ainsi les chambres decombustion. En effet, chaque côté du piston est tour à tour en contactavec la bougie d'allumage mettant feu aux gaz préalablementcomprimés[26].

Le piston rotatif, parfois nommé rotor, déplace ses sommets dans lestator (l'équivalent du carter) le long d'une courbe trochoïde. Chacune des faces s'écartent et se rapprochent deux foispar tour de cette courbe permettant de créer des chambres à volume variable. Ce sont dans ces chambres que seréalisent les opérations de compression et de détente[27].

Un moteur Wankel est dépourvu de soupapes ; ces dernières sont remplacées par des « lumières ». C'est donc aupiston de jouer le rôle (tout comme dans un moteur deux temps) de soupapes. En effet, le piston obstrue ou libère leslumières lors de sa rotation laissant entrer/sortir ou pas, les gaz[26].

Formes de la tête du piston

Illustration des différentes formes de têtes depiston et de la position de l'injecteur selon la

technique d'injection.

Généralement, la forme des chambres de combustion est déterminée parl'empreinte réalisée dans la culasse, si bien que la tête du piston esthabituellement plate. Parfois, il s'avère au contraire que le piston soitcreusé et forme, totalement ou partie, la chambre de combustion[28].Néanmoins, la tête du piston est creusée, notamment sur les automobiles decourse, pour une toute autre raison. Il s'agit en effet de réaliser une formeparticulière permettant de répartir et de diriger au mieux le mélangeair/essence injecté dans la chambre[29].

On distingue généralement deux grandes techniques d'injection. Dans lecas d'une injection dite « tumble », le jet de fluide produit par l'injecteur estdévié (par la forme de la tête du piston) vers la bougie d'allumagepermettant de produire une explosion plus « performantes » et stratifiée.Dans le cas d'une injection dite « swirl », le carburant agit comme untourbillon, permettant ainsi d'homogénéiser le mélange dans toute lachambre. Il est également possible de combiner les deux types d'injection.D'ailleurs, physiquement, il est impossible de générer un swirl sans tumble alors que l'inverse est possible[29].

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Illustration des mouvementstourbillonnaire swirl et tumble.

De nombreuses raisons poussent les constructeurs à utiliser ces typesd'injection. Un niveau élevé de turbulences dans le fluide admis favorise unemeilleure propagation du front de flamme dans la chambre lors de l'explosionainsi qu'une meilleure combustion, notamment lorsque le mélange estpauvre[30]. Les injections swirl et tumble se dispersent en effet en produisantdavantage de turbulence qu'une injection simple[29].

;

Un coefficient (sans dimension) de swirl ( ) et de tumble ( ) estgénéralement pris en compte. Celui-ci est de 1.0 ou 2.0 sur les moteurs

produits en série mais peut atteindre jusqu'à 6.0. Ces coefficients prennent en compte les vitesses angulaires des jetsde fluides et en fonction de la vitesse angulaire du vilebrequin [31].

Pompe

Rôle du piston dans une pompeContrairement à un moteur dans lequel la pression générée par l'explosion des gaz frais suscite une force sur lepiston, une pompe fonctionne sur le principe inverse. Le piston permet dans ce cas la transformation d'une forceexercée par un moteur ou un utilisateur sur un fluide en une pression utile permettant d'imprimer une vitesse aufluide ou d'aspirer le fluide hors d'un conteneur grâce au principe de différences de pression. Plus généralement, unepompe à piston est une pompe volumétrique permettant la conversion d'une énergie mécanique en une énergie depression[32].

Une pompe CLHP fonctionne sur le principed'une pompe à piston.

Le piston d'une pompe àeau est nécessairement

muni d'un clapet.

Le piston d'une seringue permet laconversion d'une force en une pression.

Compresseur

Rôle du piston dans un compresseurDans un compresseur ou dans un vérin, le piston, sur lequel est imprimé une force, permet de comprimer un fluidetels que l'air, comme c'est le cas dans les compresseurs volumétriques à piston pour augmenter le taux decompression du moteur, ou dans un vérin, afin de réaliser un amortissement.

AmortissementEn raison de la dimension de la course dans un vérin, l'énergie cinétique acquise durant le mouvement, énergie globalement inutile contrairement à l'énergie de pression, doit être absorbée par différents dispositifs. Cette fonction d'amortissement est en général remplie par le piston. Des protubérances placées sur les deux faces viennent obstruer le passage du fluide (air ou huile), rendant alors l'évacuation plus difficile. Dans certains cas, le fluide est détourné

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vers un orifice réduit dont on peut contrôler la taille par réglage de vis pointeau. La tige du vérin est ainsi ralentieavant d'arriver en butée franche. Des butées élastiques en caoutchouc sont éventuellement placées sur chaque face dupiston et, lors du choc de fin de course, emmagasinent en se déformant une partie de l'énergie. L'énergie absorbée estd'autant plus grande que l'écrasement du matériau de la butée est faible, d'où le choix du caoutchouc[33].

Canalisations de transportLes canalisations de transport sont soumises à des programmes d'entretien périodique visant à les nettoyerintérieurement et à vérifier leur intégrité dans le temps.Des pistons de différentes conceptions permettent d'assurer ces fonctions de maintenance. Il existe en particulier :• des pistons racleurs ;• des pistons gabarits ;• des pistons instrumentés ;•• ...

Annexes

Notes[1] Dans les moteurs à essence, l'aluminium est souvent privilégié pour permettre une meilleure évacuation de la chaleur et éviter le cliquetis.

Alors que dans les moteurs Diesel, étant donné que l'allumage se fait par auto-inflammation, l'acier est préféré.[2] Types de piston (http:/ / www. motorenteile. mahle. com/ eLIZA/ app/ pdf/ fr/ piston_types. pdf) sur Mahle Original, p. 2. Consulté le 17

avril 2009[3] Technique : Le piston (http:/ / www. motorlegend. com/ entretien-reparation/ moteur-voiture/ le-piston/ 9,11631. html) sur Motorlegend, p. 2.

Consulté le 11 avril 2009[4][4] Georges Spinnler (1998), Étanchéité (Segments et pistons), p. 197. Consulté le 12 avril 2009[5][5] Raymond Brun (1984), Les Segments (Jeu à la coupe), p. 57, Chp VIII - Piston et segments. Consulté le 12 avril 2009[6][6] Raymond Brun (1984), L'Usure (Segments), p. 87-88, Chp VIII - Piston et segments. Consulté le 12 avril 2009[7] Technique : Le piston (http:/ / www. motorlegend. com/ entretien-reparation/ moteur-voiture/ le-piston/ 8,11630. html) sur Motorlegend, p. 1.

Consulté le 11 avril 2009[8] Le Piston (http:/ / www. mecamotors. com/ a_mecanique/ 01_moteur/ 02_moteur_4_temps/ 021_piston/ piston01. html) sur Mecamotors.

Consulté le 12 avril 2009[9][9] Raymond Brun (1984), Les Segments (Généralités), p. 51, Chp VIII - Piston et segments. Consulté le 12 avril 2009[10] Technique : Le piston (http:/ / www. motorlegend. com/ entretien-reparation/ moteur-voiture/ le-piston/ 9,11634. html) sur Motorlegend,

p. 5. Consulté le 12 avril 2009[11] L'équipage mobile du moteur (http:/ / gazoline. net/ article. pcgi?id_article=655) sur Gazoline. Consulté le 18 avril 2009[12][12] Georges Spinnler (1998), Étanchéité (étanchéité dynamique), p. 199. Consulté le 15 avril 2009[13] (en) Piston Velocity and Acceleration (http:/ / www. epi-eng. com/ piston_engine_technology/ piston_velocity_and_acceleration. htm) sur

EPI Inc.. Consulté le 14 avril 2009[14] Moteurs (http:/ / www. f1classement. com/ index. php?option=com_content& task=view& id=78& Itemid=154) sur F1 Classement.

Consulté le 14 avril 2009[15][15] Dans d'autres systèmes, il n'y pas d'échange de fluide ; le même fluide demeure dans la chambre. C'est notamment le cas des vérins.[16][16] Des ensembles piston/cylindre ne sont pas nécessairement lubrifiés.[17][17] Jean Denape, Philippe Stempflé, Jean-Yves Paris (2006), La mesure des états de surface, p. 115. Consulté le 13 avril 2009[18][18] Jean Denape, Philippe Stempflé, Jean-Yves Paris (2006), Maitrise du frottements par états de surface, p. 111. Consulté le 17 avril 2009[19][19] François Robbe-Valloire, René Gras (2004), États de surface et de lubrification, p. 9. Consulté le 13 avril 2009[20][20] Jean Denape, Philippe Stempflé, Jean-Yves Paris (2006), Lubrification électroactive, p. 163. Consulté le 17 avril 2009[21] Technique : Le piston (http:/ / www. motorlegend. com/ entretien-reparation/ moteur-voiture/ le-piston/ 9,11635. html) sur Motorlegend,

p. 6. Consulté le 12 avril 2009[22][22] Raymond Brun (1984), Le Rôle du piston, p. 3, Chp VIII - Piston et segments. Consulté le 12 avril 2009[23] Axel Carre, «  Les pistons à revêtement DLC (http:/ / www. xelopolis. com/ Xdossiers/ les-pistons-a-revetement-dlc-xdossier2496. html) »

sur Xelopolis. Mis en ligne le 24 Juillet 2009, consulté le 10 décembre 2009[24] Technique : Le piston (http:/ / www. motorlegend. com/ entretien-reparation/ moteur-voiture/ le-piston/ 9,11632. html) sur Motorlegend,

p. 3. Consulté le 12 avril 2009[25][25] Raymond Brun (1984), Le Rôle du piston, p. 4, Chp VIII - Piston et segments. Consulté le 12 avril 2009

Piston (mécanique) 11

[26] Le Moteur Rotatif : Moteur Wankel (http:/ / www. mecamotors. com/ a_mecanique/ 01_moteur/ 02_moteur_4_temps/ 029_rotatif/wankel01. html) sur Mecamotors. Consulté le 12 avril 2009

[27] Technique : Le moteur à piston rotatif (http:/ / www. motorlegend. com/ entretien-reparation/ moteur-voiture/ le-moteur-a-piston-rotatif/8,11629. html) sur Motorlegend, p. 1. Consulté le 12 avril 2009

[28][28] Jean Tarpy, Moteur à allumage commandé, Les Techniques de l'Ingénieur, p. 3[29] (en) John Leask Lumley (1999), Indicing Swirl and Tumble, pp. 148-149. Consulté le 14 avril 2009[30] Le mélange est dit pauvre si l'air est en excès par rapport à l'essence, et le mélange est riche si au contraire, l'essence est en excès.[31] (en) John Leask Lumley (1999), Indicing Swirl and Tumble, p. 151. Consulté le 14 avril 2009[32] Pompe à piston (http:/ / www. hrs-spiratube. com/ fr/ produits/ pompe_a_piston. aspx) sur HRS Spiratube. Consulté le 14 avril 2009[33] Philippe Taillard, «  Guide de dimensionnement - Les vérins pneumatiques (http:/ / www. cndp. fr/ archivage/ valid/ 39301/

39301-5268-5091. pdf) ». Consulté le 17 avril 2009

Références

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(ISBN 978-2710804734)

• François Robbe-Valloire, René Gras, Tribologie et conception mécanique, Saint-Ouen, PPUR pressespolytechniques, 2004 (ISBN 978-2880746704)

• (en) John Leask Lumley, Engines : an introduction, Cambridge University Press, 1999 (ISBN 978-0521644891)

• Georges Spinnler, Conception des machines, PPUR presses polytechniques, 1998 (ISBN 978-2880743031)

• (fr) (en) Jean Denape, Philippe Stempflé, Jean-Yves Paris, Tribologie dans les transports de l'analyse - A l'échelledu contact à la fiabilité des systèmes mécaniques, Tarbes, PPUR presses polytechniques, 2006(ISBN 978-2880746711)

Articles connexes•• Technologie automobile•• Bielle•• Vilebrequin

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