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Le piston



par François Dovat

Lors de la combustion, le piston (1) dans le cylindre est chassé vers le bas et donne une impulsion de rotation au vilebrequin par l'intermédiaire de la bielle (2).

Les segments (3) réalisent l'étanchéité de la chambre de combustion par rapport au carter.

Il y a donc :

- Impossibilité pour les gaz de combustion de pénétrer dans le carter.

- Formation d'une dépression dans le cylindre lorsque le piston descend: il peut aspirer de l'air ou du mélange dans le cylindre par la soupape d'admission.

- Impossibilité pour l'huile de lubrification de pénétrer dans la chambre de combustion.

Les pistons modernes d'automobile sont coulés ou forgées en alliage d'aluminium, les seconds étant utilisés dans les moteurs de course et à forte puissance spécifique. Afin de réduire les pertes par friction, on limite aujourd'hui à 3 le nombre de segments. La dilatation des pistons en alliage léger impose un jeu de fonctionnement conséquent; dans le but de contenir cette dilatation certains pistons comportent un anneau d'acier intégré lors de la coulée.

Les pistons en fonte sont évidemment plus lourds, mais ils ont l'avantage de fonctionner avec peu de jeu et de présenter une résistance thermique et mécanique supérieure; ils sont utilisés dans les gros diesels marins. Ce piston de camion Scania est du type composite, avec tête en acier et jupe en aluminium, le tout étant solidarisé par l'axe. Il comprend une chambre annulaire où l'huile, projetée par un gicleur positionné en bas du cylindre, circule pour refroidir la zone des segments et de la chambre de combustion.

Des pistons fortement bombés ont été utilisés dans les moteurs de type course à chambre de combustion hémisphérique. Leur bombage accroît la surface de transfert et les pertes thermiques ; il est cependant nécessaire pour obtenir un taux de compression suffisamment élevé avec ce genre de chambre. Les têtes sont fraisées pour dégager la place nécessaire aux soupapes lors du croisement de la distribution.

Pour diminuer encore les pertes par friction et réduire le poids, les flancs de certains pistons de moteurs modernes à haut régime sont coupés droits.

Voila à quoi doit ressembler un piston de Formule 1. Celui-ci provient d'un moteur de moto de course Honda.

(© François Dovat)
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Idée & conception © 1999-2011 van Damme Stéphane.


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