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Qu'est-ce que le piston d'un moteur thermique ?

Un piston est un élément composé de deux parties : un piston qui se déplace selon un mouvement alternatif rectiligne et un manchon ou guide vers lequel il se déplace. Ce guide est parfois aussi appelé cylindre. En principe, le piston a une forme cylindrique et est généralement réalisé en métal, bien qu'il puisse être réalisé en n'importe quel matériau.

Qu'est-ce que le piston d'un moteur thermique ?

Le guide est en fait une cavité qui peut être intégrée dans une autre pièce. Il fait partie du système piston-bielle-manivelle qui sert à transformer les mouvements rectilignes en mouvements rotatifs et inversement.

Comme définition de piston, on peut dire qu'un piston est une partie d'une pompe ou d'un cylindre d'un moteur qui se déplace entraîné par un fluide ou par l'explosion de carburant : Le piston d'un moteur relié à la bielle.

Sur les machines où le piston a une forme cylindrique ou ovale, le piston est souvent fixé au vilebrequin avec la bielle. Il y a souvent des segments de piston autour du piston. La fonction des segments de piston est d'assurer une bonne étanchéité entre la paroi du cylindre et le piston.

A quoi sert le piston dans un moteur thermique ?

La fonction du piston est d'absorber l' énergie thermique provoquée par l'explosion du carburant et de la convertir en énergie cinétique linéaire se déplaçant vers le bas. La vitesse et la puissance avec lesquelles le piston se déplace dépendent de la résistance du moteur et de l'intensité de l'explosion. Selon la deuxième loi de la thermodynamique, l'énergie convertie sera toujours inférieure à l'énergie thermique de l'explosion.

Dans un moteur à combustion interne automobile, le piston est traditionnellement appelé le cylindre. Le cylindre, dans une automobile, est une pièce cylindrique en acier. Le mouvement du piston est dû au fait que du carburant est périodiquement projeté à l'extrémité du manchon. Bien que le carburant le plus courant soit l'essence dans les moteurs Otto ou le diesel dans les moteurs diesel, il existe également des moteurs qui fonctionnent avec du gaz et d'autres éléments.

À la suite d'un mouvement, un liquide ou un gaz est déplacé ou comprimé avec des pompes et des compresseurs. Dans les moteurs, le travail est effectué sur le piston avec des gaz, qui peuvent ensuite être transférés à d'autres composants, tels que le vilebrequin.

Comment fonctionne le piston d'un moteur alternatif ?

Dans le cas des moteurs Otto, une étincelle provoquée par une bougie d'allumage est nécessaire pour fonctionner. Dans ce cas, ils sont également appelés moteurs à allumage commandé. La combinaison des trois éléments provoque une explosion contrôlée qui repousse le plongeur du piston, générant ainsi un mouvement. Ce mouvement sera transmis au vilebrequin. Les pistons sont situés alternativement au vilebrequin, de sorte que ceux qui sont poussés poussent les autres vers l'intérieur, puis ceux qui ont été plus bas seront ceux qui repousseront les précédents.

Dans le cas des moteurs diesel, le fonctionnement est le même. La principale différence entre eux est que l'explosion du carburant n'est pas causée par une étincelle mais plutôt par une augmentation de la pression.

Le vilebrequin est la partie d'un moteur qui convertit le mouvement linéaire alternatif du piston en mouvement circulaire.

Cela se produit dans les moteurs appelés alternatifs ou, plus formellement, alternatifs. A l'extrémité de chaque piston, outre les entrées d'air et de carburant, la sortie d'air mélangé issu de la combustion et la bougie, il présente des rainures où sont assemblés les segments de compression et de lubrification.

Le lubrifiant sert à diminuer la force de frottement du piston à l'intérieur du manchon. A l'extrémité opposée, le piston présente un trou où se loge l'axe qui relie le piston à la bielle.

Une vanne à piston est un mécanisme utilisé pour contrôler le mouvement d'un fluide le long d'un tuyau grâce au mouvement linéaire d'un piston à l'intérieur d'un cylindre. Il est utilisé, entre autres, dans la plupart des cuivres actuels.

Caractéristiques d'un piston

La vraie forme froide du piston n'est pas cylindrique, car la répartition des masses et les températures de fonctionnement sont inégales, ce qui entraîne une expansion inégale. Sa forme est de section plus ou moins tronconique (en réalité, le diamètre maximal est généralement d'environ 10 mm à partir du bord inférieur du manteau) et de plan ovale, où l'axe inférieur passe par la broche et ses caudales.

La forme précise de chaque moteur et application est définie à l'aide de simulations informatiques et de tests de performance, de sorte qu'à la température de fonctionnement, il adopte la forme correcte pour garantir les oscillations les plus faibles dans le barillet, la lubrification correcte, les frottements les plus faibles et le plus efficace : joint contre gaz de combustion.

Outre les formes classiques, il existe également des pistons, généralement pour les moteurs rotatifs, où la forme est complètement différente, comme dans le cas du moteur Wankel, où le piston ou le rotor a une forme trochoïdale, mais il y a aussi le cas d'un moteur classique (à pistons alternés) où ceux-ci, au lieu de la section ronde habituelle, ont un profil ovale.

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Date de publication : 15 novembre 2016
Dernier examen : 20 février 2020