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Piston

Piston

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

Le guide est en fait une cavité qui peut être intégrée dans une pièce différente. Il fait partie du système piston-manivelle-manivelle qui sert à transformer les mouvements rectilignes en rotation et vice versa.

En tant que définition d'un piston, on peut dire qu'un piston fait partie d'une pompe ou du cylindre d'un moteur 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 couplé au vilebrequin avec la bielle. Il y a souvent des segments de piston autour du piston. Les segments de piston ont pour fonction de garantir une bonne étanchéité entre la paroi du cylindre et le piston.

Fonction du piston dans un moteur thermique

La fonction du piston est d'absorber l' énergie thermique causée par l'explosion du carburant et de le convertir en énergie cinétique linéaire en descendant. 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 thermique à explosion, le piston est traditionnellement appelé cylindre. Le cylindre, dans une voiture, est une pièce cylindrique en acier. Le mouvement du piston est dû au fait que du carburant est périodiquement jeté à l'extrémité de la chemise. 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 fonctionnant au gaz et à d'autres éléments.

À la suite du 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.

Fonctionnement du piston dans un moteur thermique

Dans le cas des moteurs Otto, une étincelle provoquée par une bougie 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 piston du piston, générant ainsi un mouvement. Ce mouvement sera transmis au vilebrequin. Les pistons sont situés en alternance avec le vilebrequin, de sorte que ceux qui sont poussés vers l'extérieur poussent les autres vers l'intérieur, puis ceux qui ont été laissés plus bas vers le bas seront ceux qui repousseront les précédents à l'intérieur.

Dans le cas des moteurs diesel, le fonctionnement est le même. La principale différence entre eux est que l'explosion de carburant n'est pas provoquée par une étincelle mais se fait en augmentant 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 mouvement alternatif ou, plus formellement, alternatif. À la fin de chaque piston, en plus des entrées d'air et de carburant, la sortie d'air mélangé du produit de combustion et la bougie d'allumage ont des fentes où les segments de compression et de lubrification sont assemblés.

Le lubrifiant sert à diminuer la force de friction du piston à l'intérieur du manchon. À l'extrémité opposée, le piston a un trou dans lequel est logé le boulon qui relie le piston à la bielle.

Une soupape 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 dans un cylindre. Il est utilisé, entre autres, dans la plupart des instruments à vent métalliques actuels.

Forme de piston 

La vraie forme froide du piston n'est pas cylindrique, car la distribution de masse et les températures de fonctionnement sont inégales, ce qui conduit à une expansion inégale. Sa forme est de section plus ou moins tronquée-conique (en fait, le diamètre maximum est généralement à environ 10 mm du bord inférieur du manteau) et de plan ovale, où l'axe inférieur passe à travers la broche et ses débits. La forme précise de chaque moteur et application est définie par des simulations informatiques et des tests de performance, de sorte qu'à la température de fonctionnement, il adopte la forme correcte pour assurer les oscillations les plus faibles dans le barillet, la lubrification correcte, les frictions les plus faibles et le plus efficace: sceller contre les fumées.

En plus des 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 trocoïdale, mais il y a aussi le cas d'un moteur classique (avec 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

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