Qu’est-ce qu’un piston ?
Le piston est l’un des principaux composants d’un moteur qui convertit l’énergie de combustion du carburant en puissance mécanique.
Il existe deux types de moteurs : les moteurs alternatifs et les moteurs rotatifs, dont les pistons sont installés dans les moteurs alternatifs. Le piston monte et descend à l’intérieur d’une pièce cylindrique appelée cylindre, qui génère la puissance du moteur et constitue la force motrice qui fait rouler la voiture.
Les pistons sont également utilisés non seulement dans les moteurs d’automobiles, mais aussi dans les moteurs de motos, de bateaux et d’avions.
Utilisations des pistons
Les pistons sont principalement utilisés dans des équipements tels que les moteurs, les compresseurs et les compresseurs d’air. Ils utilisent un mécanisme par lequel le piston monte et descend pour produire de l’énergie par le biais de changements thermodynamiques tels que la compression et l’expansion.
Dans les moteurs, l’énergie de combustion du carburant est convertie en puissance mécanique par le mouvement du piston, qui est ensuite transmise aux roues motrices du véhicule par l’intermédiaire d’un composant appelé vilebrequin. Les compresseurs d’air et les compresseurs utilisent également le mouvement des pistons pour comprimer les gaz et utiliser cette énergie pour générer de la puissance.
Le nombre de pistons varie en fonction de l’utilisation. Toutefois, les moteurs à quatre cylindres, composés de quatre pistons, sont largement utilisés dans les voitures particulières standard. Ces pistons se déplacent également d’avant en arrière dans un cylindre, appelé cylindre, à plus de 1 000 tours par minute. On l’appelle aussi le cœur de la voiture car c’est un dispositif nécessaire pour générer la puissance de la voiture.
Principe du piston
Le principe du mouvement du piston est le suivant : dans un moteur, la pression élevée générée par la combustion du carburant fait monter et descendre le piston à l’intérieur du cylindre. Ce mouvement s’effectue généralement par la répétition de quatre mouvements (admission, compression, détente et échappement).
1. L’admission
Il s’agit du processus d’aspiration de l’air et du carburant dans le cylindre pour la compression. Lorsque le piston descend, une pression négative est créée dans le cylindre et la soupape d’admission s’ouvre, permettant à un mélange d’air et de carburant d’être aspiré.
2. La compression
Il s’agit du processus par lequel le piston monte et comprime le mélange air-carburant. Les soupapes d’admission et d’échappement étant fermées, le piston monte, comprimant le mélange dans le cylindre et augmentant sa température.
3. La détente (combustion)
C’est le processus par lequel la bougie d’allumage étincelle le mélange d’air comprimé et le fait brûler. Le gaz chaud à haute pression produit par la combustion exerce une force vers le bas sur le piston, qui se déplace vers le bas. Ce mouvement génère de la puissance dans le moteur.
4. Échappement
Il s’agit du processus d’évacuation des gaz d’échappement du cylindre après la combustion. Le piston remonte et la soupape d’échappement s’ouvre, permettant aux gaz de postcombustion de sortir du cylindre.
Ces processus se répètent, le piston monte et descend et le moteur produit de la puissance.
Construction du piston
Les pistons sont généralement des pièces métalliques cylindriques, principalement fabriquées dans des matériaux tels que les alliages d’aluminium ou la fonte. Les principaux composants du piston sont les suivants.
Le piston est un composant important au cœur du moteur : ses performances et sa durabilité ont un impact significatif sur les performances et la consommation de carburant du véhicule, d’où l’importance d’un entretien et d’un remplacement adéquats des pièces.
1. Tête de piston
La tête du piston est la partie du cylindre où a lieu la combustion. Elle possède une structure robuste pour résister à la pression du mélange d’air comprimé et des gaz de combustion.
2. Segments de piston
Ils comblent l’espace entre le piston et le cylindre, empêchent les fuites de gaz et assurent une bonne distribution de l’huile de lubrification. Il en existe généralement deux types : les segments de compression et les segments d’huile.
3. Jupe du piston
Située au bas du piston, elle sert à soutenir le mouvement régulier du piston dans le cylindre.
4. Axe de piston
Pièce qui relie le piston à la bielle (pièce qui relie le vilebrequin au piston) et transmet le mouvement du piston au vilebrequin.