Segment de piston.
Le segment de piston sert à insérer la gorge du piston à l'intérieur de la bague métallique. Il existe deux types de segments de piston : le segment de compression et le segment racleur. Le segment de compression assure l'étanchéité du mélange air-carburant dans la chambre de combustion ; le segment racleur racle l'excédent d'huile du cylindre. Le segment de piston est un anneau métallique élastique présentant une forte déformation, assemblé selon un profil et sa gorge annulaire correspondante. Le fonctionnement des segments de piston, en mouvement alternatif ou rotatif, repose sur la différence de pression du gaz ou du liquide pour assurer l'étanchéité entre la surface extérieure du segment et le cylindre, ainsi qu'entre la surface extérieure du segment et la gorge.
Champ d'application
Les segments de piston sont largement utilisés dans diverses machines motorisées, telles que les moteurs à vapeur, les moteurs diesel, les moteurs à essence, les compresseurs, les presses hydrauliques, etc., et sont fréquemment employés dans les automobiles, les trains, les navires, les yachts, etc. Généralement, le segment de piston est installé dans la gorge du piston et, en interaction avec le piston, la chemise de cylindre, la culasse et les autres composants de la chambre de combustion, assure le fonctionnement du moteur.
Le segment de piston est un composant essentiel du moteur à combustion interne. Il assure l'étanchéité entre le cylindre, le piston et la paroi du cylindre. Les moteurs automobiles les plus courants sont les moteurs diesel et les moteurs essence. Compte tenu de leurs performances différentes en matière de carburant, les segments de piston utilisés varient. Les premiers segments étaient moulés, mais avec les progrès technologiques, des segments en acier haute performance ont vu le jour. Face à l'amélioration constante des performances des moteurs et aux exigences environnementales croissantes, divers traitements de surface avancés ont été mis en œuvre, tels que la projection thermique, la galvanoplastie, le chromage, la nitruration gazeuse, le dépôt physique, le revêtement de surface et la phosphatation au zinc et au manganèse. Ces traitements améliorent considérablement les performances des segments de piston.
Les segments de piston remplissent quatre fonctions principales : l’étanchéité, la lubrification, la conduction thermique et le guidage. Étanchéité : ils empêchent les gaz de combustion de s’échapper vers le carter. En minimisant les fuites de gaz, ils améliorent le rendement thermique. Les fuites d’air réduisent la puissance du moteur et dégradent l’huile ; c’est le rôle principal du segment racleur. Lubrification : l’excès d’huile est raclé sur la paroi du cylindre, et un film d’huile fin est déposé sur celle-ci pour assurer une lubrification optimale du cylindre, du piston et des segments. C’est le rôle principal du segment racleur. Dans les moteurs modernes à haut régime, une attention particulière est portée à ce rôle. Conduction thermique : la chaleur du piston est transmise à la chemise du cylindre par le segment racleur, assurant ainsi son refroidissement. D'après des données fiables, 70 à 80 % de la chaleur reçue par la tête de piston d'un piston non refroidi est dissipée par les segments vers la paroi du cylindre, contre 30 à 40 % pour un piston refroidi. Rôle du segment : il maintient le piston dans le cylindre, empêche le contact direct entre le piston et la paroi, assure un mouvement fluide, réduit les frottements et prévient les chocs. Généralement, les moteurs à essence utilisent deux segments racleurs et un segment racleur, tandis que les moteurs diesel utilisent généralement deux segments racleurs et un segment racleur.
Bonnes et mauvaises identifications
La surface de travail du segment de piston ne doit présenter ni entailles, ni rayures, ni écaillage. Les surfaces extérieures du cylindre ainsi que les surfaces d'extrémité supérieure et inférieure doivent avoir une finition uniforme. L'écart de courbure ne doit pas excéder 0,02 à 0,04 mm. Le tassement du segment dans sa gorge ne doit pas dépasser 0,15 à 0,25 mm. L'élasticité et le jeu du segment de piston doivent être conformes aux exigences. Il convient également de vérifier l'étanchéité à la lumière du segment de piston. Pour ce faire, le segment de piston est positionné à plat dans le cylindre. Placez une petite lampe sous le segment, puis un écran lumineux au-dessus. Observez l'espace de fuite de lumière entre le segment et la paroi du cylindre afin de vérifier la qualité du contact. Dans des conditions normales, l'épaisseur de la fuite de lumière du segment, mesurée à l'aide d'un comparateur, ne doit pas excéder 0,03 mm. La longueur d'un joint de fuite de lumière continu ne doit pas excéder un tiers du diamètre du cylindre. La longueur de plusieurs joints de fuite de lumière ne doit pas excéder un tiers du diamètre du cylindre, et la longueur totale de ces joints ne doit pas dépasser la moitié du diamètre du cylindre. Dans le cas contraire, le piston doit être remplacé. La norme GB/T 1149.1-94 spécifie que tous les segments de piston nécessitant un sens de montage doivent être marqués sur leur face supérieure, c'est-à-dire la face la plus proche de la chambre de combustion. Les segments concernés par ce marquage sont les segments coniques, les segments à chanfrein intérieur, les segments de coupe extérieurs, les segments de nez, les segments en coin et les segments racleurs.
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