Lorsque nous parlons de moteurs, nous disons souvent qu'il s'agit d'un "quatre cylindres" ou d'un "six cylindres". Mais qu'est-ce que cela signifie exactement ? Pour ceux qui ne connaissent pas les bases du moteur, un "cylindre" est l'espace dans lequel un piston se déplace, et les pistons sont des pièces vitales à l'intérieur de la plupart des moteurs à combustion interne.
Fondamentalement, l'essence et l'air se mélangent dans la chambre de combustion au-dessus d'un piston. Lorsqu'une étincelle électrique allume ce mélange, cela crée une petite explosion qui fait monter et descendre le piston. Ce mouvement fait tourner un vilebrequin, qui est finalement responsable de l'entraînement d'une transmission et des roues.
Comme on pouvait s'y attendre, les pistons sont soumis à plus de chaleur, de pression et de mouvement que presque toutes les autres pièces du moteur. Ils doivent être construits pour durer. Les moteurs étant en constante évolution, les constructeurs automobiles continuent de trouver de nouvelles façons de fabriquer de meilleurs pistons, notamment en modifiant leur taille et leur composition.
Le piston est au cœur de la façon dont un moteur crée le mouvement. Ajouter des pistons à un moteur ou les rendre plus gros augmente la cylindrée, ce qui signifie que le moteur génère plus de puissance car il brûle plus d'essence.
Cependant, le nombre de pistons dans un moteur n'est pas la seule chose importante à leur sujet. La forme d'un piston a un effet important sur le processus de combustion interne. Principalement, la forme d'un piston a beaucoup à voir avec la gestion de la chaleur et du mélange air/carburant.
Parlons d'abord des différentes formes de piston. Les pistons elliptiques ou ovales deviennent plus circulaires lorsque la chaleur est appliquée. Cela permet une meilleure étanchéité lorsque le cylindre rencontre la chambre de combustion pour une plus grande efficacité. Certains pistons sont coniques ou coniques, ce qui permet au piston de se déplacer plus librement quelle que soit la quantité de chaleur présente. D'autres sont en forme de "tonneau", ce qui est plus lisse et génère moins de bruit et de dureté lors de son déplacement [source :Université de Windsor].
Ensuite, découvrons comment le haut d'un piston affecte les performances, l'économie de carburant et la longévité du moteur.
Comme les moteurs ont évolué au fil des ans, les pistons ont évolué avec eux. Ils deviennent plus courts et plus légers et utilisent des jupes plus petites - le "corps" cylindrique du piston. Les nouveaux pistons sont souvent constitués d'alliages d'aluminium composés de plus de silicium que par le passé. Cela améliore la résistance à la chaleur et réduit la dilatation thermique [source :Engine Builder].
L'une des plus grandes avancées dans la technologie des pistons est l'utilisation de différents "tops" ou "couronnes" de piston, la partie qui pénètre dans la chambre de combustion et est soumise à la combustion. Alors que les anciens dessus de piston étaient pour la plupart plats, beaucoup comportent maintenant des bols sur le dessus qui ont des effets différents sur le processus de combustion.
Le bol de piston est principalement utilisé dans les moteurs diesel. Les diesels n'ont pas de phase d'allumage, donc la tête de piston elle-même peut former la chambre de combustion [source :CDX]. Ces moteurs utilisent souvent des pistons avec des couronnes de formes différentes, bien que l'injection directe devenant de plus en plus populaire, les moteurs à essence commencent également à les utiliser.
La forme de la cuve du piston contrôle le mouvement de l'air et du carburant lorsque le piston monte pour la course de compression (avant que le mélange ne soit allumé et que le piston ne soit poussé vers le bas.) L'air et le carburant tourbillonnent dans un vortex à l'intérieur de la cuve du piston avant la combustion. (ou compression) a lieu, créant un meilleur mélange [source :Vegburner].
En affectant le mélange air/carburant, vous pouvez obtenir une combustion meilleure et plus efficace, ce qui conduit à plus de puissance. Les bols ont une variété de formes différentes - certains sont également conçus pour optimiser l'économie de carburant.
L'injection directe devenant la nouvelle technologie la plus en vogue pour les moteurs à essence, attendez-vous à ce que les pistons à cuve unique deviennent de plus en plus populaires.
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