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Ingénierie des pistons et des cylindres

Ingénierie des pistons et des cylindres
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Piston et cylindre, en génie mécanique, cylindre coulissant à tête fermée (le piston) qui est déplacé réciproquement dans une chambre cylindrique légèrement plus grande (le cylindre) par ou contre la pression d'un fluide, comme dans un moteur ou une pompe. Le cylindre d'une machine à vapeur (qv) est fermé par des plaques aux deux extrémités, avec la possibilité pour la tige de piston, qui est fixée rigidement au piston, de passer à travers l'une des plaques de couvercle d'extrémité au moyen d'un presse-étoupe et d'un presse-étoupe (joint étanche à la vapeur).

moteur à essence: moteurs à piston et cylindre

La plupart des moteurs à essence sont du type à piston et cylindre alternatifs. Les composants essentiels du moteur à piston et cylindre sont

Le cylindre d'un moteur à combustion interne est fermé à une extrémité par une plaque appelée tête et ouvert à l'autre extrémité pour permettre la libre oscillation de la bielle, qui relie le piston au vilebrequin. La culasse contient les bougies d'allumage des moteurs à allumage commandé (essence) et généralement la buse de carburant des moteurs à allumage par compression (diesel); sur la plupart des moteurs, les soupapes qui contrôlent l'admission de mélanges air-carburant frais et la fuite de carburant brûlé sont également situées dans la tête.

Sur la plupart des moteurs, les cylindres sont des trous finis en douceur dans le composant structurel principal du moteur, connu sous le nom de bloc, qui est généralement en fonte ou en aluminium. Sur certains moteurs, les cylindres sont garnis de manchons (chemises) qui peuvent être remplacés lorsqu'ils deviennent usés. Les blocs d'aluminium utilisent des revêtements en fonte centrifugée qui sont placés dans le moule lors de la fonte de l'aluminium; ces chemises ne sont pas remplaçables, mais elles peuvent être réalésées.

Les pistons sont généralement équipés de segments de piston. Ce sont des anneaux métalliques circulaires qui s'insèrent dans les rainures des parois du piston et assurent un ajustement parfait du piston à l'intérieur du cylindre. Ils aident à fournir un joint pour empêcher les fuites de gaz comprimés autour du piston et pour empêcher l'huile de lubrification de pénétrer dans la chambre de combustion.

Une caractéristique importante d'un moteur à combustion interne est son taux de compression, défini comme le volume total de la chambre de combustion avec le piston complètement déployé (volume maximum) divisé par le volume total avec le piston complètement comprimé (volume minimum). Le taux de compression réel dans la pratique est légèrement inférieur. Des taux de compression plus élevés offrent généralement de meilleures performances du moteur, mais ils nécessitent un carburant avec de meilleures caractéristiques anti-blocage.

Le taux de compression est étroitement associé au taux de compression, c'est-à-dire le changement de volume (mesuré en pouces cubes ou en centimètres cubes) de la chambre de combustion qui se produit lorsque le piston se déplace d'un extrême à l'autre. Le déplacement est lié à la puissance nominale d'un moteur.