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Pistons et chambres de combustion
La COMBUSTION et le mouvement du PISTON :
Le mélange air-essence pénètre dans la chambre de combustion par la soupape d'admission.
Lorsque le piston atteint le sommet de sa course de compression, la bougie produit une étincelle qui provoque la combustion du mélange, lequel brûle rapidement, se dilate considérablement et repousse le piston vers le bas, au cours de la phase de travail et de détente.
Les segments
On trouve généralement 3 segments par piston:
. le segment supérieur ou segment de feu, assure l' essentiel de l'étanchéité.
. le segment d'étanchéité intermédiaire complète cette fonction et recueille une partie de l'huile des parois.
. le segment inférieur ou râcleur d'huile, râcle quant
à lui le reste de l'huile sur les parois du cylindre pendant la course descendante du piston et la renvoie dans le carter
La chambre de combustion
Dans une chambre de combustion hémisphèrique les soupapes d' admission et d' échappement sont placées de part et d'autre de la bougie, elle-même montée au centre de la chambre, pour réduire le trajet de la flamme.Une chambre hémisphèrique peut accueillir des soupapes de grand diamètre qui vont garantir une bonne " respiration " du moteur. ( et par conséquent, une puissance élevée). En revanche, la commande relativement compliquée des soupapes entraîne un coût de fabrication élevé.
Autres chambres
Dans une chambre en baquet, le trajet de la flamme est court à partir de la bougie qui est montée latéralement.La forme de cette chambre permet de créer autour de la bougie un petit effet d'écrasement qui favorise la turbulence et améliore les caractéristiques de la combustion.
Une chambre en coin présente les mêmes avantages que la chambre en baquet. Le petit espace libre situé à la périphérie de la chambre, entre le piston et la culasse, est destiné à éviter que le piston ne bute sur la culasse.
Encore des chambres
Dans une chambre dite " aménagée dans le piston " l' espace réservé à la combustion est ménagé dans le piston dont la tête est creusée.La forme de la chambre de combustion à soupapes latérales la plus efficace comporte un espace en coin au dessus des pistons dans la culasse. Cette solution ancienne, peu coûteuse, ne conduit pas à un bon rendement
énergétique. Notons que la culasse présente un faible encombrement.
Les causes du cliquetis
L' étincelle destinée à enflammer le mélange air-essence doit déclencher une
combustion rapide, régulière et complète, dans toute la chambre (1). Si le mélange est trop riche en un endroit donné en raison d'un manque d'homogénéité, il pourra détoner " spontanément " en cet endroit (2).
Cette explosion locale viendra contrarier la progressivité et la régularité de la combustion (3). C'est le phénomène dit de détonation qui se traduit par celui du cliquetis.
Diesel
Dans un Diesel à injection indirecte le carburant est pulvérisé sous très haute pression dans une chambre de précombustion, aménagée dans la culasse
et qui communique avec la chambre principale.
Dans un Diesel à injection directe, le carburant est injecté directement dans la chambre de combustion aménagée dans la tête du piston. La forme de la chambre est meilleure mais le mélange air-carburant est plus difficile à obtenir.
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Tags : chambre, combustion, piston, melange, culasse