Axe de piston

Fonction et structure de l'axe de piston

L'axe de piston est une petite tige creuse qui relie le piston à la bielle dans le mécanisme de vilebrequin. Il joue un rôle important dans la transmission de la force du moteur au vilebrequin.

Par exemple, lorsque l'allumage est actionné dans un moteur à quatre temps, l'arbre à cames ouvre la soupape pour le carburant. En même temps, le piston se déplace vers le bas, de sorte que le mélange de carburant et d'oxygène est aspiré ou peut être injecté dans la chambre du cylindre. Lorsque l'arbre à cames se referme, le vilebrequin effectue une rotation complète et la bielle pousse le piston vers le haut, ce qui comprime le mélange. La bougie d'allumage déclenche alors une étincelle, ce qui provoque une explosion qui pousse à nouveau le piston vers le bas, de sorte que la bielle entraîne à nouveau le vilebrequin.

L'axe de piston assure une liaison fiable entre la bielle et le piston et garantit le bon déroulement de ce mouvement.

Forme et matériau

Les axes de piston sont fabriqués à partir de matériaux de haute qualité, principalement de l'acier de cémentation. On utilise également de l'acier nitruré. Les axes eux-mêmes doivent être parfaitement adaptés à la forme du piston, tant en ce qui concerne le diamètre que par une forme parfaitement ronde.

En règle générale, un axe de piston dispose d'une section constante. Dans le domaine du tuning et de la course automobile, d'autres formes sont également utilisées. Les axes de piston renforcés sont par exemple très appréciés et résistent ainsi aux charges les plus élevées. Il existe également des axes de forme conique à l'intérieur. Ces modèles sont extrêmement légers. Il en va de même pour les axes de piston avec chanfrein, dont les extrémités sont biseautées. Ces derniers sont désormais utilisés presque en série par les constructeurs automobiles.

Sur les moteurs à deux temps, les axes ne sont généralement pas entièrement percés. Cela permet d'éviter les pertes de purge dues à la connexion des canaux.

Logement et fixation de l'axe de piston

Dans les moteurs à essence fortement sollicités ainsi que dans les moteurs diesel, l'axe de piston est logé de manière « flottante », soit dans le piston, soit dans l'œil de la bielle. Les deux cas sont rares. Pour les moteurs de puissance modérée, il peut également être fixé dans l'œil de la bielle.

Le faible jeu dans le palier permet à l'axe de tourner. Il est donc soumis à des charges plus ou moins importantes, les forces des gaz et les forces d'inertie ayant un impact particulier sur lui. Pour garantir une plus grande durabilité, on applique donc un revêtement sur les axes. Le DLC (Diamond Like Carbon) est souvent utilisé comme revêtement, car il permet d'obtenir une surface extrêmement dure qui résiste bien au frottement, à l'usure et à la corrosion.

Fixation de l'axe de piston

En raison du jeu dans le palier, l'axe peut se déplacer axialement. Il pourrait ainsi endommager la paroi du cylindre. Pour éviter cela, il est fixé des deux côtés par des anneaux de sécurité, appelés circlips de piston. Ceux-ci sont mis en place à l'aide d'une clé à molette.

On fait la différence entre :

• Les circlips en C, qui ont la forme d'un C majuscule.
• Les circlips G, qui ressemblent à un C avec un « nez ».
• Les circlips en double G, qui ressemblent à un C avec deux « nez ».

Les spécialistes et les bricoleurs expérimentés préfèrent utiliser des circlips en C. Ceux-ci sont particulièrement fiables, car les bouts ne risquent pas de se casser. De plus, il n'y a pratiquement pas de risque d'allongement excessif dû à un mauvais montage.

Montage des axes de piston

Les axes de piston, les pistons et les bielles doivent dans tous les cas être montés correctement afin d'éviter d'endommager le moteur. Pour le montage, on vérifie d'abord la qualité de tous les composants et les éventuels dommages. Ensuite, l'axe est huilé et glissé avec précaution dans le piston et l'œil de la bielle. Souvent, le piston est préalablement chauffé à environ 80 °C afin de faciliter cette opération. L'étape suivante consiste à insérer le circlip dans la rainure de l'œil de l'axe de piston.

Dommages au niveau du piston et de l'axe de piston

Si l'axe de piston, le piston et la bielle ne sont pas montés correctement, cela peut entraîner des dommages dévastateurs pour le moteur. Parmi les dommages typiques, on peut citer :

• Forte consommation d'huile
• Bruits au niveau du moteur
• Surchauffe du moteur
• Perte de puissance
• Dommages au niveau de l'alésage du cylindre
• Grippage du piston

Mais la charge élevée qui s'exerce sur l'axe peut également provoquer des dommages, notamment une rupture de l'axe du piston. Pour prolonger la durée de vie du piston et de l'axe de piston, il faut veiller à ce que l'indice d'octane du carburant soit correct et que l'huile moteur soit toujours correcte. En outre, les bougies d'allumage doivent être régulièrement contrôlées et remplacées.

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