Si vous voyez une flaque d'huile sur le sol de l'atelier, vous pourriez dire qu'il s'agit du vilebrequin sceller ou le joint du carter d'huile. Ou peut-être que c'est l'un des joints qui vous oblige à rajouter du liquide de refroidissement dans le réservoir. À juste titre, chaque joint ou joint est important, mais le premier concurrent pourrait bien être les segments de piston, en particulier les segments de compression. Vous pouvez vous procurer un autre litre d'huile ou de liquide de refroidissement dans un magasin de pièces détachées local, mais vous ne pouvez pas acheter de bidons de compression de remplacement.
Combien de kilomètres ont parcouru vos segments ? La plupart des propriétaires/exploitants peuvent vous indiquer le nombre de kilomètres ou d'heures parcourus par leurs camions ou leurs équipements. Ils peuvent probablement faire de même pour les pneus, l'huile et les autres pièces de rechange. Par exemple, un moteur Caterpillar C15 avec une course de 6.8 pouces tournant à 1500 65 tr/min et roulant à 65 mph pendant une heure a évidemment parcouru 19 miles. Mais les segments de piston ont parcouru un peu plus de 7 miles de haut en bas le long des parois du cylindre, par incréments de moins de 180,000 pouces. Et ils ont changé de direction XNUMX XNUMX fois (deux fois pour chaque rotation complète du moteur).
moteur). Ils accomplissent une tâche assez exigeante !
Les segments de piston, comme de nombreux autres composants du moteur, ont évolué au fil des ans, mais leur fonctionnalité est restée essentiellement inchangée. La plupart des moteurs diesel à usage intensif utilisent des pistons à trois segments. Le segment de compression supérieur est responsable de l'étanchéité d'environ 90 % de la compression dans le cylindre. Il fonctionne dans les environnements les plus difficiles, étant soumis aux charges thermiques et mécaniques les plus élevées. Les segments intermédiaires ont une double fonction. Leur tâche principale est de contrôler l'huile, mais ils contribuent à l'étanchéité de la compression. Le segment d'huile est le gardien de la lubrification. Il racle l'excès d'huile de la paroi du cylindre, tout en laissant la quantité d'huile nécessaire à la surface pour maintenir un film d'huile protecteur.
Les segments sont principalement destinés à assurer l'étanchéité de la compression et à contrôler la consommation d'huile, mais ils transfèrent également environ 70 % de la chaleur créée par la combustion du piston aux parois du cylindre pour être absorbée par le système de refroidissement. Certains moteurs sont équipés de tubes de refroidissement des pistons (jets) qui pulvérisent de l'huile sous la base des pistons pour les refroidir.
Les deux conceptions de base des segments sont trapézoïdales ou rectangulaires. Les segments trapézoïdaux ont des côtés coniques. Pendant le fonctionnement, cette conception crée un effet de coin permettant au segment de se dilater et de se rétracter dans la zone de segment du piston. Cela permet de réduire l'usure et le collage du segment. Les segments rectangulaires ont un profil rectangulaire simple conçu pour maintenir le segment en place. 
pression constante sur la paroi du cylindre. Cette conception présente ses avantages, mais peut être plus sujette au collage ou à l'usure.
Les modèles de bagues peuvent également comporter des encoches ou des biseaux sur les coins intérieurs ou extérieurs. L'usinage des bords intérieurs supérieurs ou extérieurs inférieurs de la bague crée une torsion positive. Faire l'inverse en usinant les bords intérieurs inférieurs ou extérieurs supérieurs provoquera une torsion négative de la bague pendant le fonctionnement.
Une caractéristique plus subtile et difficile à voir est la diversité des motifs de la face de la bague. La face de la bague est le bord extérieur de la bague qui entre en contact avec la paroi du cylindre.
Les pistons ne se déplacent pas parfaitement en ligne droite à l'intérieur des cylindres. Les forces de fonctionnement et les jeux leur permettent de basculer d'un côté à l'autre et, comme le montrent les illustrations de cette page, les segments ne restent pas dans la même position. Ils tournent et se déplacent dans les portées des segments du piston. Pour compenser cela, l'ingénierie et la géométrie qui entrent dans la conception des composants du cylindre (chemises, pistons et segments) sont beaucoup plus détaillées que ce qui peut être présenté dans ce court article.
Outre les conceptions de base, les moteurs diesel utilisent de nombreux matériaux, revêtements et procédés de fabrication différents. Il n’existe pas de solution unique. Les pistons, les chemises et les segments doivent travailler de concert pour assurer l’étanchéité de la compression dans le cylindre, contrôler la consommation d’huile et transférer la chaleur. Le profil de la face, les jeux, les encoches, les matériaux, les revêtements, le degré des angles et la finition des parois (affûtage) des parois du cylindre fonctionnent tous ensemble pour maintenir une étanchéité positive de la compression et contrôler la consommation d’huile. Après la procédure de rodage initiale, qui est essentielle sur un moteur fraîchement reconstruit, il est essentiel de mettre en place un programme de maintenance continu pour assurer une bonne durée de vie de ces composants. Vous avez peut-être entendu les termes qui décrivent un moteur comme :
Ces problèmes sont généralement dus à des segments, des pistons et des parois de cylindre endommagés. Respirer de l'air sale, faire fonctionner de l'huile sale et des dépôts de carbone sont horribles pour ces pièces. Les débris emprisonnés peuvent être extrêmement abrasifs.
Les segments de piston sont des joints métalliques conçus pour effectuer des tâches importantes : étanchéité de la compression et contrôle de la consommation d'huile.
Selon l'application et le moteur, il est relativement peu coûteux d'empêcher le joint de carter d'huile de continuer à laisser une flaque d'huile : environ trois heures de travail et quelques pièces. Le remplacement d'un joint de vilebrequin arrière est plus coûteux : environ 14 heures de travail, le coût du joint et quelques autres éléments. Le remplacement des segments est plus contraignant, nécessitant environ 40 heures de travail. Selon les dommages, les pièces peuvent coûter des milliers de dollars. La façon dont vous prenez soin des segments déterminera le nombre de kilomètres ou d'heures qu'ils dureront. Un entretien de routine régulier peut prolonger considérablement la durée de vie non seulement des segments, mais également d'autres composants essentiels du moteur.
Steve Scott a rejoint le service après-vente chez LPD En 1982, il a travaillé dans le domaine des pièces détachées, du service après-vente et des ventes pour une variété d'équipements, de moteurs diesel et au gaz naturel. Depuis 2004, il est directeur du développement de produits et du support technique pour lPD. Pour plus d'informations, envoyez un e-mail à sscott@ipdparts.com.
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