Pistons : quelle est la cause de leur défaillance ? Comment puis-je le savoir ?

Il existe trois raisons principales à la défaillance d'un piston : les défauts, la surchauffe et la détonation.

Pistons défectueux : Une défaillance typique du piston qui indique un défaut de conception ou de fabrication comprend presque toujours des signes de fissures. S'il s'agit d'un problème de conception, la fissure commence généralement au sommet de l'un des alésages de l'axe de piston, là où la couronne est la plus fine, et se propage sur toute la couronne du piston. Les gaz de combustion brûlent généralement un trou dans la couronne avant que la fissure n'atteigne l'autre côté, provoquant une perte de compression. Lorsque la compression est perdue, les charges du piston diminuent considérablement et, par conséquent, la fissure cesse de se propager. Voyez un exemple de cela dans l'image ci-dessous. Cette fissure a commencé à droite et au moment où elle a atteint l'autre côté du piston, les gaz de combustion ont brûlé un trou dans le haut à environ 1/3 de la distance à partir de laquelle la fissure a commencé :


Lorsqu'une fissure est détectée et qu'elle commence ailleurs qu'au sommet de l'alésage de l'axe de piston, il s'agit généralement d'un défaut de fabrication. La fissure commencera à l'endroit où se trouve le défaut, ce qui peut être aléatoire. Il convient de noter que les deux types de défaillances liées aux fissures sont rarement limitées à un seul piston.

C'est parce que les pistons sont fabriqués par centaines, voire par milliers, ce qui entraîne généralement un problème qui affecte de très nombreux moteurs, et pas seulement un piston dans un seul moteur.

Surchauffe due à un manque de refroidissement : cela se produit lorsqu'un moteur devient trop chaud en raison d'un refroidissement insuffisant. Cela peut être dû à une défaillance d'un composant et à une perte soudaine de liquide de refroidissement, à un radiateur bouché ou à une courroie de pompe à eau cassée par exemple. Une surchauffe de ce type provoque généralement le grippage de la jupe du piston dans le cylindre, provoquant des dommages uniformes sur les jupes, là où le jeu piston/cylindre est le plus serré (0,0015 à 0,0035" de diamètre sur un moteur boxer à eau GoWesty), et ressemble à cette photo :


En cas de grippage dû à une surchauffe, le film d'huile se rompt en raison de températures trop élevées . Cela provoque tout d'abord un frottement mixte avec des traces de frottement isolées. Le matériau au niveau des traces de frottement continue ensuite de chauffer et le piston perd toute lubrification.

Surchauffe due à la détonation : la détonation est également connue sous le nom de « cliquetis » ou « cognement » ou « pré-détonation ». La détonation provoque une charge de martelage sur le dessus du piston, à un rythme d'environ mille fois par seconde. Elle provoque également des températures de chambre de combustion très élevées qui surchauffent la partie supérieure du piston. Le dessus d'un piston est bien moins serré que la jupe car, même dans des conditions normales, il est exposé à la chambre de combustion et devient donc beaucoup plus chaud que le bas du piston qui est exposé à l'huile du carter. Comme il devient plus chaud, le dessus d'un piston a besoin de plus d'espace pour se dilater. Lorsque seul le dessus devient trop chaud (détonation avec un bon système de refroidissement), il devient plus gros que la jupe et se bloque dans le cylindre, ce qui le rend encore plus chaud en raison de la friction supplémentaire. Les dommages qui en résultent sur le piston ressemblent à ce résultat de recherche d'images Google typique :


Une détonation violente ou prolongée peut endommager les pistons. Dans certains cas extrêmes, le segment de piston se brise.

La cause de la détonation est un carburant à faible indice d'octane et/ou une avance d'allumage trop importante. Sur un moteur à eau, il est essentiel de régler l'avance maximale à une valeur ne dépassant pas les spécifications du facteur, soit 35 degrés à 3 000 tr/min :


Ceci est particulièrement important sur les moteurs boxer à eau de plus grande cylindrée qui ont des taux de compression plus élevés. Les moteurs boxer à eau 1,9 et 2,1 d'origine vendus aux États-Unis avaient un taux de compression d'environ 8,8:1. Les moteurs GoWesty 2200, 2300, 2450 et 2700 ont un taux de compression de 8,8, 9,0, 9,4 et 10,0 respectivement et sont donc plus sensibles à la détonation. À tel point que nous ne pouvons pas garantir notre 2700 à moins qu'il ne soit également acheté avec notre système GW-EFI, qui dispose d'un système de détection de cliquetis intégré qui réduit automatiquement le calage si une détonation est détectée.

Ouais : GoWesty vous soutient !