Il existe trois raisons principales de défaillance d’un piston : les défauts, la surchauffe et la pré-allumage.
Pistons défectueux : Une défaillance typique d’un piston qui indique un défaut de conception ou de fabrication se manifeste presque toujours par des fissures. S’il s’agit d’un problème de conception, la fissure commence généralement en haut de l’un des alésages de l’axe de piston, là où la calotte est la plus fine, puis se propage à travers celle-ci. Les gaz de combustion brûlent généralement un trou dans la calotte avant que la fissure n’atteigne l’autre côté, entraînant une perte de compression. Lorsque la compression est perdue, la charge exercée sur le piston diminue considérablement et, par conséquent, la fissure cesse de se propager. Vous trouverez un exemple de ce phénomène dans l’image ci-dessous. Cette fissure a commencé à droite et, lorsqu’elle a atteint le côté opposé du piston, les gaz de combustion ont brûlé un trou dans la partie supérieure à environ un tiers de la distance depuis le point de départ de la fissure :
Lorsqu’une fissure commence ailleurs qu’en haut de l’alésage de l’axe de piston, il s’agit généralement d’un défaut de fabrication. La fissure commence là où se trouve le défaut, qui peut être aléatoire. Il convient de noter que, dans les deux cas, une défaillance liée à une fissure touche rarement un seul piston.
En effet, les pistons sont fabriqués par centaines, voire par milliers, en une seule fois. Le problème qui en résulte affecte généralement de très nombreux moteurs, et pas seulement un piston dans un moteur.
Surchauffe due à un refroidissement insuffisant : Il s’agit d’un moteur qui surchauffe en raison d’un refroidissement insuffisant. Cela peut être dû, par exemple, à la défaillance d’un composant et à une perte soudaine de liquide de refroidissement, à un radiateur obstrué ou à une courroie de pompe à eau cassée. Une surchauffe de ce type entraîne généralement le grippage de la jupe du piston dans le cylindre, provoquant des dommages uniformes sur les jupes, là où l’espace entre le piston et le cylindre est le plus réduit (0,0015 à 0,0035 po de diamètre sur un moteur boxer à eau GoWesty), et présente l’aspect de cette photo :
En cas de grippage dû à la surchauffe, le film d’huile se dégrade en raison de températures excessivement élevées. Au début, cela provoque des frottements mixtes avec des marques de friction individuelles. Le matériau au niveau des marques de friction chauffe ensuite davantage et le piston perd toute lubrification.
Surchauffe due au pré-allumage : Le pré-allumage est également connu sous les noms de « cliquetis », de « cognement » ou de « pré-détonation ». Le pré-allumage provoque une charge martelante sur la partie supérieure du piston, à une fréquence d’environ mille fois par seconde. Il entraîne également des températures extrêmement élevées dans la chambre de combustion, ce qui surchauffe la partie supérieure du piston. La partie supérieure d’un piston est beaucoup moins ajustée que la jupe car, même dans des conditions normales, elle est exposée à la chambre de combustion et chauffe donc beaucoup plus que la partie inférieure du piston, exposée à l’huile de carter. Comme elle chauffe davantage, la partie supérieure d’un piston a besoin de plus d’espace pour se dilater. Lorsque seule la partie supérieure surchauffe (pré-allumage avec un bon système de refroidissement), elle se dilate davantage que la jupe et se grippe contre le cylindre, ce qui la fait chauffer encore plus en raison du frottement supplémentaire. Les dommages qui en résultent sur le piston ressemblent à ce résultat typique d’une recherche d’images Google :
Un pré-allumage intense ou prolongé peut endommager les pistons. Dans certains cas extrêmes, la bague de piston se détache.
La cause du pré-allumage est un carburant à faible indice d’octane et/ou un avance à l’allumage excessive. Sur un moteur boxer à eau, il est essentiel de ne pas dépasser les spécifications d’usine pour l’avance maximale, soit 35 degrés à 3 000 tr/min :
Ceci est particulièrement important pour les moteurs boxer à eau de plus grande cylindrée, qui présentent des rapports de compression plus élevés. Les moteurs boxer à eau 1,9 et 2,1 d’origine vendus aux États-Unis avaient un rapport de compression d’environ 8,8:1. Les moteurs GoWesty 2200, 2300, 2450 et 2700 ont des rapports de compression respectifs de 8,8, 9,0, 9,4 et 10,0 et sont donc plus susceptibles de subir un pré-allumage. À tel point que nous ne pouvons garantir notre moteur 2700 à moins qu’il ne soit également acheté avec notre système GW-EFI, qui intègre un système de détection du cliquetis réduisant automatiquement l’avance en cas de pré-allumage détecté.
Oui : GoWesty est là pour vous !