Qu'est-ce qu'un piston?

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Voici un schéma d'un frein à disque. Notez qu'il y a un piston (en rouge):

C'est un piston, le plus couramment utilisé à l'intérieur du moteur à combustion interne:

Image 1 Source: http://sjam4uphysics.pbworks.com/w/page/38936885/Regenerative%20Braking Image 2 Source: https://www.emaze.com/@AOTOZWQZ/Piston,-Piston-Ring,-Cylinder

Ces deux types de piston sont suffisamment similaires pour avoir le même nom, mais suffisamment différents pour ne pas être interchangeables.

Quelles sont les propriétés caractéristiques d'un piston par définition?

Quelle est la différence entre les deux types de pistons?

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— Max Goodridge
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Par exemple, l’ origine du mot "piston" provient de différentes langues où il signifie "marteler" (en tant que verbe) ou "un outil pour marteler". Je suppose donc que les véritables caractéristiques d’un piston sont sa forme émoussée et son mouvement linéaire contre / en réponse aux changements de pression sur sa surface. Il existe également la définition anglaise moderne du mot indiquant qu'au fil du temps, le terme "piston" a spécifiquement rétréci ce sens pour désigner des objets de forme cylindrique et scellés agissant sur un fluide.

— Jason C

C'est la chose qui rend le coup dans le trou - comme sucer, presser, frapper, souffler.

— Robert S. Barnes

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Quelles sont les propriétés caractéristiques d'un piston par définition?

En termes simples: un piston ferme un trou.

Wikipedia dit:

C'est l'élément mobile contenu dans un cylindre et rendu étanche aux gaz par des segments de piston.

(Remarque: dans l'évaluation du wiki, je ne serais pas d'accord, mais je dirais qu'il est scellé par des bagues d'étanchéité . Tous les pistons n'ont pas de bagues attachées, comme je l'expliquerai plus tôt.)

Dans votre exemple, la similitude s'arrête là.

Quelle est la différence entre les deux types de pistons?

De manière réaliste, un piston peut être fabriqué dans n’importe quel matériau pour autant qu’il remplisse sa tâche. Les pistons utilisés dans les moteurs à combustion interne modernes sont très probablement en aluminium moulé hypereutectique (saturation en silicium). Cela est dû à leur faible poids et à leur rapport résistance / poids. Pour les applications plus lourdes, l’aluminium forgé peut être utilisé. L'aluminium forgé résiste mieux à la détonation qui pourrait se produire sous une pression de cylindre élevée. Les pistons hypereutectiques sont sujets à des éclats sous forte contrainte. Les véhicules plus anciens peuvent avoir utilisé des pistons en fonte, à l'époque où le raffinage de l'aluminium était très coûteux.

Un piston de frein, par contre, peut être en plastique, en aluminium ou en acier chromé. (La plupart de celles que j'ai vues sont les dernières.) Encore une fois, tout ce que cela fait est de boucher un trou.

Un piston de frein est lisse sur le rayon extérieur. Il est scellé de l'intérieur de l'étrier pour retenir le liquide de frein. Le sommet du piston de l'étrier de frein (le côté sur lequel le liquide de frein agit) est relativement plat. Cela permet de s'assurer que le liquide de frein agit sur le piston de manière uniforme sur toute la face.

Un piston de moteur comporte des rainures annulaires. Ces gorges de segments offrent un espace pour les segments de piston qui scelle le cylindre presque complètement, avec deux segments de compression pour assurer l'étanchéité (certaines applications de camions utilisent trois segments d'étanchéité). Il y a une troisième gorge en bas du piston qui laisse de la place pour un ensemble de bagues de contrôle de l'huile. Cela aide à gratter l'huile des parois du cylindre et à la faire descendre dans le fond du carter d'huile. La face du piston du moteur peut être de différentes variétés. Certains ont des empreintes pour permettre aux soupapes d’être placées (au lieu de frapper le piston!). Il peut également y avoir des couronnes pour une compression plus élevée et des dépressions pour une compression plus faible.

— Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2
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Le travail d'un piston consiste essentiellement à coupler la force entre les mécanismes et les fluides. Pour ce faire, il entre et sort de la chambre à fluide (généralement cylindrique).

Pendant la combustion, les gaz chauds exercent sur le piston une force exercée sur les bielles par une pression exercée sur la manivelle. Pendant les autres courses du moteur, le piston fonctionne en sens inverse en utilisant la force du vilebrequin pour expulser les gaz d'échappement, aspirer de l'air neuf (et parfois du carburant) et comprimer l'air (et parfois du carburant), prêt pour la combustion.

De même, dans l’étrier de frein, le fluide hydralique appuie sur le piston, qui à son tour appuie sur les plaquettes de frein.

Le piston du moteur à combustion est une pièce de haute spécification conçue pour des conditions difficiles. Il doit fournir exactement le bon taux de compression, il doit se déplacer à grande vitesse tout le temps, en changeant de nouveau de direction, il doit maintenir une très bonne étanchéité contre les parois du cylindre. Les accouplements entre le piston, la bielle et le vilebrequin doivent également pouvoir tourner.

L'étrier de frein est beaucoup moins exigeant. Le piston ne traite que de l'huile hydralique, pas des gaz chauds, et ne se déplace que très peu de temps.

— Peter Green
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