Piston et procédé Pour sa fabrication Les pistons constituent un des éléments des moteurs de combustion interne, destinés<B>à</B> assurer durant le fonctionnement une des tâches les plus dif ficiles, et cela non seulement au point de vue méca nique, mais également au point de vue thermique. Les pistons, en effet, reçoivent l'impulsion de l'ex plosion ou de la combustion qu'ils transmettent au vilebrequin. Ils subissent les températures élevées ambiantes et les, dilatations, qu'elles provoquent. Ils sont également affectés de variations de vitesse et de changements<B>de</B> sens du mouvement et cela<B>à</B> des intervalles extrêmement suivis.
Finalement, ils glis sent<B>à</B> l'intérieur des cylindres<B>à</B> des pressions très élevées qui varient continuellement et<B>à</B> des vitesses qui surpassent celles des coussinets de bielles sur les vilebrequins, cela avec la difficulté que représente le fait<B>de</B> travailler<B>à</B> des températures très élevées, contrairement aux coussinets qui demeurent considé rablement éloignés des sources de chaleur.
Le présent brevet d'invention a pour objet un piston, notamment pour moteur<B>à</B> combustion interne, caractérisé en ce qu'il comprend une garniture de métal de glissement sur au moins une partie cylin drique du piston, cette garniture étant destinée<B>à</B> venir en contact avec la paroi intérieure du cylindre dans lequel il se déplace. Ledit métal de glissement est destiné<B>à</B> constituer les zones de frottement des pistons de fer, d#acier étampé, de tôle d#acier, de l'aluminium et de ses alliages, modifiant ainsi favo rablement les conditions de glissement avec économie d'énergie et diminution de l'usure des cylindres.
Le brevet comprend également un procédé de fabrication du piston ci-dessus, caractérisé en ce qu'on garnit au moins partiellement la partie cylin- drique du piston d'un métal de glissement, de telle manière que la garniture de métal de glissement ait une épaisseur suffisante pour que sa surface exté rieure soit en saillie par rapport<B>à</B> la surface exté rieure du reste du piston, et l'on usine la surface cylindrique de ladite garniture.
Le dessin annexé illustre,<B>à</B> titre d7exemple, une mise en #uvre du procédé que comprend le présent brevet, ainsi qu'une forme d'exécution du piston fabriqué par ce procédé.
La fig. <B>1</B> est une vue en élévation du piston ter miné.
La fig. 2 est une coupe<B>à</B> plus grande échelle d'un détail de ce piston.
La fig. <B>3</B> est une demi-coupe d'un piston sembla ble<B>à</B> celui de la fig. <B>1.</B>
La fig. 4 est une vue en coupe partielle<B>à</B> plus grande échelle d#une variante de détail.
La fig. <B>5</B> est une vue en coupe semblable<B>à</B> la fig. 4 d'un autre, détail.
Dans une mise en #uvre du procédé que com prend l'invention, on usine un piston de fonte, acier ou tôle d'acier comme on<B>le</B> fait couramment, en tenant compte de la nécessité d'obtenir un diamètre inférieur dans la partie cylindrique du piston. Les proportions de cette diminution varient selon<B>le</B> genre et les mesures du piston qu'il s'agit de fabriquer.
Ensuite, on travaille toute la surface de la partie cylindrique ou seulement quelques-unes des, zones qui l'entourent, afin d'obtenir des rainures d7une profon deur variable selon<B>le</B> piston; on strie, on molette, ou l'on sable dans le but<B>de</B> créer des surfaces irré- guliùres et, ainsi, retenir et fixer un métal de glisse ment avec lequel on recouvre ensuite, les zones de la partie cylindrique du piston préalablement choi sies.<B>Ce</B> recouvrement<B>de</B> métal de glissement (de préférence<B>le</B> cuivre ou ses alliages), s'accomplit au moyen de pistolets spéciaux, de type connu, lesquels fondent et projettent avec l'aide d'air comprimé sur les surfaces préparées antérieurement,<B>le</B> métal avec lequel on les alimente,
soit sous forme<B>de</B> fils, soit sous forme de poudre.
Au cours de l'opération de projection du métal fondu, il se produit normalement une oxydation des particules de métal. La couche ainsi formée sur le piston est constituée de particules de métal oxydé. Par conséquent, cette couche ne présente ni malléa bilité, ni ductilité, et elle ne peut supporter ni les contractions, ni les vibrations, ni les dilatations aux quelles<B>le</B> piston se trouve soumis pendant le fonc tionnement du moteur.<B>Il</B> est donc nécessaire de rendre au métal projeté les qualités propres du métal fondu en le soumettant<B>à</B> un traitement thermique <B>de</B> réduction dans un four de type courant approprié. On opère cette réduction<B>à</B> une température normale, entre 600o et 800o, dans une atmosphère de gaz réducteur, de préférence de l'hydrogène.
La réduction des oxydes de cuivre commence vers 4000<B>C</B> mais, dans le but & abréger l'opération, il est recomman dable d'arriver<B>à</B> des températures plus élevées, san5 atteindre, naturellement, la température<B>de</B> fusion, mais de s'arrêter<B>à</B> 200,1 ou 4000<B>C</B> au-dessous de celle-ci. La réduction des oxydes est une réaction exothermique et, même si l'on dopère pas<B>à</B> la tem pérature<B>de</B> fusion, il se produit du métal liquide avec lequel on soude les particules de métal, en lui communiquant en même temps les qualités suffisan tes de malléabilité, de ductilité et de ténacité pour <I>qu'il</I> puisse supporter le travail auquel on le soumet.
Dans une autre mise en #uvre du procédé, utili sant un piston & aluminium ou de ses alliages, on ne peut pas effectuer<B>le</B> traitement thermique dans une atmosphère d'hydrogène puisque la température est égale ou supérieure<B>à</B> la température de fusion de l'aluminium<B>;</B> si l'on réduit la température du traite ment, on prolonge celui-ci d'une manière absolument antiéconomique. C'est pourquoi, dans ce cas particu- lier, on prépare les zones de frottement du piston où l'on dispose soit des anneaux & acier, usinés et re couverts de métal de glissement, soit directement des anneaux de cuivre ou alliages de cuivre.
Dans une mise en #uvre particulière, on incorpore au moins un anneau en acier dans le moule au moment<B>de</B> la coulée du piston, de sorte que ledit anneau forme un seul corps avec le piston d7aluminium. et constitue la seule surface de frottement de celui-ci. On dépose ensuite le métal de frottement sur l'anneau d'acier.
Cette variante du procédé peut également être appliquée<B>à</B> des pistons coulés en un autre métal que de l'aluminium pouvant résister<B>à</B> un traitement thermique dans une atmosphère ehydrogène auquel est soumis le dépôt de métal de glissement sur le ou les anneaux en acier. En dernier lieu, et dans n'importe quel cas, on soumet le piston aux opérations habituelles de tour nage, rectification, etc., en laissant en relief les par ties revêtues<B>de</B> métal de glissement qui devront cons tituer les uniques zones de frottement du piston contre les parois du cylindre.
Le piston a représenté<B>à</B> la fig. <B>1</B> comporte des anneaux<B>de</B> frottement<B>b.</B>
Comme représenté<B>à</B> la fig. 2, la paroi du piston <I>a</I> est rendue rugueuse<B>à</B> l'endroit où une garniture<B>b</B> de cuivre, ou autre matière de glissement, est déposée et qui constitue la surface destinée<B>à</B> frotter sur le cylindre du piston.
<B>A</B> la fig. <B>3,</B> on a supposé que le piston a est en aluminium ou en alliage d'aluminium et porte des anneaux de glissement bl, <B><I>b.,</I></B> qui s'incorporent<B>à</B> ce dernier pendant la coulée<B>dû</B> piston, comme décrit ci-dessus.
La fig. 4 se rapporte<B>à</B> un anneau a en acier usiné et revêtu d1ne couche<B>b</B> de cuivre ou de ses alliages<B>;</B> la fig. <B>5</B> montre un anneau de cuivre ou de ses allia ges prêt<B>à</B> être incorporé au piston.