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Concept
Piston (mécanique)
Résumé
En mécanique, un piston est une pièce rigide de section généralement circulaire coulissant dans un cylindre de forme complémentaire. Le déplacement du piston entraîne une variation de volume de la chambre, partie située entre le piston et le cylindre. Un piston permet la conversion d'une pression en un travail, ou réciproquement.
thumb|upright|Un piston permet la conversion d'une pression en un travail ou réciproquement.
Les pistons sont présents dans de nombreuses applications mécaniques. La plus courante est le moteur à combustion interne, notamment dans l'automobile. On trouve également un ou plusieurs pistons dans les compresseurs, les pompes, les vérins, les détendeurs, les régulateurs, les distributeurs, les valves, les amortisseurs, mais aussi les seringues médicales ou les instruments de musique à pistons.
On distingue deux types de pistons : les pistons à simple effet, où la pression n'agit que sur une face ( seringues médicales), et les pistons à double effet, où la pression agit sur ses deux faces ( locomotive à vapeur). Le déplacement du piston provoque ou est provoqué par une pression à l'intérieur de la chambre.
La plupart des pistons sont d'une conception simple (un piston plat est tiré ou poussé par une tige), hormis dans les moteurs, où ils font l'objet d'études approfondies. Ces derniers diffèrent par leur forme, leurs fonctions et leurs dimensions ; leur gamme est illimitée. Néanmoins, des « grandes classes » peuvent être distinguées selon le type de moteur (forme de la tête, matériaux utilisés).
Dans un moteur thermique, les pistons sont soumis à des contraintes mécaniques, résultant de la pression de combustion des gaz et de la dynamique du déplacement cyclique, et à des contraintes thermiques, en raison de la différence de température entre le piston et les gaz brûlés. Ces contraintes expliquent le choix, en général, de l'acier.
La première apparition du piston remonte à l'invention de l'hydraule ou orgue hydraulique, premier orgue de l'histoire, par Ctésibios, ingénieur grec du Le piston est dans ce cas utilisé afin de générer une bulle d'air nécessaire à la production d'un son dans le tuyau de l'orgue.
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