Pression Spécifique

Pression Spécifique

L'étanchéité du segment est déterminée par la bonne adéquation de la pression spécifique du segment sur le cylindre et par la bonne tenue du segment à l'usure.

La mesure de la pression spécifique demeure du domaine de l'étude en laboratoire. Aussi utilise-t-on pour appréhender celle-ci la mesure de la tare, c'est-à-dire de la force tangentielle (Ft) ou de la force diamétrale (Fd). Fd = Ft x 2,21 pour E = 100 000 N/mm2. Cette mesure est indicative car la répartition de la force tangentielle n'est pas uniforme sur la périphérie ni sur la hauteur du segment. Sur la périphérie, la pression n'est pas la même si elle est mesurée à 15°, 90° ou 180° de la coupe. Sur la hauteur axiale, la présence de chanfreins, d'épaulements intérieurs ou une section non symétrique (Type M) provoqueront des variations significatives de la pression.

Pour les segments de diamètre nominal supérieur ou égal à 40 mm, il convient de mesurer Ft.

En dessous de 40 mm, la norme ISO recommande la mesure de l'ouverture libre. La force tangentielle du segment (Ft) est déterminée par plusieurs paramètres :

- Matière : Elle détermine le module d'élasticité (E). La fonte grise non traitée standard (FGL F55) a un module E = 100000 N/mm2. La fonte graphite sphéroïdal (FGS F58) a un module E = 160 000 N/mm2

- Dimensions : Ft varie avec le diamètre dl, les options de chanfreins ou de forme apportée à la portée périphérique du segment (forme conique, bombée, chanfreins KA...). La force tangentielle varie proportionnellement au cube de l'épaisseur radiale al. Cela explique le recours de certains motoristes aux épaulements intérieurs pour faire se comporter un segment R IW comme un segment M, sous la seule sollicitation dynamique de la pression spécifique. Enfin, l'ouverture libre (m) donnée au segment aura également une incidence notable. En général, l'ouverture libre m est égale à 12 à 15% du diamètre nominal.

- Revêtements : la ceinture de chrome éventuelle apposée sur un segment provoque une chute de la force tangentielle évaluée à 10%.

En fonctionnement, la pression spécifique P n'est que très rarement vérifiée. En effet, le segment en fonctionnement reçoit une pression additive sur sa face intérieure due à la pression du fluide comprimé qui s'introduit dans le fond de gorge du fait de la fuite à la coupe et du jeu sur les portées planes. On considère donc que la pression effective est souvent largement supérieure à la pression nominale.