FR2974859A1 - Annular ring e.g. sealing ring, for piston of combustion engine of car, has edge whose texturing surface formed with cavities structured into stripes for retention and distribution of lubricant around sliding surface of ring - Google Patents

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Abstract

The ring (17) has an edge (11) forming a sliding surface of the ring along a sliding surface of a liner. A texturing surface (9) of the edge is formed with surface cavities structured into retention and distribution stripes for retention and distribution of lubricant retained by a lubricating film around the sliding surface of the ring. The texturing surface is formed with grooves (12, 13) that are inclined with respect to an extension axis (A) and divided into groups of crossed grooves. An independent claim is also included for a method for producing a texturing surface on a piston ring.

Description

SEGMENT DE PISTON POUR MOTEUR THERMIQUE EQUIPANT UN VEHICULE AUTOMOBILE NOTAMMENT, COMPORTANT UNE TEXTURATION DE SURFACE PAR BROSSAGE [0001 La présente invention est du domaine des moteurs thermiques, pour véhicule automobile notamment, et plus particulièrement des mécanismes de montage coulissant d'un piston à l'intérieur d'une chemise que comprend un cylindre du moteur thermique. L'invention relève plus spécifiquement des segments de piston qui sont montés sur le piston en interposition radiale entre le piston et la chemise. L'invention a pour objet un tel segment de piston comportant une texturation de surface, et un procédé de formation de cette texturation de surface sur un tel segment de piston. [0002] Les moteurs thermiques équipant notamment les véhicules automobiles, comprennent des cylindres qui ménagent une chambre de combustion et qui comportent une chemise à l'intérieur de laquelle est monté coulissant un piston d'entraînement en rotation d'un vilebrequin. Selon une forme commune de réalisation, le piston comporte une tête de piston qui est munie d'un jeu de segments de piston et qui est prolongée par une jupe porteuse d'un axe de piston en prise articulée sur une bielle de liaison du piston au vilebrequin. Les segments de piston sont placés en interposition radiale entre la tête de piston et la chemise, en étant chacun agencés en anneau ouvert et en étant logés et individuellement maintenus à l'intérieur de gorges respectives que comporte la tête de piston. Les segments de piston sont successivement axialement répartis sur la tête de piston selon leur fonction propre, et sont couramment au nombre de trois dont deux segments de compression respectivement d'étanchéité et coupe feu, et dont un segment racleur disposé entre les segments de compression et la jupe. [0003] Sous l'effet de la combustion, le piston est animé d'un mouvement de coulissement et les segments de piston subissent des frottements conséquents le long de la surface de glissement de la chemise. Les segments de compression sont affectés à l'étanchéité aéraulique de la chambre de combustion et sont soumis à des contraintes importantes, notamment en ce qui concerne le segment coupe feu. De telles contraintes sont principalement induites par les fortes pressions qui sont générées dans la chambre de combustion et par la chaleur élevée des gaz issus de la combustion. Le segment racleur est affecté à la retenue d'un lubrifiant à l'intérieur de la chemise, pour maintenir la formation d'un film lubrifiant entre la chemise et le piston. Du lubrifiant en faible quantité est susceptible de ne pas être retenu par le segment racleur, et le segment d'étanchéité permet de compléter la retenue du lubrifiant vers la jupe en étant axialement interposé entre le segment racleur et le segment coupe feu. Un passage d'une infime quantité de lubrifiant vers le segment coupe feu est néanmoins souhaitable pour favoriser la circulation du segment coupe feu le long de la surface de glissement de la chemise. Globalement, les segments de piston procurent une étanchéité aéraulique entre une chambre de combustion et un carter cylindre que comprend le moteur thermique, régulent et limitent la consommation en lubrifiant utile au coulissement du piston à l'intérieur de la chemise, et transmettent la chaleur induite par la combustion et emmagasinée par le piston vers la chemise, et en conséquence vers le cylindre qui est refroidi par des moyens appropriés. [0004 Il est recherché de réduire les frottements entre les segments de piston et la chemise pour améliorer le rendement obtenu, de réduire l'usure des segments de piston et de la chemise pour limiter l'endommagement de leur surface de glissement relative et accroître leur durée de vie. Il est aussi souhaitable de limiter le passage du lubrifiant vers la chambre de combustion, pour éviter l'émission de rejets gazeux polluants et inversement le passage des gaz de combustion à travers les segments de piston vers la jupe. Les segments de piston sont aussi recherchés procurant une résistance vis-à-vis de l'érosion thermomécanique. [0005] Un problème général posé réside dans une exploitation optimisée de la combustion produite par les moteurs thermiques, notamment pour réduire la consommation en carburant et les rejets polluants des gaz d'échappement. Il est plus particulièrement recherché d'éviter une déperdition de l'énergie produite par la combustion en raison des frottements des pièces en mouvement les unes contre les autres. Il est constaté qu'une partie importante des pertes d'énergie d'un moteur thermique est induite par les frottements entre le piston et les cylindres à l'intérieur desquels ils sont montés coulissants. Le frottement entre les segments de piston et la chemise sont déterminés par la charge appliquée sur les segments de piston, dite tarage, par la qualité de la lubrification procurée à partir de la viscosité et la disponibilité du lubrifiant à partir duquel est formé le film lubrifiant, et par la structure des surfaces de glissement des segments de piston et la chemise. Les surfaces de glissement des segments de piston et de la chemise sont couramment soumises à une opération de finition tribologique. Les segments de piston comportent des revêtements de surface propres qui sont adaptés à leur fonction, voire des revêtements de surface spécifiques à diverses pièces qui sont susceptibles de les composer individuellement, notamment en ce qui concerne le segment racleur. De tels revêtements de surface sont par exemple formés par chromage, par nitruration ou par phosphatation. Il est aussi connu des revêtements carbonés amorphes de type DLC (d'après l'acronyme anglais utilisé en français Diamond Like Carbon) et des revêtements PVD (d'après l'acronyme anglais utilisé en français Physical Vapor Deposition) de type CrAIN, CrN ou CrxNy par exemple. [0006] Une solution pour améliorer les conditions de glissement entre les segments de piston et la chemise, est d'intervenir sur la texturation de surface des segments de piston. Il est connu d'appliquer sur un segment de piston une texturation de surface par faisceau LASER (d'après l'acronyme anglais utilisé en français Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation), tel que mentionné par le document CN101344048 (UNIV. JIANGSU). La texturation de surface est pratiquée sur les faces axiales en regard des segments de piston, pour former une pluralité de poches indépendantes de réserve du lubrifiant et de rétention des débris d'usure. [000n Il est recherché par la présente invention un compromis satisfaisant entre les diverses contraintes énoncées et notamment celles relatives à : *) la mise en adéquation entre une texturation de surface des segments de piston et une lubrification de qualité obtenue à partir d'un lubrifiant adapté, notamment au regard de sa viscosité, de sa disponibilité et de la formation du film lubrifiant, *) la mise en adéquation entre une texturation de surface des segments de piston et la structure de la surface de glissement de la chemise qui comporte un revêtement de surface voire encore une texturation spécifiques, *) une industrialisation rentable à coûts de production limités pour texturer les segments de piston, notamment au regard des avantages procurés tels que les gains d'énergie et la limitation des rejets polluants par le moteur thermique susceptibles d'être obtenus, *) une texturation de surface des segments de piston qui évite de générer des risques de grippage entre les segments de piston et la chemise, et d'accroissement des effets d'usure des segments de piston et de la chemise, *) une texturation de surface des segments de piston compatible avec un revêtement de surface dont ils sont préférentiellement pourvus pour accroître leur résistance à l'usure et/ou favoriser leur glissement le long de la chemise. [0008] Le but de la présente invention est de proposer un segment de piston équipant un piston coulissant à l'intérieur d'une chemise d'un cylindre que comprend un moteur thermique, d'un véhicule automobile notamment, qui comporte une texturation de surface favorisant son glissement à l'intérieur de la chemise. Une telle structuration de surface est recherchée en prenant en compte l'ensemble des diverses contraintes qui ont été précédemment énoncées. La démarche de la présente invention associe une telle texturation de surface recherchée pour un segment de piston, avec une méthode de formation de cette texturation de surface. Un autre objet de la présente invention est de proposer une telle méthode. [0009] Le segment de piston de la présente invention est un segment pour piston que comprend un moteur à combustion. Un tel segment de piston est de conformation globale annulaire, la tranche du segment de piston ménageant sa surface périphérique extérieure d'extension axiale formant une surface de glissement du segment de piston le long d'une surface de glissement d'une chemise. Cette chemise est un organe que comprend un cylindre du moteur à combustion, et à l'intérieur de laquelle chemise coulisse le piston qui est muni d'un jeu de segments de piston. [0010] Le segment de piston de la présente invention est principalement reconnaissable en ce que sa tranche formant sa surface de glissement, comporte une texturation de surface qui ménage des cavités superficielles structurées en rayures de rétention d'un lubrifiant et de répartition du lubrifiant retenu en un film lubrifiant autour de la surface de glissement du segment de piston. La texturation de surface est structurée en périphérie extérieure du segment de piston, en étant notamment formée d'un réseau de stries qui sont étendues et de faible profondeur et qui sont issues d'un brossage de la tranche du segment de piston par au moins une brosse rotative, à fils métalliques notamment. Les stries composant la texturation de surface sont aptes à collecter et à répartir en périphérie du segment de piston un film lubrifiant favorisant la circulation du segment de piston le long de la surface de glissement de la chemise, en limitant les phénomènes de frottement et d'usure. [0011] Le film lubrifiant obtenu est directement formé autour de la surface de glissement du segment de piston, en interposition homogène entre les surfaces de glissement respectivement du segment de piston et de la chemise, et procure une lubrification hydrodynamique qui est favorable à une diminution des frottements et de l'usure induite du segment de piston et de la chemise, dont les durées de vie respectives sont accrues. Les conditions favorables obtenues de la mobilité relative entre le segment de piston et la chemise procurent une diminution potentielle des émissions de carburant, grâce à la réduction des frottements que procure le film lubrifiant hydrodynamique formé entre les surfaces de glissement du segment de piston et de la chemise. [0012] La texturation de surface est plus spécifiquement composée de stries superficielles qui sont structurées en rayures issues d'un brossage de la tranche des segments de piston, à partir de l'exploitation d'au moins une brosse, à fils métalliques notamment. [0013] De telles stries formées par la technique connue du brossage de surface appliquée à la formation d'une texturation de surface, sont typiquement reconnaissables en ce qu'elles sont superficielles et peu profondes, en étant agencées en rayures étendues réparties sur la surface de glissement du segment de piston. [0014] La technique de brossage exploitée est peu coûteuse et peut être opérée à cadences élevées sur un poste de fabrication simple et facile à organiser, un tel poste de fabrication n'impliquant pas une mise en oeuvre complexe par un opérateur spécialisé à forte compétence, tel que pour un poste de traitement de surface au LASER. Des segments de piston en pluralité qui sont placés en adjacence axiale, tel que notamment sur un arbre de centrage, peuvent être simultanément traités par une brosse commune de formation de la texturation de surface dont ils sont individuellement munis. De quelconques segments de piston peuvent être traités par brossage selon la texturation de surface à opérer relativement à leur fonction et à la nature de leur surface extérieure, que la tranche des segments de piston soit en matériau brut à partir duquel est formé le segment de piston ou soit munie d'un revêtement de surface préalablement opéré pour adapter sa dureté selon les besoins. Selon le choix de la nature et de l'organisation de la brosse utilisée pour pratiquer la texturation de surface, la tranche du segment de piston peut indifféremment être en matériau tendre, tel que la fonte, ou en matériau dur issu d'un revêtement de surface spécifique, tel qu'issu d'un chrome céramique CrN ou d'un revêtement multicouche de type WC/Cr2C3 par exemple. [0015] Les stries sont notamment inclinées par rapport à l'axe d'extension du segment de piston, et sont susceptibles d'être aisément formées en étant réparties en groupes de stries croisées, qui sont inversement inclinées d'un groupe de stries à l'autre par rapport à la circonférence médiane du segment de piston. [0016] L'épaisseur du film lubrifiant d'un segment coupe feu est peu influencée par la texture de la chemise, et génère les frottements les plus importants contre la surface de frottement de la chemise, en étant peu lubrifié. Le segment d'étanchéité et le segment racleur génèrent a contrario des frottements en fonction de la finition tribologique et/ou de la texturation de la surface de glissement de la chemise, et leur glissement est favorisé par le lubrifiant. Il est préféré de pratiquer la texturation de surface sur un segment de piston qui est plus spécifiquement l'un quelconque d'un segment d'étanchéité ou d'un segment racleur équipant le piston. [0017] La présente invention a aussi pour objet une méthode de fabrication d'une texturation de surface sur un segment de piston tel qu'il vient d'être décrit. Cette méthode comprend notamment les opérations suivantes : *) monter une pluralité de segments de piston similaires en adjacence axiale sur un arbre de centrage, sur lequel les segments de piston sont successivement enfilés et maintenus, *) mettre en rotation et appliquer une brosse contre l'ensemble des tranches que comporte individuellement les segments de piston installés successivement sur l'arbre de centrage. [0018] La pluralité de segments de piston étant maintenue sur l'arbre de centrage, tel que par bridage ou technique analogue, une mobilité relative entre la brosse et les segments de piston en pluralité est induite pour appliquer la brosse conjointement contre les tranches respectives des segments de piston, indifféremment par rotation et/ou par translation de l'arbre de centrage, et/ou encore par déplacement de la brosse. [0019] La brosse est de préférence une brosse à fils métalliques, dont la structure est adaptée indifféremment selon le matériau à partir duquel sont issus les segments de piston ou selon un revêtement de surface préalablement opéré sur les segments de piston. Une telle brosse est susceptible d'être indifféremment une brosse rotative à spirale à au moins une spire, une brosse rotative circulaire à plusieurs brosses élémentaires axialement adjointes et conjointement entraînées en rotation sur elles-mêmes. La structuration des fils dont est munie la brosse est adaptée au regard de leur densité, de leur conformation, de leur dureté et/ou de leur flexibilité selon la nature et à la dureté du matériau de surface des segments de piston. La puissance et la vitesse d'entraînement en rotation de la brosse sont notamment régulées en fonction de son diamètre et du matériau dont sont issus les fils qu'elle comporte. [0020] La brosse est de préférence munie de fils métalliques, mais de tels fils sont susceptibles d'être issus d'un autre matériau, tel qu'un matériau céramique ou un matériau composite. Le garnissage et/ou la densité et/ou la longueur et/ou l'agencement des fils de la brosse sont adaptés en fonction des segments de piston sur lesquels est opérée la texturation de surface, en fonction des modalités d'entraînement en rotation de la brosse et/ou d'application de la brosse contre la tranche des segments de piston. Une texturation douce sur un matériau tendre est plutôt obtenue à partir de l'utilisation d'une brosse à poils longs tandis qu'une texturation agressive sur un matériau dur est plutôt obtenue à partir de l'utilisation d'une brosse à poils courts. [0021] A titre d'exemples, la brosse est susceptible d'être : *) une brosse à fils rectilignes et/ou ondulés, *) une brosse à fils en simple brin ou en multibrins toronnés, *) une brosse à fils en matériau tel que le laiton, le bronze ou matériau analogue procurant un frottement doux pour matériau tendre, *) une brosse à fils en matériau dur, tel qu'inox ou matériau analogue apte à former une texturation de surface sur un matériau dur, notamment issu d'un revêtement de surface préalablement opéré sur le segment de piston, *) une brosse en acier laitonné procurant un rayage agressif de la surface du segment de piston, *) une brosse à fils trempés, apte à former une texturation de surface sur un matériau particulièrement dur et résistant issu d'un traitement de surface préalablement opéré sur le segment de piston. [0022] La brosse est appliquée par simple contact contre la surface de glissement des segments de piston, pour former des stries par rayage de la tranche des segments de piston placés en adjacence axiale. Un écrasement des fils de la brosse étant proscrit pour préserver la brosse, éviter une rupture des fils dont elle est munie afin de ne pas affecter la texturation de surface recherchée, et pour éviter une altération de l'organisation géométrique de la texture de surface obtenue et plus particulièrement des stries entre elles. [0023] Des exemples de réalisation de la présente invention vont être décrits en relation avec les figures de la planche annexée, dans laquelle : - La fig.1 est une illustration latérale partiellement écorchée d'un piston équipant un moteur à combustion muni d'un jeu de segments de piston. The present invention is in the field of thermal engines, particularly for a motor vehicle, and more particularly for sliding mounting mechanisms of a piston to the engine. inside of a jacket that includes a cylinder of the engine. The invention relates more specifically piston rings which are mounted on the piston in radial interposition between the piston and the jacket. The invention relates to such a piston segment having surface texturing, and a method of forming this surface texturing on such a piston ring. [0002] The heat engines fitted in particular to motor vehicles include cylinders which provide a combustion chamber and which comprise a jacket inside which is slidably mounted a rotary drive piston of a crankshaft. According to a common form of embodiment, the piston comprises a piston head which is provided with a set of piston rings and which is extended by a skirt carrying a piston pin in articulated engagement on a link connecting the piston to the piston. crankshaft. The piston rings are radially interposed between the piston head and the liner, each being arranged as an open ring and being housed and individually held within respective grooves in the piston head. The piston rings are successively axially distributed on the piston head according to their proper function, and are currently three in number, including two compression segments respectively sealing and fire, and a scraper segment disposed between the compression segments and the skirt. Under the effect of combustion, the piston is driven by a sliding movement and the piston rings undergo substantial friction along the sliding surface of the jacket. The compression segments are assigned to the airtightness of the combustion chamber and are subject to significant constraints, particularly with regard to the fire-break segment. Such stresses are mainly caused by the high pressures that are generated in the combustion chamber and by the high heat of the gases from the combustion. The scraper segment is assigned to retain a lubricant inside the liner, to maintain the formation of a lubricating film between the liner and the piston. Small amount of lubricant may not be retained by the scraper ring, and the sealing ring completes the retention of the lubricant to the skirt being axially interposed between the scraper ring and the fire barrier segment. A passage of a tiny amount of lubricant to the fire-stop segment is nevertheless desirable to promote the flow of the fire-break segment along the sliding surface of the jacket. Overall, the piston rings provide an airtight seal between a combustion chamber and a cylinder block that includes the engine, regulate and limit the consumption of lubricant useful for sliding the piston inside the jacket, and transmit the heat induced by combustion and stored by the piston towards the jacket, and accordingly to the cylinder which is cooled by appropriate means. It is desired to reduce the friction between the piston rings and the liner to improve the yield obtained, to reduce the wear of the piston rings and the liner to limit damage to their relative sliding surface and to increase their lifetime. It is also desirable to limit the passage of the lubricant to the combustion chamber, to avoid the emission of gaseous pollutants and conversely the passage of the combustion gases through the piston rings to the skirt. Piston rings are also sought providing resistance to thermomechanical erosion. A general problem lies in an optimized operation of the combustion produced by the combustion engines, in particular to reduce fuel consumption and pollutant emissions of exhaust gases. It is more particularly sought to avoid a loss of the energy produced by combustion due to the friction of moving parts against each other. It is found that a significant part of the energy losses of a heat engine is induced by the friction between the piston and the cylinders inside which they are slidably mounted. The friction between the piston rings and the liner is determined by the load on the piston rings, referred to as setting, by the quality of the lubrication provided from the viscosity and the availability of the lubricant from which the lubricant film is formed. , and by the structure of the sliding surfaces of the piston rings and the liner. The sliding surfaces of the piston rings and the liner are commonly subjected to a tribological finishing operation. The piston rings comprise clean surface coatings which are adapted to their function, or surface coatings specific to various parts which are likely to compose them individually, especially with regard to the scraper segment. Such surface coatings are for example formed by chromium plating, nitriding or phosphating. It is also known amorphous carbon coatings type DLC (the acronym used in French Diamond Like Carbon) and PVD coatings (according to the acronym used in French Physical Vapor Deposition) type CrAIN, CrN or CrxNy for example. A solution to improve the sliding conditions between the piston rings and the liner, is to intervene on the surface texturing of the piston rings. It is known to apply to a piston segment a surface texturing LASER beam (according to the acronym used in French Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation), as mentioned by the document CN101344048 (UNIV. JIANGSU) . The surface texturing is practiced on the axial faces facing the piston rings, to form a plurality of independent pockets of lubricant reserve and wear debris retention. It is sought by the present invention a satisfactory compromise between the various constraints stated and in particular those relating to: *) matching between a surface texturing of the piston rings and a quality lubrication obtained from a lubricant adapted, in particular with regard to its viscosity, its availability and the formation of the lubricating film, *) the matching between a surface texturing of the piston rings and the structure of the sliding surface of the jacket which comprises a coating surface or even specific texturing, *) a cost-effective industrialization with limited production costs for texturing the piston rings, particularly with regard to the benefits provided such as energy savings and the limitation of pollutant emissions by the combustion engine likely to '), a surface texturing of the piston rings which avoids generating risks of influenza between the piston rings and the liner, and to increase the wear effects of the piston rings and the liner, *) surface texturing of the piston rings compatible with a surface coating which they are preferentially provided for. increase their resistance to wear and / or promote their sliding along the shirt. The object of the present invention is to provide a piston ring fitted to a piston sliding inside a liner of a cylinder that includes a heat engine, including a motor vehicle, which comprises a texturing of surface promoting its sliding inside the shirt. Such a surface structuring is sought by taking into account all the various constraints that have been previously stated. The approach of the present invention combines such a desired surface texturing for a piston ring, with a method of forming this surface texturing. Another object of the present invention is to provide such a method. The piston ring of the present invention is a piston ring that includes a combustion engine. Such a piston ring is of annular overall conformation, the slice of the piston ring including its axially extending outer peripheral surface forming a sliding surface of the piston ring along a sliding surface of a jacket. This jacket is a member that comprises a cylinder of the combustion engine, and within which the jacket slides the piston which is provided with a set of piston rings. The piston ring of the present invention is mainly recognizable in that its slice forming its sliding surface, comprises a surface texturing that maintains structured surface cavities in lubricant retention stripes and distribution of the lubricant retained. in a lubricating film around the sliding surface of the piston ring. The surface texturing is structured at the outer periphery of the piston ring, in particular being formed by a network of grooves which are extended and shallow and which result from a brushing of the segment of the piston ring by at least one rotary brush, especially with wire. The streaks composing the surface texturing are capable of collecting and distributing at the periphery of the piston ring a lubricating film promoting the circulation of the piston ring along the sliding surface of the jacket, by limiting the phenomena of friction and friction. wear. The lubricating film obtained is formed directly around the sliding surface of the piston ring, in homogeneous interposition between the sliding surfaces respectively of the piston ring and the jacket, and provides a hydrodynamic lubrication which is favorable to a decrease. friction and induced wear of the piston ring and the liner, whose respective lifetimes are increased. The favorable conditions obtained from the relative mobility between the piston ring and the liner provide a potential decrease in fuel emissions by reducing the friction provided by the hydrodynamic lubricating film formed between the sliding surfaces of the piston ring and the piston ring. shirt. The surface texturing is more specifically composed of superficial striations which are structured in stripes resulting from brushing the edge of the piston rings, from the operation of at least one brush, especially with metal wires. Such streaks formed by the known technique of surface brushing applied to the formation of surface texturing, are typically recognizable in that they are superficial and shallow, being arranged in extensive scratches distributed over the surface. slip of the piston ring. The brushing technique used is inexpensive and can be operated at high rates on a manufacturing station simple and easy to organize, such a manufacturing station does not involve a complex implementation by a specialized operator with high competence , such as for a LASER surface treatment station. Piston rings in plurality which are placed in axial adjacency, such as in particular on a centering shaft, can be simultaneously processed by a common surface texturing brush which they are individually provided. Any piston rings can be treated by brushing according to the surface texturing to be performed with respect to their function and the nature of their outer surface, that the edge of the piston rings is made of raw material from which the piston ring is formed. or be provided with a surface coating previously operated to adapt its hardness as needed. According to the choice of the nature and organization of the brush used to practice surface texturing, the segment of the piston ring may equally be of soft material, such as cast iron, or of hard material resulting from a coating of specific surface, such as CrN chromium ceramic or a multilayer coating type WC / Cr2C3 for example. The grooves are in particular inclined relative to the axis of extension of the piston ring, and are capable of being easily formed by being divided into groups of crossed grooves, which are inversely inclined by a group of grooves to the other with respect to the middle circumference of the piston ring. The thickness of the lubricant film of a fire-fired segment is little influenced by the texture of the liner, and generates the most important friction against the friction surface of the liner, being little lubricated. The sealing segment and the scraper segment on the contrary generate friction as a function of the tribological finish and / or texturing of the sliding surface of the liner, and their sliding is favored by the lubricant. It is preferred to practice surface texturing on a piston ring which is more specifically any one of a sealing ring or scraper ring fitted to the piston. The present invention also relates to a method of manufacturing a surface texturing on a piston ring as just described. This method includes the following operations: *) mounting a plurality of similar piston segments in axial adjacency on a centering shaft, on which the piston rings are successively threaded and held, *) rotating and applying a brush against the the set of slices that individually comprises the piston rings successively installed on the centering shaft. The plurality of piston rings being held on the centering shaft, such as by clamping or similar technique, a relative mobility between the brush and the plurality of piston rings is induced to apply the brush jointly against the respective slices piston rings, indifferently by rotation and / or translation of the centering shaft, and / or by displacement of the brush. The brush is preferably a wire brush, whose structure is adapted regardless of the material from which the piston rings or a surface coating previously operated on the piston rings. Such a brush is capable of being indifferently a rotating spiral brush with at least one turn, a rotating rotary brush with several elementary brushes axially adjoined and jointly driven in rotation on themselves. The structure of the son which is provided with the brush is adapted to their density, their conformation, their hardness and / or flexibility depending on the nature and hardness of the surface material of the piston rings. The power and the rotational speed of rotation of the brush are in particular regulated according to its diameter and the material from which the son it comprises. The brush is preferably provided with metal son, but such son may be derived from another material, such as a ceramic material or a composite material. The lining and / or the density and / or the length and / or the arrangement of the brush threads are adapted as a function of the piston segments on which surface texturing is performed, depending on the rotational driving conditions of the brush. the brush and / or application of the brush against the edge of the piston rings. Soft texturing on a soft material is rather obtained from the use of a long-bristle brush while aggressive texturing on a hard material is rather obtained from the use of a short-bristle brush. By way of example, the brush is likely to be: *) a brush with straight and / or corrugated yarns, *) a single-stranded wire brush or multi-stranded strand, *) a wire brush in material such as brass, bronze or similar material providing a soft friction for soft material, *) a wire brush of hard material, such as stainless steel or similar material capable of forming a surface texturing on a hard material, in particular from of a surface coating previously operated on the piston ring, *) a brush made of brass steel providing an aggressive scratching of the surface of the piston ring, *) a brush with hardened wires, able to form a surface texturing on a particularly hard and resistant material resulting from a surface treatment previously operated on the piston ring. The brush is applied by simple contact against the sliding surface of the piston rings, to form streaks by scribing the edge of the piston rings placed in axial adjacency. A crushing of the son of the brush being prohibited to preserve the brush, avoid a break of son it is provided in order not to affect the desired surface texturing, and to avoid an alteration of the geometric organization of the surface texture obtained and more particularly streaks between them. Exemplary embodiments of the present invention will be described in connection with the figures of the accompanying plate, wherein: - Fig.1 is a partially broken side view of a piston fitted to a combustion engine provided with a set of piston rings.

La fig.2 est composée de schémas (a), (b) et (c), qui illustrent des exemples respectifs d'organisation d'un poste de fabrication d'une texturation de surface sur la face de glissement d'une pluralité de segments de piston. [0024] Sur la fig.1, un piston 1 équipant un moteur thermique est destiné à être placé en prise sur un vilebrequin pour son entraînement en rotation. Le piston 1 est guidé en coulissement alternatif à l'intérieur d'une chemise 2 que comporte un cylindre du moteur thermique, et est muni d'un alésage 3 de réception d'un axe de piston pour sa mise en prise sur une bielle de liaison entre le piston 1 et le vilebrequin. L'alésage 3 est formé à travers une jupe 4 qui est ménagée en prolongement axial d'une tête de piston 5 équipée d'un jeu de segments de piston 6,7,8. Les segments de piston 6,7,8 sont de conformation globale annulaire et sont au nombre de trois, en étant logés dans des gorges respectives que comporte la tête de piston 5. Les segments de piston 6,7,8 sont successivement disposés sur la tête de piston 5 en adjacence axiale, et comprennent un couple de segments de compression 6,7 et un segment racleur 8 qui est axialement interposé entre les segments de compression 6,7 et la jupe 4. L'un des segments de compression est un segment coupe feu 6 tandis que l'autre segment de compression est un segment d'étanchéité 7 qui est axialement interposé entre le segment racleur 8 et le segment coupe feu 6. [0025] Sur la fig.2, une texturation de surface 9 d'une pluralité 10 de segments de piston 17 est pratiquée par brossage sur la tranche 11 de la surface périphérique extérieure des segments de piston 17, qui forme leur surface de glissement le long de la chemise. La technique du brossage permet de rayer par frottement la surface de glissement des segments de piston 17, en formant une pluralité de stries 12,13 étendues de faible profondeur. Les segments de piston 17 en pluralité 10 sont montés en adjacence axiale sur un arbre de centrage 14, sur lequel ils sont successivement enfilés. Une mise en rotation d'une brosse 15 à fils métalliques et un déplacement relatif entre la brosse 15 et l'arbre de centrage 14 permet d'appliquer la brosse 15 contre la tranche 11 des segments de piston 17 formant leur surface de glissement, avec pour conséquence de la rayer en pratiquant les stries 12,13 formant la texturation de surface 9. Le brossage des segments de piston 17 peut être effectué sur leur surface de glissement 11 dotée ou non d'un revêtement de surface, le cas échéant préalablement opéré en raison notamment du caractère superficiel des stries 12,13. [0026] Sur les schémas (a) et (b), les stries 12,13 formant la texturation de surface 9 sont sensiblement parallèles entre elles, en étant inclinées par rapport à l'axe A d'extension des segments de piston 17. Selon la direction d'inclinaison souhaitée des stries 12,13, le brossage est pratiqué sur les segments de piston 17 au moyen d'une brosse 15 dont les fils qui sont répartis en au moins une hélice 16, indifféremment tournante à gauche tel qu'illustré sur le schéma (a) ou tournante à droite tel qu'illustré sur le schéma (b). Sur le schéma (c), la texturation de surface 9 est formée de stries 12,13 croisées, qui sont inversement inclinées par rapport à la circonférence médiane des segments de piston 17. Une telle texturation de surface 9 à stries 12,13 croisées est avantageusement obtenue par brossage au moyen d'une brosse à fils axialement répartis en chevron 18 le long de la brosse 15. Fig.2 is composed of diagrams (a), (b) and (c), which illustrate respective examples of organization of a manufacturing station of a surface texturing on the sliding face of a plurality of piston rings. In fig.1, a piston 1 equipping a heat engine is intended to be placed in engagement with a crankshaft for its rotational drive. The piston 1 is guided in reciprocating sliding inside a jacket 2 which comprises a cylinder of the heat engine, and is provided with a bore 3 for receiving a piston pin for its engagement on a connecting rod. connection between the piston 1 and the crankshaft. The bore 3 is formed through a skirt 4 which is formed in axial extension of a piston head 5 equipped with a set of piston rings 6,7,8. The piston rings 6, 7, 8 are of annular overall conformation and are three in number, being housed in respective grooves that comprise the piston head 5. The piston rings 6, 7, 8 are successively arranged on the piston ring. piston head 5 in axial adjacency, and comprise a pair of compression rings 6.7 and a scraper ring 8 which is axially interposed between the compression rings 6.7 and the skirt 4. One of the compression rings is a fire segment 6 while the other compression segment is a sealing segment 7 which is axially interposed between the scraper segment 8 and the fire segment 6. [0025] In FIG. A plurality of piston rings 17 are made by brushing on the wafer 11 of the outer peripheral surface of the piston rings 17, which forms their sliding surface along the liner. The brushing technique makes it possible to rub the sliding surface of the piston rings 17 by forming a plurality of striations 12, 13 extending at shallow depth. The piston rings 17 in plurality 10 are mounted in axial adjacency on a centering shaft 14, on which they are successively threaded. Rotation of a wire brush 15 and relative movement between the brush 15 and the centering shaft 14 enables the brush 15 to be applied against the edge 11 of the piston rings 17 forming their sliding surface, with as a consequence of scratching it by practicing the streaks 12, 13 forming the surface texturing 9. The brushing of the piston rings 17 can be carried out on their sliding surface 11 with or without a surface coating, if necessary previously operated. due in particular to the superficial nature of the streaks 12,13. In the diagrams (a) and (b), the ridges 12, 13 forming the surface texturing 9 are substantially parallel to each other, being inclined with respect to the extension axis A of the piston rings 17. According to the desired inclination direction of the ridges 12, 13, the brushing is performed on the piston rings 17 by means of a brush 15, the threads of which are distributed in at least one helix 16, which may be rotated on the left such that shown in diagram (a) or rotating right as shown in diagram (b). In the scheme (c), the surface texturing 9 is formed of crossed ridges 12, 13, which are inversely inclined with respect to the median circumference of the piston rings 17. Such a surface texturing 9 to crossed streaks 12, 13 is advantageously obtained by brushing by means of a wire brush axially distributed chevron 18 along the brush 15.

Claims (1)

REVENDICATIONS1.- Segment de piston (17) d'un moteur à combustion, le segment de piston (17) étant de conformation globale annulaire dont la tranche (11) forme une surface de glissement du segment de piston (17) le long d'une surface de glissement d'une chemise (2) que comprend un cylindre du moteur à combustion et à l'intérieur de laquelle coulisse un piston (1) muni d'un jeu de segments de piston (6,7,8), caractérisé en ce que la tranche (11) du segment de piston (17) formant sa surface de glissement, comporte une texturation de surface (9) qui ménage des cavités superficielles structurées en rayures de rétention d'un lubrifiant et de répartition du lubrifiant retenu en un film lubrifiant autour de la surface de glissement (11) du segment de piston (17). CLAIMS1.- Piston ring (17) of a combustion engine, the piston ring (17) having a generally annular conformation, the slice (11) of which forms a sliding surface of the piston ring (17) along a sliding surface of a liner (2) which comprises a cylinder of the combustion engine and within which a piston (1) provided with a set of piston rings (6, 7, 8) slides, characterized in that the slice (11) of the piston ring (17) forming its sliding surface comprises a surface texturing (9) which accommodates surface cavities structured in lubricant retention stripes and distribution of the lubricant retained therein. a lubricating film around the sliding surface (11) of the piston ring (17). 2.- Segment de piston selon la revendication 1, en ce que la texturation de surface (9) est composée de stries (12,13) superficielles qui sont structurées en rayures issues d'un brossage de la tranche (11) des segments de piston (17). 2. A piston ring according to claim 1, in that the surface texturing (9) is composed of superficial ridges (12, 13) which are structured in stripes resulting from a brushing of the wafer (11) of the segments. piston (17). 3.- Segment de piston selon la revendication 2, caractérisé en ce que les stries (12,13) sont inclinées par rapport à l'axe (A) d'extension du segment de piston (17). 3. A piston ring according to claim 2, characterized in that the ridges (12,13) are inclined relative to the axis (A) of extension of the piston ring (17). 4.- Segment de piston selon la revendication 3, caractérisé en ce que les stries (12,13) sont réparties en groupes de stries croisées, qui sont inversement inclinées d'un groupe de stries (12,13) à l'autre par rapport à la circonférence médiane du segment de piston (17). 4. A piston ring according to claim 3, characterized in that the ridges (12, 13) are distributed in groups of crossed grooves, which are inversely inclined from one group of grooves (12, 13) to the other by relative to the median circumference of the piston ring (17). 5.- Segment de piston selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le segment de piston (17) est plus spécifiquement l'un quelconque d'un segment d'étanchéité (7) ou d'un segment racleur (8) équipant le piston (1). 5. A piston ring according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the piston ring (17) is more specifically any one of a sealing segment (7) or a segment wiper (8) equipping the piston (1). 6.- Méthode de fabrication d'une texturation de surface sur un segment de piston (17) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle comprend les opérations suivantes : *) monter une pluralité (10) de segments de piston (17) similaires en adjacence axiale sur un arbre de centrage (14), *) mettre en rotation et appliquer une brosse (15) contre l'ensemble des tranches (11) que comporte individuellement les segments de piston (17) installés en pluralité (10) successivement sur l'arbre de centrage (14). 6. A method of manufacturing a surface texturing on a piston ring (17) according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it comprises the following operations: *) mounting a plurality (10) of similar piston rings (17) in axial adjacency on a centering shaft (14), *) rotating and applying a brush (15) against all the slices (11) which the piston rings (17) individually comprise. ) installed in plurality (10) successively on the centering shaft (14). 7.- Méthode de fabrication selon la revendication 6, caractérisée en ce que la pluralité (10) de segments de piston (17) étant maintenue sur l'arbre de centrage (14), une mobilité relative entre la brosse (15) et les segments de piston (17) en pluralité (10) est induite pour appliquer la brosse (15) conjointement contre les tranches (11) respectives des segments de piston (17). 7.- Method of manufacture according to claim 6, characterized in that the plurality (10) of piston rings (17) being held on the centering shaft (14), a relative mobility between the brush (15) and the Piston rings (17) in plurality (10) is induced to apply the brush (15) together against respective slices (11) of the piston rings (17). 8.- Méthode de fabrication selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisée en ce que la brosse (15) est une brosse à fils métalliques. 8.- Method of manufacture according to any one of claims 6 and 7, characterized in that the brush (15) is a wire brush. 9.- Méthode de fabrication selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisée en ce que la brosse (15) est indifféremment une brosse rotative à spirale à au moins une spire. 25 9.- Method of manufacture according to any one of claims 6 to 8, characterized in that the brush (15) is indifferently a spiral rotating brush with at least one turn. 25 10.- Méthode de fabrication selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisée en ce que la brosse (15) est une brosse rotative circulaire à plusieurs brosses élémentaires axialement adjointes et conjointement entraînées en rotation sur elles-mêmes.20 10. A method of manufacture according to any one of claims 6 to 8, characterized in that the brush (15) is a circular rotating brush with several elementary brushes axially adjoined and jointly driven in rotation on themselves.
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