Les dommages causés par la cavitation des chemises de cylindre se manifestent par des orifices profonds localisés. Dans la plupart des cas, la surface endommagée est propre, exempte de dépôts de produits de corrosion et se situe sur un seul côté de la surface de pression des chemises. Avec le développement des moteurs diesel, orientés vers l'ajustement et le renforcement, la cavitation est devenue de plus en plus grave.
Les dommages causés par la cavitation au niveau du bloc-cylindres et des chemises de cylindre provoquent des fissures, voire des trous traversants, entraînant la pénétration d'eau de refroidissement dans le cylindre et l'huile, ce qui réduit considérablement la durée de vie et la fiabilité du moteur diesel. Afin de prévenir la cavitation, les méthodes couramment utilisées sont les suivantes : réduire l'espace entre le cylindre et le piston afin de réduire les vibrations de la chemise ; adopter une jupe de piston allongée ; augmenter le débit d'eau de refroidissement, améliorer le sens d'écoulement et la structure du système de refroidissement ; augmenter la rigidité du support de la chemise de cylindre ; améliorer le matériau et le procédé de fabrication de la chemise de cylindre afin d'améliorer sa résistance à la cavitation, etc.
La principale source de cavitation est la vibration de la chemise de cylindre. Lorsque le piston atteint le point mort haut, la direction de la pression latérale change et le piston oscille d'un côté de la chemise à l'autre, provoquant un phénomène de balancement du piston. En raison de l'écart thermique entre le piston et la chemise, ce balancement du piston est un impact, provoquant de fortes vibrations de la chemise.
Lorsque la paroi de la chemise vibre, une alternance d'étirement et de compression se produit dans la chambre d'eau, ce qui entraîne la formation de bulles de haute pression et de vide localisées près de la paroi extérieure. Sous l'effet du vide poussé, l'eau de refroidissement s'évapore et forme des bulles, qui se forment dans les minuscules piqûres de la paroi extérieure de la chemise, ou sont comprimées dans ces piqûres sous l'effet des vibrations. Lorsque la bulle de vide ou la bulle est rompue par un impact à haute pression, une onde de choc de pression est générée près de la zone de rupture. La pression peut atteindre plusieurs dizaines d'atmosphères et impacter la paroi extérieure du cylindre. Des impacts répétés et fréquents endommagent rapidement la surface de la chemise.
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Date de publication : 24 mars 2025