Fiche signalétique : Les chemises, au nombre de quatre sont aisément reconnaissables grâce aux ailettes qui les recouvrent, elles sont en fonte grise. Les pistons, en alliage léger, sont d'origine coulés (procédé de fonderie) et coulissent de façon équivoque à l'intérieur des chemises. Ils sont traversés par un axe en acier, qui est l'articulation du pied de chaque bielle. Cet axe n'est d'ailleurs pas au centre, et il y a donc un sens de montage des pistons. La flèche gravée sur le haut des pistons doit pointer vers le volant moteur.
Fig. 1
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A quoi ça sert ? La chemise joue plusieurs rôles, contenir l'explosion des gaz, guider les pistons dans leur mouvement translatoire. Les ailettes qui l'entourent offrent au flux d'air de la turbine une surface plus grande afin d'évacuer davantage la chaleur dûe aux frottements et à l'inflammation.
C'est là que réside toute la spécificité de nos moteurs "air-cooled" (refroidis par air).
En optant pour ce système de refroidissement, le Docteur Ferdinand Porsche remporta le défi technique qui assurera à la Coccinelle sa légendaire fiabilité. Les culasses fixées aux extrémités forment avec les chemises un volume étanche (la cylindrée) qui accueille le mélange explosif arrivant des soupapes, comme une grosse seringue.
Le processus magique se décline comme suit: Lors de l'allumage, les gaz explosent, le piston coulisse alors dans la chemise. Derrière le piston, les bielles transmettent la force de l'explosion au vilebrequin.
Fig.2
L'étanchéité chemise piston est assurée par trois joints métalliques, les segments (fig. 2), ils garantissent la compression maximale du mélange. Le premier (en partant du haut) est appelé pare-flamme, car il subit le flash de l'inflammation. Le second assure l'essentiel de l'étanchéité. Enfin, le troisième est là pour assurer la lubrification et parfaire le film d'huile sur la chemise. Il est appelé racleur. Les axes de piston sont maintenus en place à l'aide de circlips placés à chaque extrémité.
Fig.3
Les chemises sont prises en sandwich entre le bloc moteur et les culasses, elles sont traversées par de longues tiges (les gougeons, figure 3) vissées dans le bloc et boulonnées côté culasses. On peut ainsi démonter les chemises sans ouvrir le bas moteur facilitant leur remplacement. C'est un des gros avantage du flat 4 pouvoir changer très facilement de cylindrée en adaptant des chemises (et les pistons qui vont avec!) plus large après avoir usiné le bloc moteur et les culasses au bon diamètre, si nécessaire.
Fig. 4
Pourquoi en changer ? On change l'ensemble chemise-piston pour gagner de la puissance, en augmentant la cylindrée (diamètre plus large pour une course de vilebrequin d'origine). On peut remplacer les segments par des modèles plus résistants pour fiabiliser le moteur ou améliorer l'étanchéité On peut remplacer les pistons par des modèles forgés (et non plus coulés) plus résistants et plus légers, pour diminuer les contraintes et améliorer le rendement du moteur. Il existe de nombreux kits permettant d'augmenter la cylindrée, quelle que soit la base, mais il faut faire attention à ne pas compromettre la fiabilité en utilisant un élément fragile, comme par exemple un kit 88mm (diamètre du piston) sans usinage sur une base 1600cc. Ces kits dits "chemises fines" posent des problèmes de tenue dans le temps. Pour plus d'info sur ces questions de choix d'un kit cylindrée, voir l'article "Pistons" de notre projet 1776cc. Sur un moteur d'origine, un dégagement de fumée bleuâtre est l'indication de l'usure excessive des segments (ils ne sont plus étanches, de l'huile passe dans la chambre de combustion).
Fig. 5
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