Segment : joint torique ou téflon ???

[Dark Vapor]

Bonjour à vous,

J'ai (enfin) terminé ma machine à vapeur (bicylindre double effet 15 cc - alésage 16mm - course 19mm) qui équipera mon remorqueur CERVIA (1m40)
J'en suis donc au montage définitif.... 1an et demi après avoir commencé les premiers usinages....

Mes pistons (en laiton) seront équipés chacun de 2 segments et coulisseront dans les cylindres en laiton également

Et là, je me pose la question : faut-il mieux des segments en téflon (j'ai de la barre dans laquelle je peux les usiner comme des segments automobile) ou des joints toriques (j'ai les joints à bonne taille en VITON)

Je vous remercie par avance de votre éclairage

[berola]

Bonjour
Les deux solutions sont souvent employées .
Le joint torique viton assure une bonne étanchéité mais s'use quand même assez vite si l'état de surface du cylindre n'est pas polyglace , en outre il n'a pas un pouvoir lubrifiant suffisant .
Le segment téflon a un bien meilleur pouvoir de glissement mais a l'inconvénient de fluer sous la chaleur car il n'a pas d'élasticité propre .
La meilleure solution consiste a faire un segment téflon ouvert , mais en lui adjoignant dessous un joint torique qui peut être en butyle . Ce dernier assure l'effet "ressort" et le téflon assure l'étanchéité lubrifiante .
Le piston n'a pas besoin d'avoir une grande précision dans son cylindre , surtout laiton dans laiton !
voili voilou !
@+

[Dark Vapor]

Merci de cette première réponse,

Juste pour vous montrer, voici le bas moteur monté (5 paliers dont 4 sur roulements et le central ouvert avec graisseur) :

Sinon, voici mes pistons et le bloc cylindre :

et l'état d'usinage des cylindres :

Le jeu piston-cylindre est pour chaque de 4/100ème. Bien entendu il tournera avec de l'huile via un graisseur.

Je tenais à préciser cela car ça orientera peut-être vos avis

J'ai vu que certains ne mettaient même pas de segment !!... c'est possible ?

[gégé89]

l'usinage
avec 2 joints torique tu auras plus de frottement , 1 seul suffirait peu etre ...

[Dark Vapor]

C'est certain, 1 seul joint limite les frottements mais.... y'a deux gorges !
alors segment en haut ou en bas ?

[rhavrane]

Bonjour,

Sauf erreur, nos manufacturiers ne mettent qu'un joint Viton par piston et JPB m'a réparé un D10 en me refaisant des pistons avec un segment taillé dans la masse (présenté dans un autre sujet).
Je rejoins donc Berola pour les usages et pense que haut ou bas, si tu ne mets qu'un seul segment, sa place n'importe pas car le haut sur un mouvement sera le bas sur son retour

[jacques987]

Bonsoir,
Belle mécanique.
Pour les pistons il y a aussi la solution des coupelles de téflon ... Je sais que certains n'aiment pas mais cela fonctionne parfaitement.

[Zéphyrin]

Perso, pour un alésage de moins de 20 mm, si les métaux sont identiques, je ne vois pas l'intérêt de segments si l'usinage est au top : à sec, on sent une forte compression qui résiste en poussant le piston dans son cylindre en bouchant une extrémité.
Mais tu as déjà fait le piston avec 2 rainures énormes, visiblement prévues pour des joints toriques, alors mets des joints toriques...mais le problème c'est qu'il faut faire la rainure en fonction du joint prévu pour, plutôt que d'essayer de trouver les joints qui iront !
Pour diminuer la résistance, il suffit d'augmenter prudemment la profondeur de la gorge mais on dépasse vite la hauteur du joint !
Les segments téflon usinés marchent bien, et donnent moins de résistance que les joints toriques je trouve, mais ne sont pas si commode à usiner "aux cotes", il reste des bavures...

joli moteur en tous cas, beau travail, bravo !

[paterson]

Pour ma part, je monterais 2 joints toriques viton avec "juste ce qu'il faut" de jeu.

[jacky241]

bonjour à tous,
ne pas mettre de joint sur un piston de machine à vapeur est tout à fait possible à condition d'avoir un ajustage très précis de l'ordre de 1 à 2/100è maximum de jeu.quand tu poses ton cylindre vertical et que tu introduis le piston dans l'alésage, il doit descendre très lentement par son propre poids.
la dilatation sur les faibles diamètres soumis à la température de la vapeur est de l'ordre de quelques microns et le risque n'est pas comparable avec un moteur à explosion.
néanmoins il faut reconnaitre que la puissance du moteur sera nettement améliorée avec l'utilisation de segment à coupelle téflon.
15cc pour propulser un bateau de 1.4m me parait énorme pour preuve j'ai fabriqué pour ma chaloupe de 1.45m et un poids de 30kg un moteur de 6.5cc . la poussée avec une hélice de diamètre 80mm ma parait déjà très satisfaisante pour ce type d'embarcation.
tenir la pression pour un 15cc demande une puissance de chauffe conséquente avec une chaudière bien ajustée dimensionnée au besoin.
cordialement
jacky

[jacky241]

bonjour à tous,
mes excuses et rectification d'une erreur dans mon message précédent à propos de la cylindrée du moteur monocylindre de ma chaloupe qui n'est pas de 6.5cc mais de 8cc ce qui est largement suffisant pour mon besoin.
cordialement
jacky

[Dark Vapor]

Merci de vos apports....

Je laisse tomber le téflon et vais mettre 2 joints toriques par piston.

J'ai trouvé cet article intéressant sur la pose des joints toriques en machine vapeur (je ne sais plus qui l'a écrit mais je le remercie...) :

Pose joint torique

Voici un sujet intéressant : premier épisode les joints des cylindres
L'étanchéité des machines à vapeur est importante soit dans l'équipement des pistons ou des couvercles des cylindres et accessoires.
Pour la performance des machines à vapeur
La technologie des joints tors en Viton est une solution économique et performante pour équiper les pistons d'une machine à vapeur.
L'étanchéité est excellente et facile à adapter.
Pour la mise en oeuvre d'un piston il est impératif de réaliser une gorge d'accueil du joint avec environ 12 à 15 % de plus en largeur.
exemple joint viton de 10x1 avec un tor de Ø 1 mm largeur de la gorge à réaliser 1x1.12 = 1.12 mm .
pour le diamètre ou la profondeur environ 10% en moins du Ø du tor.
même processus pour la profondeur soit un joint de 10x1 (dimension de l'alésage 12mm) nous aurons une gorge de 8 - 0.2 = 7.8 mm.
ceci est la théorie bien évidemment. Il faut adapter selon la précision de l'alésage du cylindre.
ce montage de joint flottant permet au joint de se plaquer contre les parois du cylindre sans aucune contraintes dimensionnelles.

La pression vapeur et l'eau contribue à une parfaite étanchéité.
Le joint viton est robuste et résiste très bien à l'usure et au contrainte thermiques de la vapeur (mais le produit reste hors de prix! soit environ 4€ par joint )
En général jusqu’à un diamètre de 10 mm un joint est suffisant; à partir de 12mm et au delà un montage avec deux joints et plus performant.

Je vais donc tenter le coup comme ça...

Concernant ma chaudière, je pense qu'elle suffira à alimenter ce 15cc.... enfin j'espère ! (diamètre 105mm - longueur 300 mm - 2 brûleurs - surchauffe)

[paterson]

salutous,

Tout est dit (et bien dit) dans cet article
Pour la chaudière, une formule empirique dit "capacité = 150 à 200 fois la cylindrée du moteur".
Ce qui fait dans ton cas 2,2 à 3 litres. Cela fait une grosse chaudière; plus petite, il faudra une pompe alimentaire couplée au moteur, et judicieusement réglée pour maintenir un bon niveau d'eau.
Mais tout dépend aussi de l'utilisation du moteur en navigation.

[gégé89]

même processus pour la profondeur soit un joint de 10x1 (dimension de l'alésage 12mm) nous aurons une gorge de 8 - 0.2 = 7.8 mm.

y a pas une erreur ? pourquoi (dimension de l'alesage 12mm) plutot 10

[berola]

Pour la chaudière, une formule empirique dit "capacité = 150 à 200 fois la cylindrée du moteur".

C'est une formule très très très empirique !!!