Toujours dans le rythme : Le piston

Sans le piston, élément d'entraînement, la révolution industrielle aurait peut-être pris un autre tournant. En effet, la découverte de la machine à vapeur repose déjà sur les courses ascendantes et descendantes d'un piston, qui transforme en énergie mécanique l'énergie générée par la vapeur. Ce principe est resté le même dans la technique des moteurs à combustion : Dans le moteur moderne, le piston transforme l'énergie thermique générée par le mélange de carburant allumé en puissance de conduite.

Dans chaque véhicule, qu'il soit essence, diesel ou même Wankel, des pistons de diverses formes et tailles sont utilisés. Cette technique se déroule dans l'ombre. Le conducteur moyen ne sait pas et n'a pas besoin de savoir quel type de piston entraîne son véhicule. Le constructeur du moteur, en revanche, doit disposer d'un piston fabriqué tout spécialement pour son moteur et son utilisation.

Les activités de développement autour de la technique de piston sont variées. Elles vont de la sélection des matériaux à la géométrie du piston, en passant par les stratégies permettant d'obtenir la plus faible friction possible entre le piston, les segments de piston et la chemise de cylindre dans le carter du moteur, afin de contribuer à une consommation et à des émissions optimales.

Depuis 1920, l'histoire du piston est étroitement liée à celle de KS Kolbenschmidt, à Neckarsulm. Pionnier du piston en aluminium, Karl Schmidt a dû tout d'abord affronter de nombreux obstacles et préjugés. Ce n'est que son succès en 1921 lors d'un concours de pistons organisé par le ministère des transports qui lui ouvrit la voie.C'est ainsi que débuta la longue histoire à succès de KS Kolbenschmidt. De nombreux développements et brevets, un nombre incalculable de type de pistons et une conscience de la qualité et des coûts sont la base de la réputation de l'entreprise comme partenaire de presque tous les grands constructeurs automobiles.

Dans les années 1920 déjà, des avantages significatifs se dessinaient dans la construction légère de composants de moteur. Les régimes croissants rendaient nécessaire la réduction des masses oscillantes dans le moteur. À la recherche du meilleur alliage de métal léger pour les pistons d'automobiles, le ministère des transport organisa en 1921 une compétition dans toute l'Allemagne. Karl Schmidt participa et présenta un piston en alliage d'aluminium avec un enrichissement de 15 pour cent de cuivre. Même si ce piston Al-Cu de Neckarsulm ne fut « que » deuxième derrière un piston en magnésium et cuivre, l'aluminium obtint la reconnaissance officielle de matériau pour piston.

Les alliages Al-Cu furent pendant longtemps la norme, bien que ce matériau encore dur et poreux en raison de sa teneur en fer trop élevée entraînât souvent des ruptures. Plus tard, le fer fut peu à peu remplacé par le nickel et le cobalt, ce qui améliora l'élasticité des pistons.

Kolbenschmidt, nom que prit l'entreprise parmi la population, obtint un grand succès avec le piston en métal léger et gagna de nombreux clients de l'industrie des véhicules allemande et internationale. Pendant la première décennie de fabrication des pistons, seules les ébauches coulées quittaient l'usine de Neckarsulm. Le traitement ultérieur était externalisé. En 1934, Kolbenschmidt mit en place son propre traitement des pistons : Que ce soit les têtes de piston en aluminium pur contre les contraintes thermiques, les pistons ovales pour une performance optimale ou les pistons en U pour une puissance continue dans les moteurs à deux temps, le laboratoire de pistons de Neckarsulm fabriquait en permanence des améliorations métallurgiques et constructives. Le nombre de pièces atteignit rapidement les six chiffres : En 1937, douze millions de pistons avaient été coulés.

Les voitures particulières n'étaient pas les seules à être équipées de pistons : En 1923, Kolbenschmidt avait déjà fourni au constructeur de moteur de Cologne Deutz les premiers gros pistons de 280 millimètres de diamètre pour les moteurs diesel selon le procédé de coulée en coquille ; en 1940, le premier piston de plus de 500 millimètres de diamètre suivit.

En 1927, le piston Al-Cu est remplacé par un nouveau produit en alliage d'aluminium avec une forte teneur en silicium. Ce piston « alusil » continue jusqu'à ce jour sa marche triomphale dans le monde de l'automobile.