Problèmes d'étanchéité et dommages sur les segments de piston

Après les dommages dus à la crasse, les dommages et l'usure dus à des excès de carburant sont la deuxième cause de dommages au niveau des segments de piston. Dans le cas d'un excès de carburant, le film d'huile sur la paroi du cylindre est détérioré au point qu'il se produit un frottement métallique des segments de piston sur la paroi du cylindre et que ceux-ci perdent rapidement de leur épaisseur de paroi radiale. Un contact métallique entre les segments de piston et la paroi du cylindre (Fig. 1) ne doit être que bref et exceptionnel (par exemple lors d'un démarrage à froid) et n'est pas tolérable durant le fonctionnement du moteur. La durée de vie des pistons, des segments de piston et des alésages de cylindre en souffre considérablement et s'en trouve fortement réduite. Les partenaires de glissement sont normalement toujours séparés par un film d'huile (Fig. 2). Le film d'huile doit donc être plus épais que les irrégularités des surfaces des partenaires de glissement. 

Durant le fonctionnement du moteur, les dysfonctionnements de combustion entraînent fréquemment une accumulation et une condensation du carburant sur la paroi du cylindre. Le film d'huile est alors dilué ou éliminé. La friction mixte qui en résulte entraîne une usure totale des segments de piston en quelques milliers de kilomètres seulement. La puissance diminue et la consommation d'huile du moteur augmente.

La friction mixte entraîne une très forte usure axiale des segments de piston et de la surface du cylindre. Celle-ci est très facilement reconnaissable aux deux lèvres du segment racleur d'huile. La Fig. 3 montre un segment racleur d'huile neuf et un autre, usé par friction mixte. Les deux lèvres du racleur sont complètement parties. Le moteur dont provient le segment souffrait d'une consommation d'huile excessive. Une telle usure radiale, qui ne touche pas que les segments racleurs d'huile, est presque toujours due à un excès de carburant. 

Lorsque l'usure n'est pas d'intensité égale sur les tous les pistons, il ne peut s'agir que d'une usure par friction mixte due à un excès de carburant. Ce cas se produit même très fréquemment et prouve que l'usure des segments n'est pas la conséquence d'une mauvaise qualité supposée du matériel ou d'un mauvais usinage des cylindres. En effet, l'usure de tous les pistons et segments de piston serait alors identique et ne toucherait pas uniquement certains cylindres.

L'usure par friction mixte due à un excès de carburant touche tant les moteurs à essence que les moteurs diesel.

Dans le cas du moteur à essence, les petits trajets fréquents (notamment dans le cas des anciens moteurs à carburateur) et les ratés d'allumage sont les causes principales. Les moteurs à essence nécessitent, pour démarrer et durant la phase d'échauffement, une quantité de carburant très supérieure à celle nécessaire à la chaleur de service. En cas de petits trajets fréquents, le carburant condensé et adhérant sur la paroi du cylindre peut, le cas échéant, se vaporiser et se mélanger à l'huile moteur. Il se produit alors une dilution de l'huile et une friction mixte suite à la perte de viscosité de l'huile moteur. Sur un moteur à essence, un excès de carburant peut également être dû à des bougies d'allumage ou des bobines d'allumage défectueuses, vu l'absence d'inflammation et de combustion du carburant.

Sur les moteurs diesel, la quantité de carburant injectée s'enflamme au contact de l'air fortement comprimé dans la chambre de combustion. En l'absence de compression (mauvais remplissage) ou si le carburant est de mauvaise qualité, il se produit un retard d'auto-allumage, une combustion incomplète et une accumulation de carburant liquide dans la chambre de combustion.