Brevet FR2972052A1 — publié le 20120831

DISPOSITIF DE TEST DE FATIGUE THERMIQUE POUR PISTON DE MOTEUR THERMIQUE ET PROCEDE DE TEST ASSOCIE [0001 La présente invention concerne le domaine de la fatigue thermique de pistons de moteur thermique. [0002 Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un dispositif de test de fatigue thermique pour piston de moteur thermique. L'invention se rapporte en outre à un procédé de test de fatigue thermique pour piston de moteur thermique. [0003i Les pistons sont classiquement soumis à de fortes contraintes thermiques et mécaniques dans les chambres à combustion des moteurs thermiques. Ils y sont sollicités de manière cyclique. Ils subissent alors un endommagement à chaque phase de combustion. L'origine de cet endommagement peut être de nature purement mécanique (les variations de pression dans la chambre de combustion) et entrer dans la catégorie de la fatigue polycyclique. Il peut également être d'origine thermomécanique et cette fois-ci entrer dans le champ de la fatigue oligocyclique. De nombreux bancs de test existent pour valider la tenue des pistons à la fatigue polycyclique. Par ailleurs, des bancs de test de résistance des pistons à la fatigue thermomécanique oligocyclique ont été réalisés pour pouvoir valider la tenue d'un piston dans un contexte moteur, c'est-à-dire dans une chambre de combustion de moteur. Dans ces conditions, le piston est monté sur une bielle et est mobile. Ces bancs permettent de faire subir au piston des chargements thermiques et mécaniques potentiellement couplés à des phénomènes de corrosion dans des conditions de chargement complexes et non totalement maîtrisé. Ces bancs de test ne permettent donc pas de maîtriser totalement le cycle de fatigue thermomécanique, notamment à cause des incertitudes sur la composition chimique du mélange dans la chambre de combustion et sur le positionnement du piston. [0004] Parallèlement, dans un souci de contrôle des émissions polluantes, et pour réduire la consommation de carburant, les véhicules automobiles sont de plus en plus équipés de systèmes de dépollution et de contrôle de la combustion. Les températures de combustion subissent alors une assez forte augmentation entrainant l'application de flux thermiques plus importants sur les pistons. L'importance de ces flux est en partie compensée par un refroidissement important des pistons, ce qui engendre un gradient de température dans la structure du piston. Ce gradient thermique, appliqué cycliquement, peut entraîner, à lui seul, un endommagement du piston. Cet endommagement se traduit par l'apparition et la propagation d'une ou plusieurs fissures dans la structure du piston et/ou par l'apparition de déformations locales. Dans ce cas, on ne parle plus de fatigue thermomécanique, mais de fatigue thermique. Ces fissures et déformations apparaissent essentiellement sur le bord du bol, qui surmonte la tête du piston. [0005i Actuellement, il existe des calculs théoriques pour prédire la tenue d'un piston pour ce type de fatigue thermique. Ces calculs sont basés sur un critère de durée de vie du matériau. Pour cela, des échantillons de référence, d'une structure simplifiée sont élaborés en laboratoire. Chaque échantillon de référence est soumis à des chargements thermiques uni-axiaux qui ne permettent pas d'obtenir une répartition uniforme de la chaleur dans tout l'échantillon de référence. Ces essais et calculs théoriques permettent seulement d'estimer la tenue à la fatigue thermique du matériau de constitution du piston. Ils ne permettent pas en revanche d'évaluer la tenue à la fatigue thermique de la structure du piston. D'autre part, les échantillons de référence élaborés en laboratoire ne sont pas très représentatifs de la structure finale des pistons utilisés dans les moteurs thermiques. [0006] Le document CN100565178C décrit un dispositif pour tester la fatigue thermique des pistons en chauffant le bord du bol du piston par impulsion laser. Le chauffage par impulsion laser est très ponctuel, si bien qu'il ne permet pas une répartition uniforme de la chaleur dans le piston. Ce dispositif ne permet donc pas d'évaluer l'endommagement de la structure du piston. [000n L'invention a donc pour but de remédier à au moins un des inconvénients de l'art antérieur. En particulier, l'invention vise à faire subir des tests de fatigue thermique sur un piston de moteur thermique en se rapprochant le plus possible des conditions réelles d'utilisation, tout en s'affranchissant des contraintes liées à la chambre de combustion. [0008] A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de test de fatigue thermique pour un piston de moteur thermique, ledit piston comprenant une tête, ladite tête étant formée d'une jupe surmontée d'une cavité en forme de bol, caractérisé en ce que le dispositif de test comporte : - un moyen de chauffage par induction électromagnétique destiné à être disposé dans le bol du piston et apte à effectuer des cycles de chauffe, - un circuit de refroidissement, alimenté en permanence par un fluide à une température inférieure à une température maximale atteinte lors des cycles de chauffe, et destiné à être disposé au niveau de la jupe du piston, - au moins un moyen de mesure de température d'une partie du piston, - au moins un moyen de mesure optique apte à mettre en évidence un endommagement structurel du piston. [0009] Ainsi, le dispositif selon l'invention permet de faire subir au piston un gradient de température, appliqué cycliquement, dans des conditions thermiques proches de l'utilisation réelle d'un piston. Ce dispositif permet en outre d'évaluer la tenue à la fatigue thermique de la structure du piston. [oo1 oi Selon d'autres caractéristiques optionnelles du dispositif : - le dispositif comporte en outre un support sur lequel le piston est destiné à être fixé, ledit support étant solidaire d'un bâti mobile apte à déplacer le piston par rapport au moyen de chauffage par induction électromagnétique, pour permettre un chauffage du bol du piston de manière axisymétrique, - le circuit de refroidissement est fixé sur au moins une entrée et au moins une sortie d'une galerie de refroidissement du piston, et est raccordé à une source d'un fluide caloporteur, - ledit au moins un moyen de mesure de température est un pyromètre optique, apte à mesurer une température maximum atteinte en bord de bol du piston, - au moins un autre moyen de mesure de température, apte à mesurer des gradients thermiques au sein du piston, est sélectionné parmi les moyens suivants : un pyromètre optique, une caméra thermique, et au moins un thermocouple, - le moyen de mesure optique d'un endommagement structurel du piston, est sélectionné parmi au moins un des moyens suivants : un microscope optique, un appareil photographique, une caméra CCD couplée à un logiciel de corrélation d'image, et un microscope à longue portée, - le dispositif comporte en outre : un générateur de puissance à haute fréquence, apte à alimenter le moyen de chauffage par induction électromagnétique, un module de pilotage apte à contrôler la puissance électrique dudit générateur de puissance, et à piloter des cycles de chauffage préprogrammés, et un module de traitement apte à enregistrer des données mesurées par les moyens de mesure de température et de mesure optique d'endommagement. [0011] L'invention porte en outre sur un procédé de test de fatigue thermique pour piston de moteur thermique, ledit piston comprenant une tête, ladite tête étant formée d'une jupe surmontée d'une cavité en forme de bol, caractérisé en ce que ledit procédé comporte les étapes suivantes : - répétition de cycles de chauffe par induction électromagnétique dans le bol du piston, - refroidissement permanent de la tête du piston, tout au long des cycles de chauffe, - mesure de température en continu en différents points du piston, - mesure en continu d'un endommagement structurel du piston. [0012] Selon d'autres caractéristiques optionnelles, le procédé comporte : - préalablement à la réalisation des cycles de chauffe, les étapes suivantes : déterminer un cycle de chauffe à imposer au piston, ainsi qu'une durée de cycle, et fixer le piston sur un support et régler sa position par rapport à un moyen de chauffage par induction électromagnétique, de sorte que le chauffage du piston soit réalisé de manière axisymétrique, et - préalablement à la fixation du piston sur le support, les étapes suivantes: usiner une forme du bol du piston à tester d'une manière adaptée pour recevoir le moyen de chauffage par induction électromagnétique, et usiner un orifice adapté pour l'introduction d'un moyen de fixation du piston sur le support. [oo13] L'invention permet ainsi de tester les pistons en fatigue thermique, le refroidissement de la structure simultanément aux cycles de chauffe créant un gradient thermique sur les pistons, identique à celui qu'ils subissent dans une chambre de combustion. Ceci permet de recréer des conditions thermiques proches des conditions réelles d'utilisation du piston, et ainsi d'obtenir des fissures identiques ou similaires à celles résultantes d'un fonctionnement réel. [oo14] D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple illustratif et non limitatif, en référence aux Figures annexées qui représentent : - La Figure 1, un schéma de principe du dispositif de test de fatigue thermique pour piston de moteur thermique; - La Figure 2, un schéma en coupe d'un piston à tester sur lequel est fixé un circuit de refroidissement; et - La Figure 3, une vue en coupe d'un piston de moteur thermique adapté pour le dispositif de test de la Figure 1. [oo15] La Figure 1 représente de manière schématique un dispositif de test de fatigue thermique pour un piston de moteur thermique. Ce dispositif permet d'évaluer la tenue à la fatigue thermique de la structure d'un piston. Il comprend un bâti mobile 10 permettant de supporter une tête 20 de piston. Le bâti est articulé autour de profilés en aluminium par exemple. Des vis micrométriques permettent de le déplacer dans les trois directions de l'espace. Les déplacements du bâti 10 sont illustrés par des doubles flèches 31, 32, 33 sur la Figure 1. Ainsi, la tête 20 de piston à tester peut être orientée facilement dans l'espace. Un axe 11 avec méplat, encore dénommé support, permet de fixer solidement la tête 20 de piston sur le bâti mobile 10. Ce support 11, solidaire du bâti mobile 10, remplace en fait l'axe du piston qui permet de le relier à une bielle dans un moteur thermique. La tête 20 de piston est donc maintenue fixement sur son support 11 tel que représenté sur la Figure 1. La tête 20 du piston est formée d'une jupe 22, surmontée d'une cavité en forme de bol 21. [0016] Le dispositif comprend en outre un moyen de chauffage 12 par induction électromagnétique, destiné à être disposé dans le bol 21 du piston. Ainsi, ce moyen de chauffage permet de soumettre les zones les plus sensibles à la fatigue thermique à des cycles de chauffe. Les zones les plus sensibles à la fatigue thermique sont en effet les zones situées en bord 23 de bol 21 du piston. En réalité, dans la chambre de combustion d'un moteur thermique, c'est ce bord 23 de bol 21 du piston qui est en contact avec les gaz de combustion. De plus, la géométrie du bol 21 induit naturellement des zones de concentrations de flux de chaleur et de contraintes. Par conséquent, c'est le plus souvent dans cette zone qu'apparaissent les premières fissures liées à la fatigue thermique, après l'application répétée de gradients thermiques sur le piston. Le moyen de chauffage par induction électromagnétique est avantageusement réalisé au moyen d'une bobine solénoïde 12. Le fait d'utiliser un chauffage par induction électromagnétique permet d'avoir une répartition homogène de la chaleur dans le piston. L'utilisation de ce moyen de chauffage présente un autre avantage. En effet, l'apparition d'une fissure à la surface du bord 23 de bol 21 induit une concentration du champ magnétique généré par la bobine solénoïde 12. Ce phénomène engendre une surchauffe locale au niveau de la fissure. Cette surchauffe apparaît également dans les conditions réelles de fonctionnement, dans la chambre de combustion, après l'apparition d'une fissure identique ou similaire. Par conséquent, le moyen de chauffage par induction électromagnétique permet de créer des conditions de chauffe très proches des conditions réelles de fonctionnement et de provoquer un endommagement structurel identique ou similaire. [oo1n Avantageusement, la bobine solénoïde 12 est recouverte d'une peinture résistante à la chaleur (peinture haute température) et permettant son isolation thermique par rapport au piston à chauffer. Le diamètre ainsi que le nombre de spires de la bobine solénoïde 12 peuvent varier en fonction du diamètre et de la forme du bol 21 du piston à tester. La bobine est alimentée par un générateur de puissance à haute fréquence 15. Un module de pilotage 16 permet de contrôler la puissance électrique délivrée par le générateur 15 et d'imposer des cycles de chauffe pré-programmés. [0018] Le générateur, le module de pilotage et les autres composants électriques ou électroniques ne sont pas décrits plus en détails et sont représentés très schématiquement sur la Figure 1. [oo19] Le dispositif de test de fatigue thermique comprend en outre un circuit de refroidissement. Des canaux 13 de ce circuit de refroidissement sont représentés sur la Figure 1. De manière avantageuse, le circuit de refroidissement est alimenté en permanence en fluide à une température inférieure à une température atteinte lors des cycles de chauffe, par exemple la température ambiante. Le fluide est avantageuse une fluide caloporteur, par exemple de l'eau. Ainsi, il permet d'évacuer une partie de la chaleur générée par le chauffage par induction. Ce circuit de refroidissement présente donc l'avantage de reproduire les échanges thermiques qui s'opèrent avec l'huile circulant dans des galeries de refroidissement du piston en fonctionnement moteur. Les canaux 13 du circuit de refroidissement sont fixés au niveau de la jupe 22 du piston. [oo2o] La Figure 2, représente un schéma en coupe de la tête 20 de piston à tester et le positionnement du circuit de refroidissement dans cette tête. Les canaux 13 du circuit de refroidissement sont par exemple constitués par des tubes en acier inoxydable et raccordés, au moyen de raccords 14, à une source de fluide caloporteur (non représentée), par exemple une source de liquide de refroidissement telle qu'une arrivée d'eau industrielle. Les canaux sont positionnés et fixés dans la jupe 22 du piston. La fixation peut par exemple être réalisée par collage, au moyen d'une colle résistante aux hautes températures. Les canaux sont de préférence fixés sur une ou plusieurs entrées et sorties 25 d'une galerie de refroidissement du piston. L'alimentation en eau est permanente pendant toute la durée du test, avec une eau à température ambiante (20°C) pour une pression de l'ordre de 3 bars par exemple, c'est-à-dire un débit d'environ 10 litres/min. Ce circuit permet avantageusement de reproduire le refroidissement réalisé par l'huile, au sein de la galerie du piston, lors du fonctionnement moteur. De plus, ce circuit de refroidissement alimenté en eau permet de générer des gradients thermiques sévères. Grâce à ce circuit de refroidissement, il est donc possible d'engendrer des fissures, par fatigues thermiques, dans des délais raisonnables, c'est-à-dire inférieurs à une semaine, et de préférence autour de un à deux jours. [0021] Le dispositif comprend par ailleurs au moins un moyen de mesure de température et au moins un moyen de mesure optique 17, 18, et 19 de l'endommagement structurel du piston. [0022] Le moyen de mesure de température permet notamment de mesurer la température en surface du bol du piston et en profondeur. Il permet en fait de mesurer des gradients thermiques subits par le piston. Il permet en outre de vérifier que le chauffage du piston est réalisé de manière axisymétrique, c'est à dire de manière symétrique par rapport à l'axe 30 du cylindre que forme la tête de piston. La mesure de température peut être effectuée au moyen de thermocouples par exemple. Le positionnement ainsi que le nombre des thermocouples importe peu, pourvu que les thermocouples soient placés dans le piston, à distance du bord 23 du bol 21. Tout contact avec le bord 23 du bol 21 doit en effet être proscrit pour éviter une fissuration prématurée. Une alternative à l'utilisation de ces thermocouples consiste à mesurer la température au moyen d'un ou plusieurs pyromètres optiques 17 et/ou d'une ou plusieurs caméras thermiques 18. [0023] Quoiqu'il en soit, un pyromètre optique 17 est avantageusement utilisé pour mesurer, sans contact, la température maximum atteinte en surface du bord 23 de bol 21. [0024] Le moyen de mesure d'endommagement 19 est avantageusement choisi parmi des moyens optiques, afin d'éviter tout contact avec le bord 23 du bol 21 qui pourrait engendrer une fissuration prématurée du bol. De tels moyens optiques de mesure de d'endommagement permettent de mettre en évidence l'apparition et la propagation de fissures de fatigue, et /ou l'apparition de déformations locales. La mesure optique de l'endommagement structurel du piston peut avantageusement être réalisée de différentes manières. Ainsi, elle peut être réalisée à l'aide d'un microscope optique. Dans ce cas, la mesure est réalisée après arrêt d'un cycle thermique. La mesure optique peut aussi être effectuée au moyen d'un appareil photographique, apte à prendre des photographies de la structure du piston de manière périodique au cours des cycles thermiques. La mesure peut encore être réalisée à l'aide d'une caméra CCD (acronyme anglais pour « Charged-Coupled Device ») couplée à un logiciel spécifique de corrélation d'image. Enfin, la mesure de fissuration peut également être réalisée in-situ de la fissuration au moyen d'un microscope à longue portée. [0025] La Figure 3 représente un schéma en coupe d'un piston 20 de moteur thermique adapté pour le dispositif de test. Le piston à tester est un piston réel de moteur thermique, et non pas une structure simplifiée élaborée en laboratoire. Cependant, pour pouvoir placer le piston sur le dispositif de test, des adaptations sont effectuées. Ainsi, la jupe 22 du piston est de préférence percée en un point 24 (par exemple un point bas de la jupe) et taraudée de manière à pouvoir y insérer une vis de fixation pour fixer solidement le piston sur le support 11 du dispositif. De plus, le fond 26 du bol 21 est de préférence usiné par fraisage pour permettre l'introduction et le positionnement de la bobine solénoïde 12. Si l'utilisateur du dispositif de test souhaite utiliser un piston coulé spécifiquement pour une utilisation sur le dispositif de test, il est possible de se dispenser d'un tel usinage et de prévoir une forme de fond de bol spécifiquement adaptée au moment de la coulée. Enfin, si la mesure des gradients de température est réalisée au moyen de thermocouples, la jupe 22 du piston est en outre percée en quelques points pour permettre un positionnement de ces thermocouples. Le choix de ces points est déterminé par les zones où l'opérateur de test souhaite mesurer les gradients de température. [0026] Le dispositif de test permet donc de reproduire des sollicitations thermiques les plus proches possibles du fonctionnement du piston dans une chambre de combustion d'un moteur thermique. Il devient alors possible, avec ce dispositif, d'estimer le nombre de cycles de chauffage/refroidissement nécessaire à l'amorçage et à la propagation de fissures. [0027] Le procédé de test de fatigue thermique mis en oeuvre par le dispositif consiste donc à répéter des cycles de chauffe sur le piston, tout en le refroidissant de manière continue. Ainsi, le procédé permet de solliciter le piston sous un cycle thermique sévère, avec un chauffage pouvant aller par exemple de 100°C à 400°C en quelques secondes, puis un refroidissement rapide de l'ordre de 10 secondes avec des gradients de température supérieurs à 150°C. [0028] Avant de commencer le test de fatigue thermique sur un piston, il est nécessaire de bien positionner la bobine solénoïde 12 dans le bol 21, de manière à ce que le chauffage soit réalisé de manière axisymétrique dans le piston. Pour cela, on réalise quelques cycles de chauffe à des températures n'excédant pas 100°C. En utilisant un moyen de mesure de température tel que des thermocouples ou une caméra thermique ou un pyromètre, on mesure alors la répartition du chauffage dans le piston. On ajuste ensuite la position du piston par rapport à la bobine solénoïde 12, à l'aide des vis micrométriques du bâti 10, de manière à obtenir une répartition homogène du chauffage. [0029] Durant toute la durée du test, le circuit de refroidissement est alimenté en eau à température ambiante. Tout au long du test, on mesure l'évolution temporelle de la température en différents points du piston, ainsi que les gradients thermiques et on détecte optiquement l'amorçage de fissures. Lorsqu'une première fissure est détectée, un module de traitement 40 comportant un processeur (voir Figure 1), connecté aux différents moyens de mesure 17, 18, 19, enregistre le nombre de cycles nécessaires à l'obtention d'un tel amorçage. Le test se poursuit ensuite en mesurant périodiquement la taille de la fissure. L'intervalle de temps entre deux mesures successives est prédéterminé et enregistré dans le module de traitement. L'avancée temporelle de la fissure initiale, ainsi que celle de toutes les autres fissures susceptibles d'apparaître, est alors enregistrée dans le module de traitement 40. L'amorçage d'une fissure n'induit pas de modification du pilotage thermique du dispositif de test, même si une surchauffe locale est à prévoir au niveau de la fissure, du fait du chauffage par induction. Cette surchauffe est en effet représentative d'un fonctionnement en condition réelle du piston. Le test peut être arrêté lorsque l'endommagement du piston est trop important pour garantir son intégrité. Il peut être également arrêté lorsque les fissures présentes ne se propagent plus et que parallèlement aucune autre fissure ne s'amorce. Enfin, le test peut être aussi arrêté lorsque le nombre de cycles est supérieur à 50000. [0030] Pour garantir la reproductibilité des tests, pouvoir mener des études comparatives entre des pistons identiques et pouvoir comparer la tenue à la fatigue thermique de pistons différents, des analyses préalables sont réalisées. Dans un premier temps, on réalise une analyse de la structure d'un piston identique à celui qui va être testé, de manière à permettre une étude comparative. Pour cela, le piston identique à analyser est découpé transversalement. On réalise alors une étude de la dureté dans certaines zones du piston. Cette étude de la dureté permet de mettre en évidence des zones de contraintes résiduelles qui résultent de la fabrication du piston. L'état de surface local du fond 26 du bol 21 après usinage est également analysé pour mettre en évidence les modifications de la structure liées à l'usinage. Enfin, une étude de la microstructure est réalisée dans différentes zones du bord 23 du bol 21 du piston. Cette analyse de la microstructure permet notamment de mesurer la taille des grains, la dureté, la présence de précipités ou la porosité. Une telle analyse de la microstructure permet avantageusement de détecter des caractéristiques propres à favoriser ou non la propagation d'une fissure. [0031] D'autre part, avant de procéder au test de fatigue thermique, il faut déterminer les cycles de chauffe à réaliser, et notamment la température maximale de chauffe ainsi que la durée du cycle. Pour cela, un calcul thermique du piston dans ses conditions de fonctionnement moteur ou alors un enregistrement par thermométrie sur un piston en fonctionnement, permet de déterminer la température maximale de fonctionnement ainsi que les gradients thermiques vus par le piston en régime stabilisé. L'obtention de ces informations permet de déterminer le cycle de sollicitation thermique à imposer sur le piston à tester, pour être représentatif d'un fonctionnement moteur. On détermine alors la durée du cycle et les températures visées. [0032] Pour pouvoir atteindre les températures prédéterminées, il faut fournir une certaine puissance à la bobine solénoïde 12 pour qu'elle puisse chauffer à la bonne température. Il faut donc étalonner le générateur de puissance 15. Pour cela, on réalise un cycle réduit où la puissance à fournir au solénoïde pour atteindre les températures maximales visées est déterminée. Pour y parvenir, l'étalonnage débute par une puissance faible, par exemple 5°/O de la puissance maximale. Puis la puissance est progressivement augmentée, de 5°/O en 5 °/O par exemple, tous les 10 cycles par exemple, jusqu'à obtenir la température voulue. Un ajustement de la puissance est alors possible au pourcentage près de la puissance maximale. [0033] Postérieurement au test de fatigue, il faut pouvoir exploiter toutes les mesures, qui ont été faites et enregistrées, sur les fissures et leurs propagations. En effet les résultats de cette exploitation permettent ensuite de déterminer les mécanismes d'endommagement à la fatigue thermique des pistons testés. [0034] Ce post-traitement des données consiste par exemple à réaliser un schéma complet du positionnement et de la taille des fissures observées. Ce schéma est réalisé en deux dimensions, en projection sur l'axe radial du piston. Une deuxième analyse des données consiste à tracer un graphe permettant de recenser la taille des fissures en fonction du nombre de cycles pour chacune des fissures détectées. Ce graphe permet de dénombrer les fissures, leur profondeur ainsi que leur stabilité, c'est-à-dire si elles continuent de se propager ou non. Une troisième analyse des données consiste à faire une étude de fractographie. Cette étude a pour but d'analyser le faciès de chaque fissure, et elle permet de déterminer les zones d'amorçage des fissures ainsi que leurs mécanismes de propagation. Enfin, une étude de la dureté est réalisée, de la même manière que pour le piston identique analysé préalablement au test de fatigue. Cette mesure de dureté permet de détecter d'éventuelles différences par rapport à la structure initiale et de mettre en évidence l'existence d'évolutions dans la microstructure. [0035] Le dispositif de test en fatigue décrit permet donc de reproduire fidèlement un chargement thermique que peut subir un piston dans une chambre de combustion. Ce dispositif présente l'avantage de s'affranchir des contraintes liées à la chambre de combustion. Ces contraintes sont notamment liées à la mobilité du piston en fonctionnement et à des phénomènes de corrosion et de réactions chimiques se produisant au sein de la chambre de combustion. De plus, grâce à son circuit de refroidissement, le dispositif permet de provoquer un endommagement rapide du piston puisque les premières fissures apparaissent en moins d'une semaine, en général en un ou deux jours. Les résultats issus du procédé de test de fatigue thermique permettent de réaliser de nombreuses études comparatives. Ainsi, il est possible d'optimiser le choix des matériaux de constitution du piston. Le dispositif permet également de tester des formes de bols particuliers, et également des pistons obtenus selon des procédés de fabrication différents. Il devient donc possible d'évaluer rapidement la pertinence d'une modification de forme pour un matériau donné ou encore l'impact du choix du matériau constitutif d'un piston d'une géométrie donnée. Grâce au dispositif de test, il est en outre possible de quantifier le risque de défaillance sur une série de piston. REVENDICATIONS1. Dispositif de test de fatigue thermique pour un piston de moteur thermique, ledit piston comportant une tête (20), ladite tête étant formée d'une jupe (22) surmontée d'une cavité en forme de bol (21), caractérisé en ce que le dispositif de test comporte : - un moyen de chauffage par induction électromagnétique (12) destiné à être disposé dans le bol (21) du piston et apte à effectuer des cycles de chauffe, - un circuit de refroidissement (13), alimenté en permanence par un fluide à une température inférieure à une température maximale atteinte lors des cycles de chauffe, et destiné à être disposé au niveau de la jupe (22) du piston, - au moins un moyen de mesure de température d'une partie du piston, - au moins un moyen de mesure optique apte à mettre en évidence un endommagement structurel du piston. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre : - un support (11) sur lequel le piston est destiné à être fixé, - ledit support (11) étant solidaire d'un bâti mobile (10) apte à déplacer le piston par rapport au moyen de chauffage par induction électromagnétique (12), pour permettre un chauffage du bol (21) du piston de manière axisymétrique. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le circuit de refroidissement (13) est fixé sur au moins une entrée et au moins une sortie d'une galerie de refroidissement (25) du piston, et est raccordé à une source d'un fluide caloporteur. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit au moins un moyen de mesure de température est un pyromètre optique (17), apte à mesurer une température maximum atteinte en bord (23) de bol (21) du piston. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'au moins un autre moyen de mesure de température (17, 18), apte à mesurer des gradients thermiques au sein du piston, est sélectionné parmi les moyens suivants : - un pyromètre optique, - une caméra thermique, et - au moins un thermocouple. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le moyen de mesure optique d'un endommagement structurel du piston (19), est sélectionné parmi au moins un des moyens suivants : - un microscope optique, - un appareil photographique, - une caméra CCD couplée à un logiciel de corrélation d'image, et - un microscope à longue portée. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte en outre - un générateur de puissance à haute fréquence (15), apte à alimenter le moyen de chauffage par induction électromagnétique (12), - un module de pilotage (16) apte à contrôler la puissance électrique dudit générateur de puissance (15), et à piloter des cycles de chauffage préprogrammés, et - un module de traitement (40) apte à enregistrer des données mesurées par les moyens de mesure de température et de mesure optique d'endommagement. 8. Procédé de test de fatigue thermique pour piston de moteur thermique, ledit piston comprenant une tête (20), ladite tête étant formée d'une jupe (22) surmontée d'une cavité en forme de bol (21), caractérisé en ce que ledit procédé comporte les étapes suivantes : - répétition de cycles de chauffe par induction électromagnétique dans le bol (21) du piston, - refroidissement permanent de la tête (20) du piston, tout au long des cycles de chauffe, - mesure de température en continu en différents points du piston, - mesure en continu d'un endommagement structurel du piston. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte en outre préalablement à la réalisation des cycles de chauffe, les étapes suivantes : - déterminer un cycle de chauffe à imposer au piston, ainsi qu'une durée de cycle, et - fixer le piston sur un support (11) et régler sa position par rapport à un moyen de chauffage par induction électromagnétique (12), de sorte que le chauffage du piston soit réalisé de manière axisymétrique. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte en outre préalablement à la fixation du piston sur le support, les étapes suivantes: - usiner une forme du bol (21) du piston à tester d'une manière adaptée pour recevoir le moyen de chauffage par induction électromagnétique (12), et - usiner un orifice (24) adapté pour l'introduction d'un moyen de fixation du piston sur le support (11).