Bonjour,
La tribologie est le fond de la réponse d'un point de vue scientifique et technique, en accord avec Jean54.
Mais comme je suppose qu'il ne s'agit pas de partir de zéro en construisant une thèse, autant s'inspirer de ce qui existe en pratique :
La quasi totalité de la production mondiale de moteur, à usage automobile ou industriel a :
- Des pistons en aluminium, avec revêtement de type graphite sur la jupe, partie frottant sur le cylindre. Mais les derniers développement sur les pistons peuvent faire appel à une solution composite en deux pièces liées par l'axe, jupe en fonte et zone porte segments en aluminium (solution appliquée sur certains diesel à usage industriel).
- Des alésages (chemises) en fonte à graphite lamellaire soit rapportée mécaniquement soit insérée à la coulée dans un bloc alu coulé sous pression. La fonte GCV (à graphite vermiculaire) a aussi été employée. C'est un matériau dur, intéressant , dont l'obtention en fonderie est assez complexe. Les fondeurs expérimentés parlent d'une "fonte à graphite sphéroïdal ratée", mais la maitrise de ce "ratage" demande une très bonne expérience.
- Des segments en fonte ou acier revêtu de chrome. Ou de revêtements plus complexes, déposé par PVD.
- Une autre option utilisée dans le passé par Porsche sur des 4 cylindres en ligne pour avoir une référence noble est de l'aluminium hyper-silicié Cette solution d'alésage en aluminium est aussi adoptée par certains motoristes tels que B&S ou ASPERA pour les moteurs à usage limité, tels que ceux des tondeuses à usage non professionnel.
- Il y a aussi des revêtements type chrome dur ou Nikasil pour les cylindres en aluminium.
Pour les revêtements, je pense que cela est exclu du domaine de l'amateur.
Il faut donc raisonner avec des matériaux bruts sans revêtements. De bons jets de fonte à graphite lamellaire pour le cylindres, de l'alu au silicium pour les pistons, et des segments aussi en fonte.
Sans exclure des matériaux un peu plus exotiques, par exemple du graphite pour le piston dans un cylindre en Pyrex, voir ce
lien du site de Jan RIDDERS.
Bien cordialement,