Palier de bielle : dispositif, objectif, spécifications, caractéristiques de fonctionnement et de réparation

2024 Auteur: Erin Ralphs | [email protected]. Dernière modifié: 2024-02-19 15:43

Le moteur à combustion interne fonctionne en faisant tourner le vilebrequin. Il tourne sous l'influence des bielles, qui transmettent les efforts au vilebrequin à partir des mouvements de translation des pistons dans les cylindres. Pour que les bielles fonctionnent en tandem avec le vilebrequin, un palier de bielle est utilisé. Il s'agit d'un palier lisse sous la forme de deux demi-anneaux. Il offre la possibilité de rotation du vilebrequin et un fonctionnement prolongé du moteur. Examinons de plus près ce détail.

Description générale

Le palier de bielle (alias douille) est un palier lisse. Il est installé dans la tête inférieure de la bielle et recouvre le col du vilebrequin. La pièce se compose de deux demi-anneaux en acier avec un revêtement spécial - cela réduit les frottements. Les demi-anneaux ont des rainures pour la lubrification et un demi-anneau ail y a un trou pour l'approvisionnement en pétrole.

Le coussinet de bielle n'est pas en contact direct avec le tourillon de vilebrequin. Les pièces frottent selon un mode hydrodynamique spécial en raison du film d'huile formé dans l'espace entre le tourillon d'arbre et le roulement.

Conditions de travail des chemises de moteur

Grâce à la formation d'un film d'huile, la concentration locale des charges est évitée. Mais si certaines conditions sont créées, alors le régime hydrodynamique normal pour le roulement sera changé en mixte. Cela peut se produire si la pression d'huile dans le moteur est insuffisante, si l'ensemble subit des charges énormes, si la viscosité de l'huile est faible, si le lubrifiant surchauffe et s'il y a une rugosité accrue sur l'arbre et la surface de roulement. De plus, un fonctionnement mixte peut se produire en raison d'huile sale, de déformations et de défauts géométriques des roulements.

Dans ce mode mixte, le roulement de bielle peut entrer en contact avec la surface du tourillon de vilebrequin, ce qui peut ensuite provoquer des éraflures, une usure accrue, un frittage de l'arbre avec le roulement.

Matériaux et leurs caractéristiques

Les matériaux pour la fabrication de ces pièces doivent avoir de nombreuses caractéristiques et propriétés parfois contradictoires. En général, le matériau détermine la fiabilité et la qualité du roulement. La différence entre les différents modèles réside dans le matériau et le revêtement anti-friction.

Donc, le matériau doit avoir une résistance à la fatigue suffisante - ce sont les charges cycliques maximales que l'élément peut supporter pendant un nombre illimité de cycles. Si undépasser cette charge, des fissures commenceront à apparaître en raison de la fatigue du métal.

Une autre propriété importante est la résistance du matériau à la prise. Il s'agit de la capacité du matériau des roulements principaux et de bielle à résister à la fusion avec le métal de l'arbre lors d'un contact direct.

La résistance à l'usure est la propriété d'un matériau à conserver ses dimensions géométriques, malgré la présence d'abrasifs dans le lubrifiant, ainsi qu'au contact direct avec le vilebrequin. Le matériau doit être maniable. Cela signifie que le roulement doit compenser les imperfections mineures du vilebrequin et du siège de bielle par une usure ou une déformation localisée. Le matériau doit avoir la capacité de capter l'abrasif et la saleté qui circulent dans l'huile. Une autre qualité importante est la résistance à la corrosion.

Le fonctionnement long et fiable des paliers de bielle des moteurs n'est obtenu qu'en combinant un matériau à haute résistance avec douceur par des spécialistes. La doublure doit être à la fois souple et dure. Cela peut sembler paradoxal, mais les produits modernes réunissent toutes ces caractéristiques.

Appareil de roulement

En fait, le matériau à partir duquel ces pièces sont fabriquées est bien plus important que les caractéristiques géométriques. Le palier lisse est composé de plusieurs couches. On distingue les éléments bimétalliques et les éléments trimétalliques.

Insert bimétallique

Les coussinets de bielle sont constitués d'une base en acier. L'acier fournit les détails nécessairesrigidité ainsi que l'étanchéité.

Vient ensuite la deuxième couche - revêtement anti-friction. Il est assez épais - l'épaisseur est de 0,3 millimètre. L'épaisseur de cette couche est très importante pour le roulement. Il peut être rodé même en cas de gros défauts d'arbre. Le roulement a des propriétés d'absorption élevées. La composition de la couche antifriction est de 6 à 20 % d'étain, ainsi que de 2 à 4 % de silicium. L'alliage peut également contenir des éléments tels que le nickel, le cuivre, le manganèse, le vanadium.

Doublure tri-métal

Ici, en plus de la base en acier, il y a aussi une couche de cuivre intermédiaire - elle contient, en plus du cuivre, jusqu'à 25 % de plomb et jusqu'à 5 % d'étain. Le revêtement anti-friction est constitué d'un alliage à base de plomb et d'étain. Le revêtement n'est pas épais - environ 20 microns. Cette épaisseur confère une résistance à la fatigue, mais les propriétés antifriction sont réduites. De plus, entre les couches principale et intermédiaire, la doublure est recouverte de nickel - l'épaisseur ne dépasse pas 2 microns.

Caractéristiques de fonctionnement

Pendant le fonctionnement, le coussinet de bielle s'use, et c'est la première raison pour laquelle il est changé. Peu importe à quel point le propriétaire de la voiture essaie de sauver ces éléments, les lois de la physique font des ravages, et cela ne peut être évité. La couche anti-friction est effacée, le vilebrequin a du jeu, la pression d'huile et la quantité de lubrifiant sont réduites. En conséquence, des pannes se produisent en raison d'une friction accrue.

Une autre situation est de retourner les doublures. C'est aussi une raison de remplacer. Insérercolle juste au tourillon de vilebrequin. Le moteur cale. Les causes incluent une graisse épaisse avec beaucoup de débris, un manque d'huile, des couples de roulement de bielle inappropriés.

Conclusion

Comme vous pouvez le voir, les chemises sont des pièces petites mais très importantes pour un fonctionnement sans problème du moteur. Sans eux, le moteur ne fonctionnerait tout simplement pas. Ce sont des produits technologiques capables de supporter des charges élevées, des températures élevées et des vitesses exorbitantes. Et c'est précisément à cause de la présence de chemises dans le moteur que vous devez changer l'huile plus souvent - la saleté tue les roulements. Les éléments eux-mêmes ne sont pas si chers, mais pour les remplacer, vous devez démonter complètement le moteur. Ce travail n'est pas facile, il demande des connaissances, de l'expérience et beaucoup de temps.