Dans le fonctionnement du mécanisme à manivelle des moteurs à pistons, l'un des rôles clés est joué par les pièces reliant les pistons et le vilebrequin - les bielles.Découvrez ce qu'est une bielle, quels sont les types de ces pièces et comment elles sont disposées, ainsi que la sélection, la réparation et le remplacement corrects des bielles dans cet article.
Qu'est-ce qu'une bielle et quelle place occupe-t-elle dans le moteur ?
La bielle est un composant du mécanisme à manivelle des moteurs à combustion interne à piston de tous types ;Une pièce détachable destinée à relier le piston au tourillon de vilebrequin correspondant.
Cette pièce remplit plusieurs fonctions dans le moteur :
● Liaison mécanique du piston et du vilebrequin ;
● Transmission du piston au vilebrequin des moments apparaissant pendant la course de travail ;
● Conversion des mouvements alternatifs du piston en mouvement de rotation du vilebrequin ;
● Du lubrifiant est fourni à l'axe de piston, aux parois du piston (pour un refroidissement supplémentaire) et au cylindre, ainsi qu'aux pièces de distribution dans les groupes motopropulseurs avec un arbre à cames inférieur.
Dans les moteurs, le nombre de bielles est égal au nombre de pistons, chaque bielle est reliée au piston (par l'intermédiaire d'un manchon et d'un axe en bronze) et la partie inférieure est reliée au tourillon de vilebrequin correspondant (par l'intermédiaire de paliers lisses).En conséquence, une structure articulée est formée, qui assure le libre mouvement du piston dans un plan vertical.
Les bielles jouent un rôle important dans le fonctionnement du groupe motopropulseur et leur panne désactive souvent complètement le moteur.Mais pour le bon choix et le bon remplacement de cette pièce, il est nécessaire de comprendre sa conception et ses caractéristiques.
Types et conception de bielles
Il existe aujourd'hui deux principaux types de bielles :
● Standard - bielles conventionnelles utilisées dans tous les types de moteurs à pistons ;
● Jumelé (articulé) - une unité composée d'une bielle conventionnelle et d'une bielle articulée sans tête de manivelle, de telles unités sont utilisées dans les moteurs en forme de V.
La conception des bielles du moteur à combustion interne est établie et pratiquement perfectionnée (dans la mesure du possible avec le développement moderne de la technologie), donc, malgré la grande variété de moteurs, toutes ces pièces sont disposées de la même manière.
La bielle est une pièce pliable (composite), dans laquelle on distingue trois parties :
● Tige ;
● Tête de piston (supérieure) ;
● Tête de manivelle (inférieure) avec couvercle amovible (détachable).
La tige, la tête supérieure et la moitié de la tête inférieure constituent une seule pièce, toutes ces pièces sont formées en même temps lors de la fabrication de la bielle.Le couvercle de la tête inférieure est une pièce distincte qui est reliée à la bielle d'une manière ou d'une autre.Chacune des parties de la bielle a ses propres caractéristiques de conception et fonctionnalités.
Conception de bielle
Tige.C'est la base de la bielle qui relie les têtes et assure le transfert de force de la tête de piston vers la manivelle.La longueur de la tige détermine la hauteur des pistons et leur course, ainsi que la hauteur hors tout du moteur.Pour obtenir la rigidité requise, différents profilés sont fixés aux tiges :
● Poutre en I avec disposition des étagères perpendiculaires ou parallèles aux axes des têtes ;
● Cruciforme.
Le plus souvent, la tige reçoit un profilé en I avec une disposition longitudinale des étagères (à droite et à gauche, si l'on regarde la bielle le long des axes des têtes), le reste des profilés est moins fréquemment utilisé.
Un canal est percé à l'intérieur de la tige pour fournir de l'huile de la tête inférieure à la tête supérieure. Dans certaines bielles, des coudes latéraux sont réalisés à partir du canal central pour pulvériser de l'huile sur les parois du cylindre et d'autres pièces.Sur les tiges de poutres en I, au lieu d'un canal percé, un tube d'alimentation en huile métallique relié à la tige avec des supports métalliques peut être utilisé.
Habituellement, la tige est marquée et marquée pour l'installation correcte de la pièce.
Tête de piston.Un trou est creusé dans la tête, dans lequel est enfoncé un manchon en bronze, qui joue le rôle de palier lisse.Un axe de piston est installé dans le manchon avec un petit espace.Pour lubrifier les surfaces de friction de l'axe et du manchon, un trou est pratiqué dans ce dernier pour assurer l'écoulement de l'huile du canal à l'intérieur de la bielle.
Tête de manivelle.Cette tête est amovible, sa partie inférieure est réalisée sous la forme d'un capot amovible monté sur la bielle.Le connecteur peut être :
● Droit – le plan du connecteur est perpendiculaire à la tige ;
● Oblique - le plan du connecteur est réalisé selon un certain angle.
| Bielle avec connecteur à couvercle droit | Bielle avec connecteur à couvercle oblique |
Les pièces les plus courantes avec un connecteur droit, les bielles avec un connecteur oblique, sont plus souvent utilisées sur les groupes motopropulseurs en forme de V et les moteurs diesel, elles sont plus pratiques à installer et réduisent la taille du groupe motopropulseur.Le couvercle peut être fixé à la bielle avec des boulons et des goujons, moins souvent une goupille et d'autres connexions sont utilisées.Il peut y avoir deux ou quatre boulons (deux de chaque côté), leurs écrous sont fixés avec des rondelles de blocage spéciales ou des goupilles fendues.Pour assurer une fiabilité de connexion maximale, les boulons peuvent avoir un profil complexe et être complétés par des pièces auxiliaires (douilles de centrage), de sorte que les fixations des bielles de différents types ne sont pas interchangeables.
Le couvercle peut être réalisé en même temps que la bielle ou séparément.Dans le premier cas, après formation de la bielle, la tête inférieure est divisée en deux parties pour réaliser le couvercle.Pour assurer une liaison fiable et assurer la stabilité de la liaison en cas de moments transversaux, les surfaces d'accostage de la bielle et du couvercle sont profilées (dentées, avec verrou rectangulaire, etc.).Quelle que soit la technologie de fabrication de la bielle, le trou de la tête inférieure est percé dans l'ensemble avec le couvercle, ces pièces ne doivent donc être utilisées que par paires, elles ne sont pas interchangeables.Pour éviter la formation de vapeur sur la bielle et le couvercle, des marqueurs sous forme de marques de formes ou de chiffres variés sont réalisés dessus.
Conception de bielles de différents types
À l'intérieur de la tête de manivelle, un roulement principal (liner) est installé, réalisé sous la forme de deux demi-anneaux.Pour fixer les écouteurs, il y a deux ou quatre rainures (rainures) à l'intérieur de la tête, qui incluent les moustaches correspondantes sur les doublures.Sur la surface extérieure de la tête, une sortie de passage d'huile peut être prévue pour pulvériser de l'huile sur les parois du cylindre et d'autres pièces.
Dans les bielles articulées, une saillie avec un trou percé est réalisée au-dessus de la tête, dans laquelle est inséré l'axe de la tête inférieure de la bielle traînée.La bielle traînée elle-même possède un dispositif similaire à une bielle classique, mais sa tête inférieure a un petit diamètre et est non séparable.
Les bielles sont réalisées par emboutissage ou forgeage, cependant, le couvercle de la tête inférieure peut être coulé.Pour la fabrication de ces pièces, différentes qualités d'aciers au carbone et alliés sont utilisées, qui peuvent fonctionner normalement sous des charges mécaniques et thermiques élevées.
Problèmes d'entretien, de réparation et de remplacement des bielles
Les bielles pendant le fonctionnement du moteur sont sujettes à une légère usure (puisque les charges principales sont perçues par les chemises de la tête inférieure et le manchon de la tête supérieure), et des déformations et des pannes se produisent soit en cas de dysfonctionnements graves du moteur, soit à la suite de son utilisation intensive à long terme.Cependant, lors de certains travaux de réparation, il est nécessaire de démonter et de démonter les bielles, et la révision du groupe motopropulseur s'accompagne souvent du remplacement des bielles et des pièces associées.
Le démontage, le démontage et la pose ultérieure des bielles nécessitent le respect de certaines règles :
● Les couvercles des culasses inférieures doivent être installés uniquement sur les bielles « natives », la casse du couvercle nécessite un remplacement complet de la bielle ;
● Lors de l'installation des bielles, il est nécessaire de respecter leur ordre d'installation - chaque bielle doit prendre sa place et avoir la bonne orientation spatiale ;
● Le serrage des écrous ou des boulons doit être effectué avec une certaine force (à l'aide d'une clé dynamométrique).
Une attention particulière doit être portée à l'orientation de la bielle dans l'espace.Il y a généralement une marque sur la tige qui, lorsqu'elle est montée sur un moteur en ligne, doit faire face à l'avant et coïncider avec la direction de la flèche sur le piston.Dans les moteurs en forme de V, sur une rangée, la marque et la flèche doivent regarder dans une direction (généralement la rangée de gauche) et dans la deuxième rangée, dans des directions différentes.Cette disposition assure l'équilibrage du KShM et du moteur dans son ensemble.
En cas de rupture du couvercle, en cas de torsion, déflexions et autres déformations, ainsi qu'en cas de destruction, les bielles sont entièrement remplacées.La nouvelle bielle doit être du même type et du même numéro de catalogue que celle installée précédemment sur le moteur, mais cette pièce doit encore être sélectionnée en fonction du poids pour maintenir l'équilibrage du moteur.Idéalement, tous les groupes de bielles et de pistons du moteur devraient avoir le même poids, mais en réalité toutes les bielles, pistons, axes et chemises ont des masses différentes (surtout si des pièces aux dimensions de réparation sont utilisées), les pièces doivent donc être pesées. et complété en poids.Le poids des bielles est déterminé en tenant compte du poids de chacune de ses têtes.
Le démontage, le remplacement et le montage des bielles et des groupes bielle-piston doivent être effectués dans le strict respect des instructions de réparation et d'entretien du véhicule.À l'avenir, les bielles ne nécessiteront pas d'entretien particulier.Avec une sélection et une installation appropriées des bielles, le moteur fournira les performances nécessaires dans toutes les conditions de fonctionnement.
Heure de publication : 05 août 2023