Un vilebrequin est un arbre rotatif qui convertit le mouvement alternatif d’un piston en un mouvement de rotation. Il est couramment utilisé dans les moteurs à combustion interne pour effectuer une telle opération. Les vilebrequins sont constitués de séries de manivelles et de vilebrequins auxquels les bielles sont fixées.
Un vilebrequin avec au moins un arbre tourne à l’intérieur du bloc moteur. Il tourne en utilisant les roulements principaux. Les vilebrequins tournent à l’intérieur des bielles à l’aide de roulements à bielles.
Comment sont fabriqués les vilebrequins
Les vilebrequins sont généralement fabriqués à partir de métal comme la fonte. Le métal fondu est versé dans un moule pendant le processus (coulée).
Les vilebrequins modernes sont fabriqués à partir d’acier forgé qui sont utilisés dans certains moteurs de performance. Il est fabriqué en chauffant un bloc d’acier jusqu’à ce qu’il soit chaud au rouge. Il se forme ensuite en forme à l’aide d’une pression extrêmement élevée.
Les vilebrequins sont forgés pour résister à l’usure et à la contrainte du mouvement rotatif. Des matériaux en acier allié à traitement thermique ou en acier au nitrure sont utilisés. Les tourillons de vilebrequin sont également durcis en surface.
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Fonctions
Les fonctions des vilebrequins sont de donner un entraînement plus fluide aux vastes moteurs à cylindres multiples. Mouvement linéaire des pistons qui se transforme en mouvement de rotation.
Dans la combustion du mélange carburant-air, de l’énergie est produite. Cette puissance est transformée en mouvement rotatif du vilebrequin. Le mouvement linéaire des pistons est converti via la bielle en couple. Il est ensuite passé au volant
L’arbre du vilebrequin est percé de quelques trous qui alimentent le moteur en huile. Cette huile lisse le mouvement. Les contrepoids facilitent le réglage de l’ossature et la lourdeur de la bielle.
Les vilebrequins fonctionnent également comme porteurs car une certaine charge est supportée pendant le processus. L’une des charges est la contrainte de flexion et de torsion sévère.
Comme le mouvement de rotation du vilebrequin est constamment accéléré et ralenti, d’autres charges dues aux vibrations de torsion sont ajoutées. Les roulements présentent également un degré élevé d’usure.
Composants de vilebrequin & Conception
Les composants du vilebrequin comprennent:
- Tourillons principaux
- Goupilles de manivelle
- Bandes de manivelle
- Contrepoids
Tourillons principaux portent les paliers principaux et déclarent l’axe de rotation de l’arbre.
Les vilebrequins permettent de fixer la bielle à celle-ci.
Des bandes de manivelle relient les vilebrequins aux tourillons principaux.
Les contrepoids offrent un équilibrage et sont montés sur les toiles.
La conception d’un vilebrequin est basée sur la capacité de tir du moteur et le nombre de cylindres. Il est également déterminé par la conception du moteur, le nombre de roulements de vilebrequin et la taille de la course.
Lubrification du vilebrequin
La lubrification joue un rôle important dans l’efficacité du moteur car son mécanisme de travail implique le vol de deux pièces métalliques. Évitant l’usure inutile du vilebrequin, les tourillons principaux et les tourillons de tige roulent tous deux sur un film d’huile. Ce film d’huile repose sur la surface d’appui.
L’huile est fournie au palier principal par les galeries d’huile du bloc moteur. Il mène à chaque selle de vilebrequin, et le trou correspondant dans la coque du roulement recueille l’huile vers le tourillon.
Fonctionnement du vilebrequin
Le fonctionnement du vilebrequin est assez intéressant et facile. Il y a une distance entre le centre du tourillon principal et le centre de la broche de vilebrequin. Cette distance est connue sous le nom de rayon de manivelle ou de lancer de manivelle. Sa mesure détermine la plage de course du piston lorsque le vilebrequin tourne.
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La distance entre le haut et le bas est appelée course. La course du piston est le double du rayon de la manivelle.
L’extrémité arrière du vilebrequin s’étend à l’extérieur du carter et est supportée par une bride de volant d’inertie. Cette bride est une pièce usinée avec précision qui est boulonnée au volant. Sa masse lourde permet une pulsation douce des pistons tirant à différents moments.
La rotation du volant d’inertie traverse le volant d’inertie et la transmission et l’entraînement final aux roues. Les vilebrequins sont boulonnés à la couronne dentée dans un entraînement automatique. Il porte le convertisseur de couple et le transmet à la transmission automatique.
Pour plus de compréhension, regardez la vidéo sur le fonctionnement du vilebrequin:
Défauts courants du vilebrequin
Les problèmes sur le vilebrequin sont rares, uniquement si le moteur connaît des conditions extrêmes. Le composant du moteur est fiable et robuste, mais certains défauts courants incluent:
tourillons usés: est causé lorsqu’il n’y a pas assez de pression d’huile. Les tourillons de vilebrequin entrent en contact avec les surfaces d’appui. Cela augmente progressivement le jeu et aggrave la pression d’huile.
Des tourillons usés peuvent causer de sérieux problèmes au moteur si des précautions ne sont pas prises. Cela entraîne la destruction des roulements et cause d’énormes dommages au moteur.
Fatigue: c’est lorsque des forces constantes sur le vilebrequin entraînent des fractures. Ce problème se produit généralement sur le congé où les journaux et le web be se sont joints.
Un rayon de filet lisse est essentiel pour éviter les points faibles qui entraînent des fissures de fatigue. Les fissures peuvent être inspectées sur le vilebrequin à l’aide d’un magnafluxing.
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