Bielle de piston: fonction, conception, dysfonctionnements principaux

La tige de piston est un élément du mécanisme de vilebrequin, grâce à laquelle l'énergie est transférée au vilebrequin lorsque le mélange air-carburant est allumé. C'est un détail clé, sans lequel il est impossible de convertir les mouvements alternatifs en mouvements circulaires.

Considérez comment cette pièce est organisée, quels types de dysfonctionnements sont, ainsi que les options de réparation.

Construction de bielle

La bielle fonctionne sur le principe des pédales dans un vélo, seul le piston se déplaçant dans le cylindre joue le rôle des jambes dans le moteur. Selon la modification du moteur, le mécanisme de manivelle a autant de bielles qu'il y a de cylindres dans le moteur.

Cette partie comprend trois éléments clés:

• tête de piston;
• tête de manivelle;
• tige de puissance.

Tête de piston

Cet élément de bielle fait partie intégrante, sur lequel le piston est fixé (un doigt est inséré dans les yeux). Il existe des options avec un doigt flottant et fixe.

Le doigt mobile est monté dans un manchon en bronze. Il est nécessaire pour que la pièce ne s'use pas si rapidement. Bien qu'il existe souvent des options sans bagues. Dans ce cas, il y a un petit espace entre le doigt et la tête, grâce auquel la surface de contact est mieux lubrifiée.

La modification avec un doigt fixe nécessite une plus grande précision de fabrication. Dans ce cas, l'ouverture de la tête aura un diamètre plus petit que celui du doigt.

La forme trapézoïdale de la tête augmente la zone sur laquelle repose le piston. Étant donné que de grandes charges agissent sur cet élément, il est fabriqué avec une forme qui peut les supporter pendant une longue période.

Tête de manivelle

De l'autre côté de la bielle, il y a une tête de manivelle, dont le but est de connecter le piston et la bielle au vilebrequin. Le plus souvent, cette partie est pliable - le couvercle est fixé à la bielle à l'aide d'une connexion boulonnée. Afin que cet élément s'use moins en raison d'un frottement constant, des inserts sont insérés entre les parois de la tête et la manivelle. Au fil du temps, ils s'usent, mais il n'est pas nécessaire de remplacer la bielle entière.

La tête de manivelle est fabriquée avec une extrême précision de sorte que pendant le fonctionnement du mécanisme, les boulons ne se desserrent pas et que le moteur ne nécessite pas d'entretien complexe et coûteux.

Si le cache-tête est usé, la décision la plus sage serait de le remplacer par un identique, qui est spécialement conçu pour ce type de moteur, au lieu de chercher un analogue moins cher. Lors de la fabrication, les charges mécaniques et thermiques sont prises en compte, les ingénieurs sélectionnent donc le matériau approprié et déterminent le poids exact de la pièce.

Il y a deux modifications aux bielles:

• connexion de goujons à angle droit (utilisée dans les moteurs à cylindres en ligne);
• connexion à un angle plus net avec l'axe central de la pièce (utilisé dans les moteurs en forme de V).

La tête de manivelle a également un palier lisse (ressemble à un palier principal de vilebrequin). Il est fait d'acier à haute résistance. Le matériau est résistant aux charges élevées et possède des propriétés anti-friction.

Cet élément nécessite également une lubrification constante. C'est pourquoi, avant de commencer à se déplacer après qu'une voiture est au ralenti, vous devez faire tourner le moteur au ralenti. Dans ce cas, l'huile ira à tous les nœuds avant d'être chargée.

Power rod

C'est la partie principale de la bielle, qui a une construction en I (en section, elle ressemble à la lettre H). En raison de la présence de raidisseurs, cette pièce est capable de supporter de lourdes charges. Les parties supérieure et inférieure (têtes) sont élargies.

Il convient de se rappeler quelques faits liés aux barres de puissance:

• leur poids dans tout le moteur doit être le même, donc lors du remplacement, il convient de garder à l'esprit que même de légères déviations peuvent déstabiliser le fonctionnement du moteur;
• dans les versions à essence, des bielles moins durables sont utilisées, car une pression est créée dans le cylindre pour enflammer le carburant diesel, qui est plusieurs fois plus élevé que la compression dans un moteur conventionnel;
• si une bielle plus lourde (ou vice versa, plus légère) est achetée, avant de l'installer, toutes les pièces sont ajustées en poids sur des balances précises.

Matériaux pour la production de bielles

Afin d'alléger les pièces du moteur, certains fabricants utilisent des matériaux facilement alliés pour fabriquer des bielles. Mais la charge sur ces éléments n'est pas réduite. Pour cette raison, l'aluminium est rarement utilisé. Dans la plupart des cas, le métal principal utilisé pour créer les bielles est la fonte.

Ce métal est très résistant aux charges mécaniques et thermiques. Et la méthode de coulée a déjà été développée, ce qui facilite le processus de fabrication des pièces. De telles bielles sont utilisées dans les moteurs à essence.

Pour les moteurs diesel, comme déjà indiqué, vous avez besoin d'un matériau particulièrement résistant. Pour cette raison, de l'acier fortement allié est utilisé. La méthode de traitement est le forgeage à chaud. Étant donné que des technologies et des matériaux plus sophistiqués sont utilisés pour une production plus chère que la fonte, les pièces sont beaucoup plus chères que leurs homologues en fonte.

Dans les modèles sportifs, des alliages légers (titane et aluminium) sont utilisés, ce qui facilite la conception de l'unité motrice (dans certains cas jusqu'à 50%).

Les boulons de fixation sont toujours en acier fortement allié, car en plus des contraintes thermiques, leurs filetages sont constamment soumis à de forts mouvements de traction.

Pourquoi les manivelles échouent?

La cause la plus importante d'une panne de bielle est l'usure naturelle de ses composants. La tête supérieure (piston) se casse moins souvent. Le plus souvent, il remplit la même ressource que l'ensemble du moteur. Voici quelques autres raisons de la défaillance de la bielle:

• déformation résultant de la collision du piston avec la culasse;
• rayures dues au contact abrasif avec la surface du revêtement (par exemple, le filtre à huile s'est déchiré et l'huile usagée n'est pas nettoyée des particules étrangères);
• En raison de la famine d'huile, le palier lisse peut être endommagé (cela peut être déterminé lors de la révision).

Après une cause naturelle, dans la deuxième méta, la lubrification est insuffisante ou de mauvaise qualité. Pour cette raison, chaque automobiliste doit se rappeler que les vidanges d'huile régulières doivent avoir lieu à l'heure fixée par le constructeur, même si la voiture ne roule pas si souvent. L'huile perd au fil du temps ses propriétés, ce qui peut nuire à la santé du moteur.

Réparation de bielles

Dans tous les cas, la réparation des tiges n'est pas possible. Cette opération peut être effectuée si:

• déformation de la tige de support;
• augmentation du jeu de la tête de piston;
• augmenter le jeu de la manivelle.

Avant réparation, une inspection visuelle de la pièce est effectuée. À l'aide d'un nutromètre, le diamètre et tous les jeux de la bielle sont mesurés. Si ces indicateurs sont dans les limites normales, mais il n'est pas nécessaire de changer les bielles.

Si la tige est déformée, cela ne peut être ignoré, car une répartition inégale de la charge entraînera la destruction de la surface du cylindre, une usure accrue du vilebrequin et du piston lui-même.

La déformation de la bielle s'accompagne toujours d'une augmentation du bruit du moteur même à bas régime. Il est extrêmement difficile de réparer un tel défaut, dans ce cas, la pièce est simplement remplacée par une nouvelle.

En cas de jeu inapproprié, le couvre-tête est percé à la taille appropriée des fixations installées. Afin de ne pas retirer le millimètre supplémentaire, vous devez utiliser un tour spécial avec une buse pour l'alésage.

En cas de développement dans la tête de piston, des chemises de réparation spéciales doivent être utilisées, dont la taille correspond au jeu requis. Bien sûr, pendant que le moteur tourne, le manchon sera frotté et prendra la forme souhaitée.

Lors de l'utilisation des bagues, vous devez vérifier si l'alésage du revêtement et de la tête coïncident - de l'huile coule à travers le doigt. Sinon, la réparation ne prolongera pas la durée de vie du moteur, mais réduira plutôt fortement sa durée de vie (après tout, l'automobiliste pense que le moteur est "non capitalisé", et qu'il n'a pas besoin de réparation immédiate, mais en fait les pièces subissent une famine d'huile).

Après le montage, les pièces doivent être pesées pour éviter que des vibrations désagréables n'apparaissent dans le moteur en raison de la différence de poids.

Questions et réponses

Comment vérifier la bielle pour une ellipse? La géométrie de la bielle est vérifiée à l'aide d'un équipement spécial. Si la bielle est légèrement déformée, cela ne peut pas être déterminé à l'œil nu. Pour cela, une jauge interne ou une machine spécialisée est utilisée.

De quoi est faite la bielle ? De la tige, tête de piston supérieure, tête de manivelle inférieure. La tête de piston est reliée au piston avec une goupille, et la tête de manivelle est reliée au cou de manivelle.