Le principe de travail dans la fabrication de vilers

La combustion du carburant tire le piston directement dans le cylindre, c'est le travail du vilebrequin pour convertir ce mouvement linéaire en rotation - en gros en se balançant et en repoussant le piston vers le haut du cylindre.

La terminologie d'un vilebrequin est assez spécialiste, nous allons donc commencer par nommer quelques parties. Un journal fait partie d'un arbre qui tourne à l'intérieur d'un roulement. Comme on peut le voir ci-dessus, il existe deux types de journaux sur un vilebrequin - les principaux journaux de roulements forment l'axe de rotation pour le vilebrequin, et les journaux de bielle sont fixés aux extrémités des bielles, qui s'étendent aux pistons .

Pour une confusion supplémentaire, les journaux de canne de connexion sont abrégés dans des journaux de tige et également communément appelés épingles au manivelle ou des revues à grande échelle. Les journaux de tige sont connectés aux principales revues par des sites Web.

La distance entre le centre du journal principal et le centre de la broche de vilebrequin est appelée le rayon de la manivelle, également appelé lancer la manivelle. Cette mesure détermine la plage de voyages de piston lorsque le vilebrequin tourne - cette distance de haut en bas est connue sous le nom de course. La course du piston sera deux fois le rayon de manivelle.

L'extrémité arrière du vilebrequin s'étend à l'extérieur du carter et se termine par une bride de volant. Cette bride usinée de précision est boulonnée au volant, dont la masse lourde aide à lisser la pulsation des pistons tirant à différents moments. À travers le volant, la rotation fait son chemin, à travers la transmission et le lecteur final, vers les roues. Dans une automatique, le vilebrequin est boulonné à l'anneau, qui transporte le convertisseur de couple, passant le lecteur dans la transmission automatique. Il s'agit essentiellement de la sortie du moteur - et la puissance est prise là où elle est nécessaire: les propulseurs pour les bateaux et les avions, les bobines d'induction pour les générateurs et les roues de la route dans un véhicule.

L'extrémité avant du vilebrequin, parfois appelé le nez, est un arbre qui s'étend au-delà du carter. Cet arbre sera verrouillé sur un engrenage denté qui entraîne le train de soupape à travers une courroie de distribution ou une chaîne [ou dans des applications hautement techniques, des ensembles de vitesse] et une poulie qui fournit de la puissance à travers une courroie d'entraînement vers des accessoires tels que l'alternateur et la pompe à eau .

Pièces de vilebrequin
Revues principales

Les principaux revues à roulements, ou simplement les principales revues, sont fixées dans le bloc moteur et c'est autour de ces journaux que le moteur tourne. Tous les journaux de vilebrequin seront usinés parfaitement lisses et ronds, et souvent durcis, les principaux journaux sont sécurisés en selles, dans lesquelles un insert de roulement remplaçable s'asseyera. Le roulement est plus doux que le journal, et peut être remplacé à mesure qu'il porte et est conçu pour absorber de petites quantités de contaminants, s'il y en a, pour éviter d'endommager le vilebrequin. Un capuchon de roulement principal est ensuite boulonné sur le journal et serré à une spécification de couple exacte.

Les journaux courent sur un film d'huile qui est forcé dans l'espace entre le journal et le roulement à travers un trou dans la selle de vilebrequin et un trou correspondant dans l'insert de roulement. Avec la pression d'huile et l'alimentation correctes d'huile, le journal et le roulement ne doivent pas entrer en contact.

Journaux de canne de connexion
Les journaux de canne de connexion sont décalés de l'axe de rotation et sont fixés aux grandes extrémités des biels de connexion des pistons. De manière confuse, ils sont généralement également appelés épingles de manivelle ou revues de tige. Une alimentation d'huile sous pression passe par un passage d'huile incliné foré dans le journal principal.

Certaines bielles de connexion ont une voie d'huile percée à travers elles pour permettre de pulvériser de l'huile sur la paroi du cylindre. Lorsque c'est le cas, les roulements du journal de bielle auront une rainure pour permettre une alimentation d'huile dans la bielle.

Lubrification du vilebrequin
Le contact métal-métal est l'ennemi d'un moteur efficace, donc les journaux principaux et les journaux de tige roulent tous deux sur un film d'huile qui se trouve sur la surface du roulement.

La fourniture d'huile au roulement du journal principal est facile: les galeries d'huile du bloc moteur conduisent à chaque selle de vilebrequin, et un trou assorti dans la coquille de roulement permet à cette huile d'atteindre le journal.

Les roulements du journal de tige nécessitent la même lubrification mais ils tournent autour du vilebrequin à un décalage. Pour obtenir l'huile sur ces roulements, les passages à l'huile se déroulent à l'intérieur du vilebrequin - à travers le journal principal, en diagonale à travers le Web et à travers des trous dans les journaux de tige. Une rainure dans le roulement de tige principal permet à l'huile d'être continuellement forcée dans le passage vers les journaux de tige, aidés en étant jetés vers l'extérieur par la force centrifuge du vilebrequin en rotation.

Les dégagements entre les journaux et les roulements sont la principale source de pression d'huile dans le moteur. Si les dégagements sont trop élevés, l'huile s'écoule librement et la pression n'est pas maintenue. Les dégagements trop faibles entraîneront une pression d'huile élevée et un contact avec le métal à métal. Il est donc essentiel que la clairance entre les roulements et les revues soit mesurée lorsqu'un moteur est reconstruit.

Contrepoids
Le vilebrequin est soumis à de fortes forces de rotation, et la masse de la bielle et du piston se déplaçant de haut en bas exerce une force significative. Les contrepoids sont coulés dans le cadre du vilebrequin pour équilibrer ces forces. Ces contrepoids permettent un moteur de course plus lisse et un régime plus élevé.

Un vilebrequin sera équilibré à l'usine. Dans ce processus, le volant est attaché et l'ensemble est tourné sur une machine qui mesure où elle est déséquilibrée. Les trous d'équilibre sont forés dans les contrepoids pour réduire le poids. Si un poids doit être ajouté, un trou est foré puis rempli de métal lourd ou de mallory. Ceci est répété jusqu'à ce que le vilebrequin soit équilibré.

Rondelles de poussée de vilebrequin
À un moment donné sur sa longueur, deux rondelles de poussée ou plus seront installées pour empêcher le vilebrequin se déplaçant dans la longueur. Sur le vilebrequin illustré, il y a des rondelles de poussée des deux côtés du Central Journal. Ces rondelles de poussée se trouvent entre les surfaces usinées sur le Web et la selle du vilebrequin - maintenant un petit écart spécifié et minimisant la quantité de mouvement latéral disponible pour le vilebrequin. La distance que le vilebrequin peut passer de bout en bout s'appelle son jeu de terminaison et une plage acceptable sera spécifiée dans les manuels de service.

Certains moteurs ont ces rondelles de poussée formées dans le cadre des roulements principaux, d'autres, généralement des types plus anciens, utilisent des rondelles séparées.

Joints d'huile principaux
Les deux extrémités du vilebrequin s'étendent au-delà du carter, de sorte qu'une méthode d'empêcher de l'huile s'échappe de ces ouvertures doit être fournie. C'est le travail des deux principaux joints d'huile, un à l'avant et un à l'arrière.

Le joint principal arrière est installé entre le journal principal arrière et le volant. Il s'agit généralement d'une sélence à lèvres en caoutchouc synthétique. Le joint est pressé dans une évidence entre le bloc moteur et le carter d'huile. Le sceau a une lèvre en forme qui est serrée contre le vilebrequin par une source appelée jarretière.

Un joint d'huile défaillant est un problème majeur car il est adjacent aux principaux journaux qui reçoivent et ont besoin, une bonne fourniture d'huile sous pression. Combiné avec le filage du vilebrequin, cela entraîne une perte rapide de l'huile moteur à travers toute violation d'un joint d'huile.

Le joint d'huile avant est similaire à l'arrière, bien que sa défaillance soit moins catastrophique et qu'elle soit plus facilement accessible. Le joint d'huile avant sera derrière les poulies et le matériel de distribution.

Un joint d'huile lui-même est une pièce bon marché, mais l'accès nécessite beaucoup de travail pour éliminer la transmission, l'embrayage, le volant et éventuellement le vilebrequin. Il est donc recommandé de remplacer les joints d'huile chaque fois que le moteur est démantelé et les pièces sont accessibles.

Défauts
Le vilebrequin, étant très robuste, est un composant fiable et les défaillances du vilebrequin sont rares à moins qu'un moteur ne soit soumis à des conditions extrêmes.

Journaux usés
Sans suffisamment de pression d'huile, les journaux de vilebrequin entrent en contact avec les surfaces de roulement augmentant progressivement le dégagement et aggravant la pression d'huile. Pris à l'extrême, cela peut entraîner des roulements détruits et causer de graves dommages au moteur. Lorsque les journaux sont portés en dessous de leurs limites de service, ou ne sont plus parfaitement ronds, ils devront être broyés comme décrit ci-dessous.

Fatigue
Des forces constantes sur le vilebrequin peuvent entraîner des fractures de fatigue, généralement à trouver sur le filet où les journaux se joignent au Web. Un rayon lisse de ce filet est essentiel pour éviter les taches faibles conduisant à des fissures de fatigue. Un vilebrequin peut être inspecté pour les fissures à l'aide de magnafluxing.

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