Fonctionnement et constituants du vilebrequin
Plan de l'article :
Le vilebrequin est un composant mécanique essentiel dans le moteur thermique (on doit le préciser depuis l'adoption récente des voitures électriques ...). Sa fonction principale est de transformer le mouvement linéaire des pistons en mouvement rotatif, permettant ainsi de transférer l'énergie pulsée en mouvement de rotation destiné à faire tourner la transmission et les roues. Le vilebrequin joue donc un rôle central (c'en est même le coeur !) dans la mécanique du moteur et est soumis à de fortes contraintes en termes de charges, de vibrations et de régime moteur. Sa conception et ses constituants influencent directement la performance, la durabilité et le confort de conduite.
Voici donc un article qui étudie de près cette pièce afin que vous en sachiez le plus possible.
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Fonctionnement du vilebrequin
Le vilebrequin convertit le mouvement de va-et-vient des pistons en un mouvement rotatif en étant relié aux pistons via des bielles. Lorsque les pistons se déplacent dans les cylindres suite à la combustion (= dilatation des gaz) du mélange air-carburant, la force linéaire est transmise au vilebrequin, qui la transforme en rotation. Ce mouvement rotatif est ensuite transmis aux roues via la transmission, permettant le déplacement du véhicule. Le vilebrequin doit supporter des forces très élevées à chaque explosion dans les cylindres, tout en assurant une rotation régulière et stable.
Constituants du vilebrequin
- Manetons : Les manetons sont les parties du vilebrequin où sont fixées les bielles qui relient les pistons. Ils sont excentrés par rapport à l'axe de rotation du vilebrequin, ce qui permet de transformer le mouvement linéaire des pistons en rotation. Chaque maneton correspond à un piston, et leur disposition influence directement la séquence d'allumage du moteur.
- Tourillons : Les tourillons sont les parties du vilebrequin qui reposent dans les paliers principaux du bloc moteur. Ils sont alignés avec l'axe de rotation du vilebrequin et assurent son soutien tout en permettant une rotation fluide. Le nombre de tourillons est souvent supérieur à celui des manetons, car ils servent à maintenir le vilebrequin en place et à minimiser les déformations et les vibrations à haute vitesse.
- Trous pour la lubrification : Un bon fonctionnement du vilebrequin dépend de sa lubrification. Des trous percés à travers les manetons et les tourillons permettent à l'huile moteur de circuler pour réduire la friction et dissiper la chaleur générée par les mouvements rapides. Ces conduits assurent que toutes les parties en mouvement restent bien lubrifiées. Ces orifices sont appelés canaux de lubrification, servent à acheminer l'huile moteur vers les paliers principaux (où les tourillons reposent) et les paliers de bielles (où les manetons sont reliés aux bielles).
- Arbres d'équilibrage : Des arbres d'équilibrage sont intégrés ou montés avec le vilebrequin pour compenser les vibrations générées par le mouvement des pistons et des bielles (ces arbres d'équilibrage peuvent parfois être externes au vilebrequin). Les moteurs multicylindres, surtout ceux à quatre cylindres en ligne, peuvent produire des vibrations non compensées par le vilebrequin seul. Les arbres d'équilibrage tournent dans le sens opposé au vilebrequin et contrebalancent ces vibrations, améliorant ainsi le confort de conduite et la longévité des composants du moteur.
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