Vous vous demandez ce qu’est un vilebrequin ? Quel est son fonctionnement et quelles sont ses caractéristiques ? Alors, vous êtes au bon endroit ! Dans cet article, nous allons découvrir ensemble comment fonctionne un vilebrequin et quel est son rôle au sein d’un moteur. Prêt à en savoir plus ? Commençons sans plus attendre !
Qu’est-ce qu’un vilebrequin ?
L’une des pièces mécaniques les plus sollicitées dans la partie inférieure d’un moteur est le vilebrequin. C’est le composant auquel est transmise, par l’intermédiaire des bielles et des pistons, toute l’énergie mécanique que ces derniers reçoivent pendant la phase d’expansion. Le vilebrequin comporte une série de manivelles sur lesquelles sont montées les bielles. Lorsqu’une intervention est nécessaire sur un vilebrequin, on parle de “rectifier un vilbrequin“. Il peut s’agir d’un réusinage, d’un traitement thermique et cela concerne tout type de moteurs.
Fonctionnement d’un vilebrequin
Pour comprendre comment fonctionne un vilebrequin, prenons l’exemple d’un moteur monocylindre. Ce dernier a toujours deux manetons, qui sont supportés par les roulements installés dans les paliers du carter, deux bras de manivelle et un maneton de bielle qui les relie. En règle générale, du côté opposé à l’axe de la bielle, les bras de manivelle sont prolongés pour former des contrepoids. Une autre solution possible est que l’ensemble contrepoids-manivelle-bras ait une forme discoïdale. Dans ce cas, on parle de volants.
Évidemment, plus le nombre de cylindres augmente, plus le nombre de bielles augmente et, par conséquent, plus le nombre de manetons et de tourillons de vilebrequin augmente, car le vilebrequin doit être soutenu de manière adéquate pour éviter toute flexion indésirable. Dans les moteurs dont les cylindres sont disposés en V, il arrive souvent que deux bielles travaillent côte à côte sur chaque maneton. Dans les moteurs à quatre cylindres en ligne, en revanche, le vilebrequin comporte quatre manetons et cinq manetons. La distance entre les axes des bielles et des tourillons est appelée rayon de la manivelle et est égale à la moitié de la course.
Les contraintes mécaniques d’un vilebrequin
Le vilebrequin est un composant fortement sollicité mécaniquement. Sa conception doit être aussi exigeante que sa fabrication, pour laquelle on utilise généralement des aciers à haute résistance. Les vilebrequins peuvent être monolithiques ou composites selon le type de paliers utilisés. C’est une pièce maitresse d’un moteur, c’est pourquoi il est très important qu’elle soit contrôlée et correctement entretenue. Parlons maintenant de l’importance de la lubrification d’un vilebrequin.
Lubrification d’un vilebrequin
Les manetons du vilebrequin et de la bielle doivent être usinés avec soin, en respectant des tolérances géométriques et dimensionnelles très serrées. Les broches doivent également présenter une finition de surface élevée, obtenue par un meulage et un polissage très précis.
Afin d’amener l’huile sous pression aux roulements de bielle, des canaux sont percés entre les tourillons et les manetons. La disposition de ces trous est soigneusement étudiée pour avoir une lubrification optimale de l’ensemble. Enfin, les tourillons principaux doivent tous être parfaitement alignés et les bielles doivent avoir un positionnement parfait ainsi qu’un axe parallèle aux tourillons principaux.
