Usinage en ligne de paliers de vilebrequin

[CCD]

Voilà le problème :

J'ai acheté un moteur en morceaux un 2L turbo ...

Le "génie" qui me l'a vendu avait déjà vendu par ailleurs les bielles et les pistons et pour faire bonne mesure, il avait vendu avec le lot bielles/pistons, les demi-chapeaux de paliers inférieurs qui sont fixés sur le bloc moteur et qui constitue les paliers de vilebrequin dans lesquels sont serrés les coussinets.

J'ai essayé de retrouver le type à qui ces pistons/bielles ainsi que les chapeaux avaient été vendu, mais en vain ...
Je ne vois pas bien ce qu'il va pouvoir en faire, ni des pistons bielles d'ailleurs, mais bon ...

J'ai retrouvé des demi -chapeaux d'un autre moteur (explosé) du même type, mais maintenant je dois restaurer la géométrie de la ligne d'arbre constituée par les nouveaux paliers non appairés, en réalésant en ligne l'ensemble des paliers de vilebrequin.


Donc mon problème est le suivant :

Je suis quasiment certain qu'il n'existe pas des coussinets en cote réparation externe, c'est un moteur de voiture ...
En conséquence je suis donc forcé de trouver une solution en conservant les coussinets en cote d'origine.

Après réflexion je vois la chose comme suit :

"Blanchir" sur 1/10 ou 2/10 mm la surface d'appui des demi chapeaux inférieurs et de 5/100 mm leur vis à vis sur le bloc.
Puis réalésé en ligne l'ensemble des paliers, sachant que l'axe du vilebrequin va remonter suite à cette manip de 5/100 mm.

Pour les spécialistes de la réparation moteur qu'en pensez-vous ?

Avez déjà fait ce genre de manip ou avez vous une autre suggestion ?

 

[bimeur]

c'est le pire cas de figure sur lequel tu pouvais tomber

franchement,AMHA,il vaut mieux(si disponible) repartir sur un bas moteur complet,meme nue,que de partir dans de l'usinage pareil,car je pense qu'il sera non viable a long terme

 

[CCD]

Oui le "moteur court" (bas moteur + Embiellage) est disponible à 5125 euro. (le bloc seul non)

C'est une bonne idée, j'y ai déjà pensé, mais bon à part ça ?

A titre d'info complémentaire le bloc moteur en question à environ 1000 km, réels, donc ça vaut le coup de le sauver !

 

[lapin_de_garenne]

Bonjour,

Je vais me faire l'avocat du diable, mais est-ce vraiment nécessaire? Certes ce serait mieux, mais quel est l'écart actuel entre les chapeaux de paliers et le bloc? Et si tu les ré-usine, saura tu faire mieux que la situation actuelle, est-tu équipé pour? Car 'il faut une fameuse fraiseuse horizontale pour ce boulot. Les motoristes ont des machines dédiées à ce boulot et "les fraises" "qui vont bien", plus les accessoires de métrologie indispensables.

Moteur en cour d'alésage paliers

Contrôle paliers


1° Moi pour faire au moins cher, j'essaierai d'abord ainsi:

en huilant bien, avec un vieux jeu de coussinet et paliers serré au couple, tu regarde si ça accroche en tournant à la main et ensuite tu avise. Le jeu fonctionnel devrait absorber la non sphéricité, c'est quand même des pièces de grandes séries très très similaires les unes aux autres. Si c'est OK, monte les coussinet neufs, reteste et voilà.

2° Si c'est pas bon, mon deuxième choix serait de sous traiter cette partie à un motoriste, selon la procédure que tu décrit ou une autre qu'il pourrait te proposer, c'est quand même son métier.

3° Le" hic" que je ferait à ta procédure c'est que tes pistons vont remonter et peu-etre plus haut que ton bloc, donc taper dans les soupapes ou la culasse, car à mon avis vouloir reprendre 0,05 ne te permettra pas de corriger tes paliers si ils sont si différents que ça. A l'opposer si cela suffirait alors tu est très proche des jeux fonctionnels et je te renvoie à la solution 1°. Pense aussi qu'en remontant le vilebrequin tu ajoute du jeu à chaine/courroie de distribution ou tu en "enlève" si c'est des pignons. Tu met aussi du faux rond coté embrayage.
A nouveau, si c'est 0,05 Ok. Si t'est obligé de faire plus aie, aie, aie!

Mais bon, j'ai plus l'habitude des gros diesels ou les tolérances de fonctionnement sont plus larges que les petits moteurs sportifs "nerveux", peut-être que je ne raconte que des conneries dans ton cas.

Cordialement,
Lapin.

 

[lapin_de_garenne]

Voilà le problème :

...

Je suis quasiment certain qu'il n'existe pas des coussinets en cote réparation externe, c'est un moteur de voiture ...
En conséquence je suis donc forcé de trouver une solution en conservant les coussinets en cote d'origine.

ça j'en suis pas sûr... non plus.
Tu peut presque toujours trouver quelque chose de +/- similaire et le modifier en conséquence (en épaisseur, peu en diamètre car un coussinet c'est comme un mille-feuille), mais il faut passer beaucoup de temps le nez dans les catalogues et cela peut de vendeur de pièce le feront pour tes beaux yeux., ou alors tu tombe sur un motoriste qui d'après les dimensions te donnera de tête une référence suffisamment proche. Mais il est vrai que là on arrive dans la partie "Artistique" du métier de mécanicien.

Cordialement,
Lapin.

 

[CCD]

Bonjour,

Je vais me faire l'avocat du diable, mais est-ce vraiment nécessaire? Certes ce serait mieux, mais quel est l'écart actuel entre les chapeaux de paliers et le bloc? Et si tu les ré-usine, saura tu faire mieux que la situation actuelle, est-tu équipé pour? Car 'il faut une fameuse fraiseuse horizontale pour ce boulot. Les motoristes ont des machines dédiées à ce boulot et "les fraises" "qui vont bien", plus les accessoires de métrologie indispensables.

Moteur en cour d'alésage paliers

Contrôle paliers


1° Moi pour faire au moins cher, j'essaierai d'abord ainsi:

en huilant bien, avec un vieux jeu de coussinet et paliers serré au couple, tu regarde si ça accroche en tournant à la main et ensuite tu avise. Le jeu fonctionnel devrait absorber la non sphéricité, c'est quand même des pièces de grandes séries très très similaires les unes aux autres. Si c'est OK, monte les coussinet neufs, reteste et voilà.

2° Si c'est pas bon, mon deuxième choix serait de sous traiter cette partie à un motoriste, selon la procédure que tu décrit ou une autre qu'il pourrait te proposer, c'est quand même son métier.

3° Le" hic" que je ferait à ta procédure c'est que tes pistons vont remonter et peu-etre plus haut que ton bloc, donc taper dans les soupapes ou la culasse, car à mon avis vouloir reprendre 0,05 ne te permettra pas de corriger tes paliers si ils sont si différents que ça. A l'opposer si cela suffirait alors tu est très proche des jeux fonctionnels et je te renvoie à la solution 1°. Pense aussi qu'en remontant le vilebrequin tu ajoute du jeu à chaine/courroie de distribution ou tu en "enlève" si c'est des pignons. Tu met aussi du faux rond coté embrayage.
A nouveau, si c'est 0,05 Ok. Si t'est obligé de faire plus aie, aie, aie!

Mais bon, j'ai plus l'habitude des gros diesels ou les tolérances de fonctionnement sont plus larges que les petits moteurs sportifs "nerveux", peut-être que je ne raconte que des conneries dans ton cas.

Cordialement,
Lapin.

Approche pragmatique.

le moteur est un moteur turbo, le taux de compression d'origine est de 8,8 et avec mes nouveaux piston forgés basse compression nous retombons à 8,5.
Il n'y a donc aucune chance qu'il y ai une interférence en remontant de 5/100 voir 1/10 de mm l'axe du vilebrequin.
Coté distribution c'est une courroie, donc pas de pb là non plus.

le seul point à évaluer serait le desaxage avec la Boite mais la queue de boite n'est pas emmanchée dans la volant moteur.
En outre, il faut garder en mémoire que le bloc une fois en température la distance entre le haut du bloc et l'axe du vilebrequin se dilate d'environ 3/10 mm ...

Ce qui m'intéresserait c'est d'avoir un témoignage d'un motoriste qui a déjà fait ce genre de manip et dont le moteur a survécu ...

En fait c'est un retour d'expérience sur la faisabilité de l'opération que je recherche.

Bien évidement (je le déplore) je n'ai pas l'outillage nécessaire pour faire moi même ce genre de manip moi même.

 

[bimeur]

Oui le "moteur court" (bas moteur + Embiellage) est disponible à 5125 euro. (le bloc seul non)

C'est une bonne idée, j'y ai déjà pensé, mais bon à part ça ?

A titre d'info complémentaire le bloc moteur en question à environ 1000 km, réels, donc ça vaut le coup de le sauver !

un bas moteur,mis a part les cylindres,ne s'use que très peu(les coussinets ne tournent pas dans leur palier)

et vu que tu y poses un jeu de pistons forgés avec RV abaissé,je suppose que tu vas réalésé?

donc franchement,te faire ch**r a 'sauver' un bloc qui n'a que 1000km,alors qu'il y manque le principal,c'est beaucoup d'efforts inutiles

pour le prix du bas moteur,je ne parle évidemment pas d'un bloc neuf chez le constructeur......mais d'un d'occasion,dont le propriétaire n'aurait pas le budget pour le refaire.......

après si tu aimes les défis,,dans l'absolu,tout est possible,trouver des demi paliers(mais alors la,il va encore falloir en trouver avec la cote la plus grosse possible,pour augmenter la marge de manœuvre) et les faire aligner/usiné,et tu peux contacter des société qui fabriquent des coussinets,ils ont très souvent des 'sections' dédiés a la fabrication sur mesure de ces bêtes la,mais il faudra alors sortir les €€€€€€

 

[CCD]

Certes, mais les seuls hics à ce raisonnement sont les suivants :

1) Ces moteurs sont trés difficiles à trouver en occasion il y a en eu trés peu d'Astra H OPC avec un moteur type Z20LEH sorties et encore moins cassées.
c'est pour cette raison que j'ai accepté d'acheter celui là (+ la boite 6) en morceaux, cela faisait déjà un an que j'en cherchais activement un dans un état acceptable.

2) Du fait qu'il n'a que 1000 km je peux y mettre des pistons forgés en cote d'origine, sans affaiblir la paroi des chemises par un réalésage en cote réparation (+0,5 mm
Ceal n'est n'est pas possible avec un moteur avec plusieurs dizaines de millier de km au compteur.
Dans mon cas, la mise à la cote de l'alésage pour appairer les nouveaux pistons nécessite un accroissement de l'alésage de seulement 1,5/100 de mm

3) Enfin que lors de l'achat des pièces , il n'était pas prévu que ces demi chapeaux soient manquants

Donc la situation est telle que décrite et je dois la gérer pas la refaire ...

Donc ma décison est de récupérer ce bloc en essayant de réaléser en ligne les paliers de vilebrequin, tout en gardant des coussinets neufs en cote d'origine.

Ce n'est peut être pas la solution la plus simple, quoique ...

 

[punchy]

Idem que lapin_de_garenne
essai déja avec ceux que tu a récuperer
On verra apres

 

[phil21]

regarde du coté des sites anglais specialisé tu trouvera des coussinets sans probleme,une autre soultion consiste a contacter les preparateurs officiels opel pour avoirs ces pieces

 

[CCD]

regarde du coté des sites anglais specialisé tu trouvera des coussinets sans probleme,une autre soultion consiste a contacter les preparateurs officiels opel pour avoirs ces pieces

Si tu as des adresses je suis preneur !

Parceque mes recherches sur le sujet n'ont pas donnés grand chose

 

[TRD]

Aïe...

Ce genre de manip est extrêmement compliquée.

Je suis un peu pressé et je n'ai pas pris le temps de tout lire en détails alors milles excuses si je répète ce que d'autres ont écrit plus haut.

D'abord il faut savoir qu'une ligne d'arbre de qualité doit présenter une coaxialité d'environ 5 microns pour l'ensemble des 5 paliers.


Donc comme la plupart des machines tridimensionnelles de bonne facture ont une incertitude de mesure de 2 microns, il ne reste pas grand-chose pour l'usinage.

Disons qu'un (très bon) bricoleur peut se contenter d'un centième, mais ce sera du (très bon) bricolage...


Donc, comme le jeu aux paliers induit du bruit alors que le serrage entraîne la casse, il faut absolument se situer dans le haut de la tolérance en ce qui concerne le diamètre si on veut pouvoir accepter de petits écarts de coaxialité. Mais si le moteur approche les 200 Ch au litre ça ne marchera pas, j'en suis sûr.

Ensuite, là où ça se complique, c'est que l'usinage va prendre de la matière en haut et en bas des demis-alésages, mais rien au niveau du plan de joint. Je n'apprendrais rien à personne ici en parlant de copeau minimal. Je suis près à parier que les alésages ne seront pas circulaires à cause de ça. Alors ne parlons plus de cylindricité...

En plus, les logements d'ergots et les trous de lubrifiant sont à l'origine d'une coupe discontinue : finie la belle circularité attendue !

La bonne méthode serait de recharger le bloc et de tout réusiner. ça va coûter une fortune et le rechargement n'est pas garanti. Si le bloc est en alu, il risque de se gauchir. s'il est en fonte, le rechargement sera délicat.

Quant à mettre des inserts dans des alésages plus gros, j'ai déja joué... et j'ai perdu. A chaque démontage, même avec de bons goupillages, la cylindricité est tuée. ça ne marche pas même si c'est une boite de mécanique de précision qui fait le travail. Il ne faut pas oublier que le bloc fait 400 mm de long.

Un autre point à connaître : le fonctionnement hydrodynamique du palier dégage une quantité importante de chaleur. Une partie s'évacue dans l'huile, l'autre part à-travers le coussinet et est échangée par l'interface avec le bloc et les chapeaux. Tout excès de rugosité, tout défaut de forme se traduit par une barrière thermique. Le coussinet surchauffe localement. L'huile est déjà à 150 °C dans ce type de moteur. A 240 ° l'étain fond...

Crois-moi, j'ai déja eu ce problème sur des moteurs uniques valant plusieurs centaines de milliers d'Euros. ça s'est toujours mal terminé.

Même si ça fait mal au coeur, il vaut mieux tout jeter à mon avis.

Maintenant si tu veux absolument des coussinets spéciaux va voir chez CBP (tu trouveras ça sur Internet), mais fais-moi confiance : tu vas jeter ton argent par la fenètre.

TRD

Expert technologies avancées moteur (C'est peut-être vrai, c'est écrit sur ma feuille de paye.)

 

[TRD]

Vu le rapport volumétrique annoncé, c'est un moteur à allumage commandé. Vas voir dans les casses en Suisse. Il y a beaucoup plus de moteurs à essence de l'autre coté de la frontière.

Si tu veux une liste de casses helvétiques j'en ai une petite au bureau. Tu m'envoie un MP avec ton adresse de messagerie et je te transmets ça dès que possible.


Bon courage.

 

[CCD]

Merci j'ai déjà appelé quelques casses en Suisse mais ce type de moteur est trop récent et assez rare il n'en avaient pas ...

Concernant le réusinage en ligne, je n'envisageais pas de le faire moi même, je pensais plutôt le faire faire par une société spécialisée en usinage et rectification des moteurs industriels.
Ils exercent cette activité depuis pas mal de temps et ils sont bien outillés
Pour info :

http://www.alsia.fr/moteurs_diesel.php

Le jeu autorisé pour les paliers de vilebrequin est compris entre 15/100 et 43/100 de mm ce qui laisse tout de même un peu de marge de manoeuvre.

Concernant le copeau minimum avec un outil ARS bien affuté le 1/100 est jouable et perso avec des plaquettes carbure neuves j'ai déjà pris des passes de 2/100 de mm.

Mais bon, tu as raison ce n'est pas une manip facile, c'est d'ailleurs pour cela que je demande l'avis des spécialistes.

(tout cela causé par la stupidité d'un ignorant)

je vais tout de même explorer la piste CBP, merci du tuyau.

 

[phil21]

je recherche une adresse pres de chez moi,ils bossent pour RENAULT SPORT F1 et MECHACHROME qui fabrique justement les moteurs F1 bossent avec eux

 

[phil916]

Bonsoir,

avec un tour bien réglé, un barreau rigide placé entre pointes avec porte grain d'alésage sorti pour le diamètre interne des paliers (moins cote de rodage final?)
la pièce à aléser bridée sur le trainard je ne trouve pas la manip si difficile, c'est du classique en tournage.
Après un gros travail d'alignement et de réglages préalables les 15 centièmes "et quelques" devraient pouvoir se tenir sur la longueur de l'alésage...

 

[TRD]

ATTENTION

"Le jeu autorisé pour les paliers de vilebrequin est compris entre 15/100 et 43/100 de mm ce qui laisse tout de même un peu de marge de manoeuvre. "

IMPOSSIBLE !

Une règle-métier dit qu'en gros il faut 10 à 13/10000 du diamètre pour le jeu.

15 à 43/100 ça ferait des paliers de 200 à 300 mm de diamètre !

Un palier conventionnel, c'est 5/100 environ !

Ce sont des microns, j'en suis sûr.

Bon, celà dit si tu veux un super pro, demandes M. DELABYE chez ROSA à BEAUCHAMP dans le 95 telephone 01 39 95 42 36

Il a l'habitude de faire ce genre de choses, mais demandes bien un devis avant. A travail exceptionnel, artisan exceptionnel, mais tarif exceptionnel.

Delabye est le patron de la boutique. Il a acheté une ligne complète pour faire de la sous-traitance de moteurs pour un constructeur français. Sa ligne exst en sous-charge. Je lui envoie mes moteurs malgré les 500 bornes qui nous séparent parce qu'il fait vraiment un travail exceptionnel. Pourtant des usineurs qui font de la mécanique de précision j'en connais quelques-uns...

 

[lacier]

Bonsoir,

J'ai eu travaillé avec un atelier qui refaisait des moteurs pour des voitures anciennes, disons haut de gamme... c'était pas des blocs indénor, plutôt genre voitures de compétition pour des musées ou collectionneurs. Pas trop de droit à l'erreur compte tenu de la rareté des pièces.

L'alésage des lignes de coussinets de vilebrequin ce faisait sur aléseuse horizontale avec barre porte grain plus lunette.

C'était impressionnant de voir le calme, la lenteur apparente, en fait je devrais dire la dextérité du compagnon qui montait, dégauchissait le bloc et faisait l'usinage. Il ne fallait pas démonter la barre d'alésage pour faire la mesure entre deux passes. Bref, travail assez difficile mais intéressant.

Je pense que les méthodes d'usinage en réparation unitaire n'ont pas tellement évolué mais les jeux demandés sur les moteurs modernes sont peut être beaucoup plus serrés.

Mais comme le dit TRD, choisis un pro dans cette spécialité, ne laisse pas un usineur même professionnel se faire la main dans ce domaine sur ton moteur.

 

[CCD]

ATTENTION

"Le jeu autorisé pour les paliers de vilebrequin est compris entre 15/100 et 43/100 de mm ce qui laisse tout de même un peu de marge de manoeuvre. "

IMPOSSIBLE !

Une règle-métier dit qu'en gros il faut 10 à 13/10000 du diamètre pour le jeu.

15 à 43/100 ça ferait des paliers de 200 à 300 mm de diamètre !

Un palier conventionnel, c'est 5/100 environ !

Ce sont des microns, j'en suis sûr.

tu as raison, la fatigue de la journée et les soucis causés par ce pb, la virgule est mal passée c'est 1,5 et 4,3/100 de mm :

 

[TRD]

OUF !

J'ai eu peur d'être dépassé...

Plus sérieusement, si tu veux faire un moteur de course, je te conseille de mettre plutôt le jeu maxi aux coussinets, voire même un peu plus pour limiter les pertes par frottement.

A toutes fins utiles je précise que le coussinet neuf a TOUJOURS un diamètre supérieur à celui de l'alésage dans lequel on le place. En d'autres termes, la longueur développée du demi-coussinet est toujours plus grande que la demi-circonférence de l'alésage. C'est fait exprés pour que le coussinet soit fretté dans l'alésage lors du serrage. C'est indispensable pour le transfert thermique.

Donc, un moteur de course idéal a un alésage plutôt au minimum et un coussinet d'épaisseur minimale. Ainsi, le vilo a du jeu mais le coussinet est serré.

On va me dire que plus de jeu égale moins de pression d'huile...

Et alors ?

Ce n'est pas la pression, mais le débit qui est important. Le débit contribue au refroidissement du palier. La pression n'est qu'une conséquence du fonctionnement.

Dès que le moteur tourne, une pression hydrodynamique de plusieurs centaines de bars s'établit automatiquement et la pression d'alimentation devient négligeable.

Est-ce clair ?

Sinon, il y a des tas de sujets sur les paliers hydrodynamiques sur Internet.

Bon usinage.

 

[punchy]

Et sur le fait de monter des paliers non appairer sur le moteur (c'est mon cas aussi)
Qu'en penses-tu TRD, les écarts d'usinage doivent être faible malgré tout ?
N 'y a t'il pas un rodage qui se fait et donc réduction des défauts ?

Peut t'il y avoir moyen de faire un genre de rodage avant de finir le moteur
(un genre d'appairage vilo / palier / bloc)
avec peu ou pas de pression d'huile ?

 

[CCD]

voici l'une des réponses reçues de l'un préparateurs anglais que j'avais contacté pour voir la disponibilité de paliers en cote réparation sur le diamètre extérieur :

Christian,
Im afraid we only have larger internal diameter bearings, I know of no one who makes larger outside diameter bearings.
Dave
P.E.C. ltd
Europe's finest selection of Performance Engine Components
http://www.performanceenginecomponents.com

Cela confirme mon analyse initiale, mon seul salut réside dans un réalésage en ligne à la cote d'origine, ou la poubelle pour le bloc ...

 

[TRD]

Et sur le fait de monter des paliers non appairer sur le moteur (c'est mon cas aussi)
Qu'en penses-tu TRD, les écarts d'usinage doivent être faible malgré tout ?
N 'y a t'il pas un rodage qui se fait et donc réduction des défauts ?

Peut t'il y avoir moyen de faire un genre de rodage avant de finir le moteur
(un genre d'appairage vilo / palier / bloc)
avec peu ou pas de pression d'huile ?

Les constructeurs essayent d'avoir des lignes
d'arbres avec la plus grande coaxialité possible entre les paliers pour avoir une bonne portée des paliers. Par contre, il n'y a rien à gagner à avoir une localisation très précise de l'ensemble de la ligne d'arbre. Dans le sens "vertical", l'impact sur le rapport volumétrique est faible tant que les écarts sont faibles. 1/10 est tout à fait acceptable. Dans le sens transversal, l'impact est encore moindre. J'ai vu tourner un moteur complètement loupé à ce niveau je crois que le défaut était égal à 5/10. Pour être tout à fait exact, la ligne d'arbre était bonne, mais les alésages avaient un défaut d'alignement sur la ligne d'arbre qui correspondait à ces 5/10. Nous n'avons pas vu de différence au banc-moteur.

Donc, il est possible que les chapeaux n'aillent pas d'un moteur à l'autre. Ils sont déja numérotés pour qu'on ne les inverse pas d'un palier à l'autre et il faut toujours prendre garde à les monter dans le bon sens.

Il y a quinze jours, à Magny-cours, sur un moteur de série, un mécano distrait a inversé deux paliers d'arbres à cames (admission -échappement.) On s'en est aperçu immédiatement, l'arbre ne tournait pas à la main.

Si le défaut existe, il est facile à mettre en évidence avec un double controle. D'abord un coup de subito (je sais c'est difficile à manipuler...) Il permettra de vérifier que le diamètre est constant quel que soit l'angle sous lequel on mesure. (Mesure à faire sanc coussinets car les coussinets n'ont pas une épaisseur constante tout le tour. On appelle ça le dépinçage.)

Tout doit être serré au couple évidemment.

Ensuite seconde vérification avec un alésomètre à trois touches (Tri-o-bore, Bowers et compagnie. Mesurer aussi sous plusieurs angles.

Dans les deux cas, bien vérifier sur plusieurs cercles car il est tout à fait concevable que le plan de joint des paliers ne soit pas perpendiculaire à la ligne d'arbre puisque la ligne est toujours alésée sur pièces assemblées.

Si tous ces contrôles se révèlent favorables, alors je donne ma bénédiction pour un essai du moteur parce que je ne vois plus ce qui pourrait réellement empêcher le fonctionnement.

Une autre solution serait bien sûr de disposer d'une (bonne) machine tridimensionnelle et d'un palpeur assez long pour vérifier les cinq paliers en une seule fois. Ceux qui ont une bécane qui a assez de passage auront tout intérêt à placer la ligne d'arbre verticale pour que la gravité de fasse pas plier le palpeur. Ils ont beau être en composites, quand il sont aussi longs, il doit bien y avoir de la flexion.


Autre remarque pour la mesure à la tridim : laisser le bloc stabiliser en température une demi-journée au moins avant de mesurer.

Un tuyau : aller demander une mesure (gratis) dans une école d'ingénieurs.

Mais ça m'étonnerait que tout aille aussi bien que ça. en tout cas, je suis très intéressé par les résultats que vous voudrez bien me communiquer.

Merci de préciser quels moyens ont été utilisés et l'incertitude de ces moyens.

 

[phil21]

Pose leur la question
http://www.revaltec.fr/francais/societe.php

 

[punchy]

Merci TRD
Effectivement je comprend tout a fait la faible exigence de localisation.

Quand tu dit le vilo tournée a la main, tu peut préciser.
c'est en tournant sur un arbre de petit diamètre ou en agissant sur les contres poids ?

Faudrait que je remonte un bloc vite fait avec les anciens paliers pour pouvoir comparer.

Dans mon cas les paliers sont en une seul pièce (semelle)
c'est un 4 cylindre / 2.5 litres / en Alusil.

 

[TRD]

Punchy,

Je parlais des arbres à cames.

Pour les vilebrequins c'est très différent parce que les vilebrequins se tordent et flechissent sous charge. Un vilebrequin libre à l'arrêt peut très bien coincer sous charge.

Les "bons" vilos (de 4-cylindres en ligne) ont huit contrepoids. Ainsi, ils fléchissent moins car la charge est mieux répartie.

Malheureusement, il existe encore beaucoup de vilebrequins à 4 contrepoids et ceux-là se déforment beaucoup.

On ne peut pas tirer grand chose d'un essai à l'arrêt. il faudrait mesurer la trainée de vilebrequin en entrainant le moteur avec un moteur électrique via un couplemètre. Trop compliqué pour un non-spécialiste à mon avis...

Chez Renault, le paliers des Dauphine et Quatre chevaux étaient usinés exprès tordus pour contrebalancer les déformations de vilos qui n'avaient alors que trois paliers.

Quand on n'a pas de sous, il faut être astucieux...

Mais une quatre pattes ça ne devait guère dépasser les vingt bourriques !

 

[punchy]

Oui c'est du 8 contre poids (Porsche 944 T), a 30Kg mini il doit pas trop fléchir celui là je pense...

Oui je vois, une mesure dynamique.
Un test entre deux bloc doit être tentable (vilo seul)
(mesure du courant sur le moteur elec)
A Quel vitesse il faut tourner au mini ?

 

[bimeur]

Punchy,

Je parlais des arbres à cames.

Pour les vilebrequins c'est très différent parce que les vilebrequins se tordent et flechissent sous charge. Un vilebrequin libre à l'arrêt peut très bien coincer sous charge.

Les "bons" vilos (de 4-cylindres en ligne) ont huit contrepoids. Ainsi, ils fléchissent moins car la charge est mieux répartie.

Malheureusement, il existe encore beaucoup de vilebrequins à 4 contrepoids et ceux-là se déforment beaucoup.

On ne peut pas tirer grand chose d'un essai à l'arrêt. il faudrait mesurer la trainée de vilebrequin en entrainant le moteur avec un moteur électrique via un couplemètre. Trop compliqué pour un non-spécialiste à mon avis...

Chez Renault, le paliers des Dauphine et Quatre chevaux étaient usinés exprès tordus pour contrebalancer les déformations de vilos qui n'avaient alors que trois paliers.

Quand on n'a pas de sous, il faut être astucieux...

Mais une quatre pattes ça ne devait guère dépasser les vingt bourriques !

il faudra que tu m'expliques alors pourquoi des blocs,a la base atmos,lorsqu'ils sont passé en turbo par les constructeurs,ils passent en version 4CP alors qu'ils avaient 8CP en atmo?

je sais que d'un pur point de vue dynamique,un 8CP est mieux loties face aux forces cycliques des detonations,devant un 4CP,mais je sais aussi que dans la pratique,un vilebrequin 4CP monté sur 5 palier et pinaillé,on peut aussi sortir des puissances assez phenomenal(de l'ordre de 350cv/l pour ceux que je connais bien)

 

[TRD]

Je vais encore me faire taper sur les doigts par les esprits grincheux qui trouvent que je sors du sujet...

Tant pis pour eux et tant mieux pour ceux qui veulent en savoir plus long sur la dynamique des moteurs à pistons.

Premier point : les contrepoids ne servent pas pour équilibrer les efforts de combustion, mais uniquement pour contrebalancer (en partie seulement) le balourd dû à la masse rotative du moteur.

En gros (en détails c'est beaucoup plus compliqué) on peut diviser les pièces mobiles du moteur en deux catégories : celles qui ont un mouvemenr rotatif, comme le vilebrequin et celles qui ont un mouvement alternatif comme le piston.

L'axe du piston fait aussi partie de la masse alternative, c'est clair pour tout le monde.

Mais pour la bielle, c'est plus compliqué : la tête (coté du vilebrequin) tourne alors que le pied (coté du piston) translate. Les motoristes (dont je fais partie) qui sont d'éternels fainéants ont décidé un jour que pour simplifier les calculs on affecterait 1/3 de la masse de la bielle à l'alternatif et 2/3 au rotatif. c'est inexact, mais pour une bielle conventionnelle on n'est pas très loin de la vérité.

Donc, les contrepoids servent à équilibrer la masse du maneton, la masse excentrée des bras, 2/3 de la masse de la bielle, celle des coussinets et celle des vis.

Là encore je fais un tout droit parce que c'est plus compliqué que ça. En réalité, ce n'est pas la masse, mais le moment d'inertie de ces pièces qu'il faut compenser. Le moment d'inertie c'est comme si on découpait la matière en petits grains et que pour chaque grain on calcule sa masse et qu'on la multiplie par le carré de la distance du grain à l'axe du vilebrequin. Ensuite on additionne tout ça et on obtient le moment d'inertie. Petits souvenirs scolaires on appelle ça du calcul intégral.

Autrement formulé : un gramme de matière placé à dix centimètres de l'axe produit la même inertie que quatre grammes à cinq centimètres.

Donc, pour chaque cylindre, on essaye de mettre dans les contrepoids la même inertie que celle du maneton, des deux tiers de la bielle... etc.

Quand le moteur tourne, la matière du maneton est toujours à la même distance de l'axe du vilebrequin. Le calcul est facile pour un type un peu matheux. Mais ce n'est pas vrai pour la bielle ! Quand le moteur est au PMB (Point Mort Bas), une bonne partie de la bielle est juste sur l'axe du vilebrequin. Comme la distance est égale à zéro, la masse de cette partie multipliée deux fois par zéro ne provoque pas d'inertie.

Quand le moteur est au PMH (piston en haut), la bielle est complètement sortie du vilebrequin et son inertie est maximale.

Donc, il est impossible d'équilibrer parfaitement un cylindre !

Pourtant le vilebrequin est équilibré statiquement parce que les défauts d'équilibrage d'un cylindre sont compensés par les défauts inverses d'équilibrage d'un autre cylindre.

Maintenant revenons à notre simple vilebrequin à un maneton.

Quand le piston approche du PMH, la bielle qui est complètement sortie du vilebrequin se met à tirer très fort sur le maneton parce que son moment d'inertie est très grand.
A ce moment-là, les masses qui sont soumises à la force centrifuge tirent dans le sens opposé. Il suffit de fabriquer un vilebrequin avec un trombonne de bureau et de tirer dessus pour simuler les efforts exercés par la bielle et par les masses pour voir qu'il fléchit.

Quand il y a deux masses par cylindre, la flexion est répartie comme si on appuyait sur une poutre sur deux appuis. Quand il n'y a qu'une masse, la flexion se produit comme dans une poutre encastrée d'un seul coté et libre à l'autre extrémité qui est chargée. Le vilebrequin fléchit beaucoup plus avec une seule masse.

Les forces centrifuges sont proportionnelles au carré de la fréquence de rotation.

Or, un moteur turbo a un couple important à bas régime alors qu'un moteur atmo doit tourner vite pour avoir de la puissance. Les moteurs turbo sont donc plus souvent utilisés aux basses fréquences de rotation que les atmos. Les pièces rotatives subissent donc moins de forces centrifuges et par conséquent, il est moins nécessaire d'avoir huit masses pour un quatre-cylindres.

J'espère avoir été clair. Tout est en réalité beaucoup plus compliqué que ça, et j'espère que les spécialistes pardoneront mes simplifications. Je préfère que beaucoup comprennent l'essentiel plutôt que d'essayer d'apprendre quelque chose de plus à des ingénieurs qui de toute façons en connaissent déjà pas mal. Et peut-être plus que moi car la dynamique n'est pas ma spécialité même si j'ai fait quelques calculs d'équilibrage.

Pour plus d'infos lisez le bouquin de SWOBODA Mécanique des moteurs alternatifs. Il est excellent. On le trouve partout. 60 Euros tout de même...

http://www.amazon.fr/M%C3%A9canique-mot ... 2710804581

Mais je suis sûr qu'il y en a un à la bibliothèque universitaire de votre coin et qu'en demandant gentiment on vous le prêtera.

 

[TRD]

La Porsche 944 est à ma connaissance une exception.

C'est le seul moteur à essence rapide à quatre cylindres a avoir atteint trois litres. Une pure folie ! Mais c'est du Porsche et c'est bien étudié.

Si je ne me trompe pas, le turbo ne doit faire que 2,5 litres, c'est bien ça ?

Et forcément il doit tourner beaucoup moins vite que l'atmo.

Mais ce vilebrequin est déja vieux et donc calculé à la main. Avec l'informatique on fait ça beaucoup plus vite aujourd'hui, mais est-ce réellement mieux ?