Connectez le piston et le vilebrequin et transmettez la force sur le piston au vilebrequin, convertissant le mouvement alternatif du piston en mouvement de rotation du vilebrequin.
Le groupe bielle est composé du corps de bielle, du chapeau de tête de bielle, de la bague de pied de bielle, du coussinet de palier de tête de bielle et des boulons de bielle (ou vis). Le groupe bielle est soumis à la force des gaz de l'axe de piston, à son propre mouvement de va-et-vient et à la force d'inertie alternative du groupe piston. L'intensité et la direction de ces forces varient périodiquement. Par conséquent, la bielle est soumise à des charges alternées telles que la compression et la traction. La bielle doit présenter une résistance à la fatigue et une rigidité structurelle suffisantes. Une résistance à la fatigue insuffisante entraîne souvent la rupture du corps de bielle ou de son boulon, entraînant un accident grave et des dommages à l'ensemble de la machine. Une rigidité insuffisante entraîne une déformation par flexion du corps de bielle et une déformation de la tête de bielle, entraînant une usure excentrique du piston, du cylindre, du palier et du maneton.
Structure et composition
Le corps de la bielle se compose de trois parties, la partie reliée à l'axe de piston est appelée la petite extrémité de la bielle ; la partie reliée au vilebrequin est appelée la grosse extrémité de la bielle, et la partie reliant la petite extrémité et la grosse extrémité est appelée le corps de la bielle.
Le pied de bielle est principalement constitué d'une structure annulaire à parois minces. Afin de réduire l'usure entre la bielle et l'axe de piston, une bague en bronze à parois minces est insérée dans le trou du pied de bielle. Des rainures sont percées ou fraisées dans la tête et la bague pour permettre aux projections d'huile de pénétrer dans les surfaces de contact de la bague de lubrification et de l'axe de piston.
L'arbre de bielle est une bielle longue, soumise à des efforts importants pendant le fonctionnement. Afin d'éviter toute flexion et déformation, son corps doit présenter une rigidité suffisante. C'est pourquoi la plupart des arbres de bielle des moteurs automobiles utilisent des sections en I, qui minimisent la masse tout en offrant une rigidité et une résistance suffisantes, tandis que les sections en H sont utilisées dans les moteurs à haute résistance. Certains moteurs utilisent le pied de bielle pour pulvériser de l'huile afin de refroidir le piston, et un trou traversant doit être percé dans le sens longitudinal du corps de bielle. Afin d'éviter la concentration des contraintes, la liaison entre le corps de bielle, le pied de bielle et la tête de bielle adopte une transition douce et ample.
Afin de réduire les vibrations du moteur, la différence de qualité entre les bielles de chaque cylindre doit être minimale. Lors de l'assemblage du moteur en usine, les bielles sont généralement groupées en fonction de la masse des extrémités de la bielle (en grammes). Groupe de bielles.
Sur le moteur de type V, les cylindres correspondants des rangées gauche et droite partagent un maneton et les bielles ont trois types : bielles parallèles, bielles à fourche et bielles principales et auxiliaires.
Principale forme de dommage
Les principales causes de dommages aux bielles sont la rupture par fatigue et la déformation excessive. Ces ruptures se situent généralement dans trois zones de forte contrainte de la bielle. Les conditions d'utilisation de la bielle exigent une résistance mécanique et une résistance à la fatigue élevées, ainsi qu'une rigidité et une ténacité suffisantes. Dans la technologie traditionnelle de fabrication des bielles, les matériaux utilisés sont généralement des aciers trempés et revenus tels que l'acier 45, le 40Cr ou le 40MnB, qui présentent une dureté plus élevée. C'est pourquoi les constructeurs automobiles allemands ont développé de nouveaux matériaux pour bielles, tels que l'acier microallié à haute teneur en carbone C70S6 non trempé et revenu, l'acier forgé SPLITASCO, l'acier forgé FRACTIM et l'acier forgé S53CV-FS (normes DIN allemandes). Malgré sa résistance élevée, l'acier allié est très sensible à la concentration des contraintes. Par conséquent, des exigences strictes sont requises concernant la forme de la bielle, le congé excessif, etc., et une attention particulière doit être accordée à la qualité du traitement de surface pour améliorer la résistance à la fatigue, sinon l'application d'acier allié à haute résistance n'atteindra pas l'effet souhaité.
