Qu'est-ce qu'un vilebrequin ? Quel est le rôle d'un vilebrequin ? De quoi est composé un vilebrequin ?
Le vilebrequin est l'une des pièces les plus importantes du moteur. Il reçoit la force de la bielle et la convertit en couple, entraînant ainsi les autres accessoires du moteur. Le vilebrequin est soumis à la force centrifuge due à la rotation, à l'inertie des gaz et à l'inertie du mouvement alternatif, ce qui lui permet de supporter des contraintes de flexion et de torsion. Par conséquent, il doit présenter une résistance et une rigidité suffisantes, et ses tourillons doivent être résistants à l'usure, uniformes et équilibrés. Fabriqué en acier de construction au carbone ou en fonte ductile, le vilebrequin, une fois la bielle installée, transforme son mouvement de va-et-vient en un mouvement circulaire (rotation). Sa fonction principale est de convertir le mouvement alternatif du moteur en mouvement rotatif, fournissant ainsi la puissance à l'ensemble du système mécanique.
Le rôle du vilebrequin comprend principalement les points suivants :
Transmission de la puissance : Le vilebrequin transmet la force du piston à l'arbre de sortie en convertissant le mouvement linéaire alternatif du piston en un mouvement de rotation circulaire, et entraîne le fonctionnement d'autres pièces du moteur, telles que les soupapes, les pistons, les bielles, etc.
Transmission du couple et de la vitesse : Le vilebrequin peut également transmettre le couple et la vitesse du moteur à l’arbre de sortie, permettant ainsi à la voiture de générer de la puissance en roulant et au moteur de fonctionner normalement.
Résistance au couple : Le vilebrequin doit également résister au couple et à la force d'inertie du moteur pour assurer le fonctionnement normal de celui-ci.
Soupape de régulation : Le vilebrequin contrôle l’admission et l’échappement de l’air dans le cylindre en commandant l’ouverture et la fermeture de la soupape afin d’assurer le fonctionnement normal du moteur.
En général, le vilebrequin est l'une des pièces les plus importantes du moteur ; son rôle est de convertir le mouvement linéaire alternatif du piston en rotation circulaire du vilebrequin pour entraîner le fonctionnement des autres pièces du moteur, mais il doit également résister à diverses forces et moments pour assurer le fonctionnement normal du moteur.
Le vilebrequin se compose principalement des pièces suivantes :
Col de vilebrequin : Pièce supportant principalement le vilebrequin, il repose sur le palier principal logé dans le carter. L’axe du col de vilebrequin est parfaitement aligné.
Maneton de bielle (tourillon de vilebrequin) : le maneton de bielle est installé en déviant de l’axe du tourillon de l’arbre principal, et il existe un certain angle entre le maneton de bielle et l’arbre principal afin de convertir la force de la bielle en couple de rotation du vilebrequin.
Manivelle (bras de manivelle) : La pièce qui relie le tourillon de la bielle et le tourillon de l'arbre principal pour convertir la force de la bielle en couple de rotation du vilebrequin.
Contrepoids : utilisé pour équilibrer le couple centrifuge déséquilibré du moteur, et parfois pour équilibrer une partie de la force d’inertie alternative afin de permettre une rotation fluide du vilebrequin.
Arbre avant (extrémité libre) : utilisé pour installer la poulie de la pompe à eau, la poulie de distribution du vilebrequin, etc.
Bride arrière : utilisée pour installer le volant moteur, le palier arrière et la bride du volant moteur entre la bride d'huile et le filetage de retour, afin d'empêcher les fuites d'huile.
Le principe de fonctionnement du vilebrequin repose sur la conversion de la force exercée par la bielle en couple, lequel est transmis par le vilebrequin et actionne les autres accessoires du moteur. Lors de ce processus, le vilebrequin est soumis à la force centrifuge due à la rotation des masses, à l'inertie des gaz (variation périodique) et à l'inertie du mouvement alternatif. Il supporte également des contraintes de flexion et de torsion. Par conséquent, le vilebrequin doit présenter une résistance et une rigidité suffisantes, et la surface des tourillons doit être résistante à l'usure, uniforme et équilibrée.
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