Un vilebrequin est un arbre entraîné par un mécanisme à manivelle, composé d'une série de manivelles et de manetons auxquels sont fixées les bielles d'un moteur. C'est une pièce mécanique capable d'effectuer une conversion entre mouvement alternatif et mouvement de rotation.
Le but principal de cette bielle est d'absorber le mouvement alternatif du piston et de le transmettre au vilebrequin. Lorsque le vilebrequin est déplacé par la bielle, il convertit ce mouvement en mouvement rotatif et fait tourner le volant, qui continue de déplacer les roues du véhicule.
Sans manivelle, un moteur à piston alternatif n'est pas en mesure de transmettre le mouvement alternatif du piston à l'arbre d'entraînement. En termes simples, un moteur alternatif ne peut pas déplacer un véhicule sans vilebrequin.
Différents moteurs passent par un cycle de puissance avec différents nombres de tours de vilebrequin. Par exemple, un moteur à 2 temps effectue un cycle d'alimentation après un tour de vilebrequin, tandis qu'un moteur à 4 temps effectue un cycle d'alimentation après l'achèvement de deux tours de vilebrequin.
Les vilebrequins peuvent être soudés, semi-intégrés ou monoblocs. Ce composant du moteur relie la section de sortie du moteur à la section d'entrée.
La manivelle agit comme un lien qui fournit la puissance de sortie sous forme d'énergie cinétique de rotation - le piston est relié au centre de la manivelle via une bielle. Le bras de manivelle permet au piston de faire tourner le vilebrequin pour générer une force permettant de déplacer le véhicule.
Fondamentalement, le vilebrequin effectue une tâche simple :traduire le mouvement linéaire des pistons en rotation. Il fait le même travail que la manivelle d'un vélo, qui transforme le mouvement plus ou moins haut et bas de vos jambes en rotation.
Bien que le principe soit simple, les complications ne manquent pas lorsqu'il s'agit de moteurs performants. La combustion du carburant propulse le piston directement à travers le cylindre, c'est le travail du vilebrequin de convertir ce mouvement linéaire en rotation - essentiellement en faisant basculer le piston d'avant en arrière dans le cylindre.
La terminologie d'un vilebrequin est assez spécifique, alors commençons par nommer quelques pièces. Un tourillon est la partie d'un arbre qui tourne dans un roulement. Comme on peut le voir ci-dessus, il existe deux types de tourillons sur un vilebrequin - les tourillons principaux forment l'axe de rotation du vilebrequin et les tourillons de bielle sont fixés aux extrémités des bielles qui se dirigent vers les pistons.
Pour plus de confusion, les tourillons de bielle sont abrégés en tourillons de bielle et sont également généralement appelés tourillons de manivelle ou tourillons de bielle. Les tourillons de tige sont reliés aux tourillons principaux par des âmes.
La distance entre le centre du tourillon de palier principal et le centre du tourillon de vilebrequin est appelée rayon de manivelle, également appelé course de manivelle. Cette mesure détermine la plage de course du piston lorsque le vilebrequin tourne - cette distance de haut en bas s'appelle la course. La course du piston est le double du rayon de la manivelle.
L'extrémité arrière du vilebrequin s'étend à l'extérieur du carter et se termine par une bride de volant. Cette bride usinée avec précision est boulonnée au volant, dont la masse lourde aide à lisser la pulsation des pistons à différents moments. Le volant moteur transmet la rotation aux roues via la boîte de vitesses et la transmission finale.
Dans une boîte automatique, le vilebrequin est boulonné à la couronne dentée qui porte le convertisseur de couple et transfère l'entraînement à la transmission automatique. Il s'agit essentiellement de la puissance du moteur - et l'énergie est dirigée là où elle est nécessaire :les hélices pour les bateaux et les avions, les bobines d'induction pour les générateurs et les roues d'un véhicule.
L'extrémité avant du vilebrequin, parfois appelée le nez, est un arbre qui s'étend au-delà du carter. Cet arbre se connecte à un engrenage qui entraîne le train de soupapes via une courroie ou une chaîne crantée [ou des ensembles d'engrenages dans les applications de haute technologie] et une poulie qui utilise une courroie d'entraînement pour alimenter des accessoires tels que l'alternateur et la pompe à eau.
Voici les pièces principales du vilebrequin avec son schéma :
Le maneton est une partie mécanique d'un moteur. Cela permet à la bielle d'être fixée très fermement au vilebrequin.
La surface du maneton est cylindrique afin de transmettre le couple à la grande extrémité de la bielle. Ceux-ci sont également connus sous le nom de roulements de bielle.
Les journaux sont attachés au bloc moteur. Ces roulements maintiennent le vilebrequin et le maintiennent en rotation dans le bloc moteur. Ce palier est par exemple un palier lisse ou palier lisse. Les roulements principaux varient d'un moteur à l'autre, souvent en fonction des forces exercées par le moteur.
Le Web Crank est la partie la plus essentielle du vilebrequin. La toile de manivelle relie le vilebrequin aux tourillons de palier principaux.
Les contrepoids sont un type de poids qui applique une force opposée qui donne l'équilibre et la stabilité au vilebrequin. Ceux-ci sont montés sur la manivelle.
La raison de l'ajout de contrepoids au vilebrequin est qu'ils peuvent éliminer la réaction causée par la rotation. Et il est très utile d'obtenir un régime plus élevé et de maintenir le moteur en marche facilement.
À certains endroits, deux rondelles de butée ou plus sont fournies pour empêcher le vilebrequin de se déplacer dans le sens de la longueur. Ces rondelles de butée s'assemblent entre les surfaces usinées de l'âme et de la selle de vilebrequin.
À l'aide de rondelles de butée, il peut être facilement maintenu l'écart et contribue à réduire le mouvement latéral du vilebrequin. Dans de nombreux moteurs, ceux-ci sont fabriqués dans le cadre des roulements principaux, généralement, les types plus anciens utilisent des rondelles séparées.
Le passage d'huile du vilebrequin fait passer l'huile des tourillons de palier principaux aux grands tourillons d'extrémité. Habituellement, le trou est percé dans l'âme de la manivelle. Lorsque le maneton est en position haute et que les forces de combustion poussent la bielle vers le bas, de l'huile peut pénétrer entre le tourillon et le roulement.
Le vilebrequin s'étend légèrement au-delà du carter aux deux extrémités. Cela entraînera une fuite d'huile à ces extrémités. Des joints d'huile sont fournis pour empêcher l'huile de pénétrer dans ces ouvertures. Deux joints d'huile principaux sont connectés à l'avant et à l'arrière.
Dans la plupart des cas, le vilebrequin se fixe au volant par les brides. Le diamètre de l'extrémité de roue de vilebrequin est plus grand que l'autre extrémité. Cela donne une face de bride pour monter le volant.
Les matériaux suivants ont été utilisés pour fabriquer le vilebrequin :
Les manivelles peuvent être assemblées à partir de différentes pièces ou réalisées en une seule pièce (monolithique).
La version monolithique est la manivelle la plus populaire au monde. Cependant, certains gros et petits moteurs à combustion interne ont des vilebrequins assemblés.
Ces arbres peuvent également être coulés en fonte malléable, en acier modulaire ou ductile. Les assemblages soudés sont coulés en acier. Cette méthode peu coûteuse convient aux moteurs de production bon marché avec des charges acceptables. Le processus de forgeage a une excellente résistance. Par conséquent, le forgeage est connu comme la méthode préférée pour la construction de vilebrequins.
Le capteur de position du vilebrequin est fixé au bloc moteur face au rotor de distribution sur le vilebrequin du moteur. Le capteur détecte les signaux utilisés par l'ECU du moteur pour calculer la position du vilebrequin et la vitesse de rotation du moteur.
Un capteur de vilebrequin est un dispositif électronique utilisé dans un moteur à combustion interne, à essence et diesel, pour surveiller la position ou la vitesse du vilebrequin. Ces informations sont utilisées par les systèmes de gestion du moteur pour contrôler l'injection de carburant ou le calage du système d'allumage et d'autres paramètres du moteur.
Avant qu'il n'y ait des capteurs de manivelle électroniques, le distributeur sur les moteurs à essence devait être réglé manuellement sur une marque de synchronisation.
Le capteur de vilebrequin peut être utilisé en combinaison avec un capteur de position d'arbre à cames similaire pour surveiller la relation entre les pistons et les soupapes dans le moteur, ce qui est particulièrement important dans les moteurs à calage variable des soupapes.
Cette méthode est également utilisée pour "synchroniser" un moteur à quatre temps au démarrage afin que le système de gestion sache quand injecter du carburant. Il est également largement utilisé comme source principale pour mesurer la vitesse du moteur en tours par minute.
Il existe 2 types de capteurs de position de vilebrequin.
34 dents placées à chaque angle de vilebrequin de 10 ° (CA) plus deux dents manquantes pour la détection du point mort haut (PMH) sont disposées autour du diamètre extérieur du rotor de distribution. Par conséquent, 34 ondes de courant alternatif sont émises par le capteur pour chaque tour du vilebrequin.
Ces ondes CA sont converties en formes d'onde rectangulaires par le circuit de mise en forme de forme d'onde dans l'ECU du moteur et utilisées pour calculer la position du vilebrequin, le PMH et la vitesse du moteur.
En raison de la rotation du rotor de minuterie, la direction du champ magnétique (vecteur magnétique) émis par l'aimant du capteur change en fonction de la position de la dent de détection pendant le temps où la dent de détection fixée au rotor de minuterie s'approche du capteur de position d'arbre à cames et puis s'éloigne du capteur de position d'arbre à cames.
En conséquence, la valeur de résistance MRE change également. La tension du moteur-ECU est appliquée au capteur de position d'arbre à cames, et le changement de la valeur de résistance MRE est émis sous forme de changement de tension.
Les formes d'onde des sorties des deux MRE sont amplifiées de manière différentielle et mises en forme en une forme d'onde rectangulaire par le circuit d'amplification/mise en forme de forme d'onde à l'intérieur du capteur. Les sorties MRE sont ensuite envoyées au moteur-ECU.
Un autre type de capteur de manivelle est utilisé sur les vélos pour surveiller la position du pédalier, généralement pour la lecture de la cadence d'un cyclo-ordinateur. Ce sont généralement des interrupteurs à lames montés sur le cadre du vélo avec un aimant correspondant attaché à l'un des bras du pédalier de la pédale.
Au fil du temps, tout capteur tombera en panne en raison d'accidents, de problèmes d'alimentation ou d'usure normale. En raison d'une défaillance du capteur de position du vilebrequin ou de l'arbre à cames, un moteur peut couper, mourir pendant la conduite ou refuser de démarrer.
Un capteur défectueux peut entraîner une panne moteur catastrophique.
Un vilebrequin est un arbre entraîné par un mécanisme à manivelle, composé d'une série de manivelles et de manetons auxquels sont fixées les bielles d'un moteur. C'est une pièce mécanique capable d'effectuer une conversion entre mouvement alternatif et mouvement de rotation.
Commentfonctionne le vilebrequinFondamentalement, le vilebrequin effectue une tâche simple : transformer le mouvement linéaire des pistons en rotation . Il fait le même travail que la manivelle d'un vélo, qui transforme le mouvement plus ou moins haut et bas de vos jambes en rotation.
Qu'est-ce que le capteur de vilebrequin ?Un capteur de vilebrequin est un dispositif électronique utilisé dans un moteur à combustion interne, à la fois essence et diesel, pour surveiller la position ou la vitesse de rotation du vilebrequin. Ces informations sont utilisées par les systèmes de gestion du moteur pour contrôler l'injection de carburant ou le calage du système d'allumage et d'autres paramètres du moteur.
