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Une '''bielle''' est une pièce mécanique reliant deux articulations d'axes mobiles et permettant la transmission d'une [[Force (physique)|force]]. On l'associe à la [[manivelle]] dans le [[système bielle-manivelle]] qui permet la transformation d'un mouvement de '''rotation continue''' en mouvement alternatif de '''rotation''' ou '''translation'''.
==Origine
Le '''système bielle-manivelle''' représente sans doute la plus importante [[innovation]] du {{XVe siècle}}. La pensée technique allemande de cette époque nous a légué un manuscrit anonyme, daté
Par ailleurs, les techniciens se sont probablement très vite rendu compte qu'il existe deux points morts qui peuvent bloquer le système, de sorte qu'ils ont rapidement associé un [[volant d'inertie]] sur l'axe en rotation, volant constitué d'une roue ou de barres en équerre munies de maillets et qui constituent l'ancêtre du [[régulateur à boules]].
[http://www.univ-lemans.fr/enseignements/physique/02/meca/bielle.html Visualiser le système bielle-manivelle]
==Généralité==
[[Image:4-Stroke-Engine.gif|thumb|right|La '''bielle''' est la pièce qui transmet le mouvement du piston au [[vilebrequin]]]]Utilisées dans les moteurs thermiques, les bielles transforment le mouvement alternatif rectiligne des [[piston]]s en un mouvement rotatif continu (ou presque !) du [[vilebrequin]].
Une bielle de [[moteur]] automobile comporte deux [[alésage]]s circulaires, l'un de petit [[diamètre]], appelé ''pied de bielle', et l'autre de grand diamètre, appelé ''tête de bielle''.
Le pied de bielle est engagé autour de l'axe du [[piston]]. L'axe de piston peut être libre dans le piston et serré dans le pied de bielle, serré dans le piston et libre dans le pied de bielle ou encore libre dans le piston et libre dans le pied de bielle (montage le plus répandu). La friction entre la bielle et l'axe est réduite par l'interposition entre les deux pièces mobiles d'une bague circulaire recouverte ou constituée de métal antifriction (bronze, par exemple).
La tête de bielle, elle, enserre le [[maneton]] du vilebrequin. Pour permettre le montage, la tête est coupée en deux dans un plan diamétral perpendiculaire à l'axe général de la pièce. La partie coupée s'appelle le chapeau de bielle. Après montage, le chapeau (ou pontet) est réassemblé au reste de la bielle par des vis. À l'inverse, la bielle peut être d'une seule pièce si le vilebrequin est constitué de parties assemblées après montage de la bielle; c'est la cas du moteur à 2 cylindres des [[2CV]] qui est assemblé par emmanchements serrés. L'embiellage (manivelle et bielle) n'est plus démontable.
La friction entre l'ensemble bielle/chapeau et maneton est réduite par l'interposition entre les pièces mobiles de deux demi-coussinets en acier recouverts sur leurs faces internes de métal antifriction (généralement métal rose ou régule).
Par suite d'un manque de [[lubrification]] ou d'un [[échauffement]] trop important, le métal antifriction peut fondre, et sa disparition entre les pièces mobiles provoque un jeu engendrant cognements et chocs destructeurs. La bielle subit aussi des chocs lorsque le moteur subit le phénomène de [[cliquetis]]. Cela peut entraîner le bris de la bielle : on dit que la bielle est coulée...
Pour éviter ces désagréments, encore assez fréquents il y a quelques années, têtes et pieds de bielles sont percés de petits conduits qui permettent à l'huile moteur de circuler, de lubrifier et de refroidir les faces métalliques en contact. La conception moderne des chambres de combustions limite le phénomène de cliquetis. Ceux-ci peuvent, toutefois, réapparaître lorsque l'on utilise un système de compresseur sur les moteurs à essence (les [[moteur Diesel|moteurs Diesel]] ne sont pas affectés).
==Conception==
La bielle doit être la plus légère possible pour diminuer les effets de balourd sur les axes. L'ensemble bielle + piston nécessite une masse d'équilibrage qu'on trouve sur la manivelle. Comme elle agit en transmetteur d'effort, la bielle est sousmise à des sollicitation de traction/compression. Sa longueur est limitée par des considération de résistance au [[flambage]]. Sa section est donc la plus élancée possible (grand [[moment (mécanique)|moment d'inertie]]). D'autre part, elle doit être la plus longue possible pour que le [[système bielle-manivelle|mécanisme bielle-manivelle]] observe un mouvement suffisamment régulier. Évidemment, tout est un savant dosage : une longue bielle rend aussi le moteur moins compact et sera forcément plus lourde. On cherche donc la forme optimale permettant la légèreté, la longueur et la résistance. Ce travail se fait en même temps que le développement du piston pour permettre une longueur maximale de la bielle sans sacrifier la solidité du piston.
==Construction==
La bielle, tout comme le piston auquel elle est raccordée, est d'abord forgée. Une matrice emboutit la bielle avec ses œilletons sous-dimensionnés. Les œilletons sont usinés, la tête de bielle est alors coupée avec l'aide d'une guillotine pour permettre la fixation sur le vilebrequin (bielle démontable seulement). On peut ensuite fixer les coussinets. L'expression couler une bielle concerne ces coussinets qui, par défaut de lubrification, chauffent et...fondent. On notera aussi que, sur un moteur thermique, la tête de bielle est en bas !
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# [[Bertrand Gille (historien)|Bertrand Gille]] ''Les ingénieurs de la Renaissance'', Thèse Histoire, Paris, 1960. Seuil, coll. « Points Sciences » 1978
([[moteur]] à combustion interne, [[machine à vapeur]]).
[[catégorie:dispositif mécanique]]
[[catégorie:Moteur]]
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