La bielle: qu'est-ce que c'est, quelles pièces elle a, types, fonction et matériaux

Qu'est-ce qu'une bielle ? C'est l'élément du moteur chargé de transmettre la pression des gaz qui agissent sur le piston au vilebrequin. Ou ce qui revient au même, c'est un maillon de la chaîne qui transforme le déplacement alternatif des pistons en rotation du vilebrequin.

Comme vous pouvez l'imaginer, les efforts qu'ils doivent endurer bielles et autres composants du moteur ils sont très grandsComme bloc moteur ou culasse. Ainsi, ils peuvent déplacer une voiture d'une, deux tonnes ou même plus. De plus, les bielles sont un élément difficile à lubrifier, c'est pourquoi elles sont une partie critique du moteur et de son conception y fabrication Ils sont très importants.

Parties d'une bielle

pied (petit anneau)

La bielle est divisée en trois parties, la première est le pied, qui est le extrémité fixée au piston. Pour ancrer et recevoir une bonne lubrification en même temps, vous avez besoin de plusieurs composants :

• Coquille: va à l'intérieur du trou au bas de la bielle. Il a des trous pour que l'huile pénètre et lubrifie bien la zone.
• tube ou cylindre: traverser la piston, qui a deux trous dans le corps, et le pied de la bielle (qui est logé à l'intérieur du piston en dessous). Il est uniquement en contact avec la douille de bielle car, comme nous vous le disions précédemment, il est placé dans le trou de pied. Ce tube peut également être appelé boulon.

Corps (barre qui joint les deux anneaux)

Le corps est le zone centrale de la bielle, qui doit supporter la plupart des efforts, mais être en mouvement continu doit aussi être léger. Ils sont généralement construits avec une section en forme de double T ou H dans le types de moteurs haute performance. Bien que dans les moteurs plus conventionnels, ils puissent également être construits sous la forme de I.

La section fait référence à la forme que l'on peut voir dans le corps de la bielle si je le divisais en deux et regardais la coupe. Si c'est un H, signifie que ses bords sont plus larges pour maximiser sa résistance et que le centre est plus fin, pour l'alléger. S'il a la forme I, signifie qu'il a la même largeur partout, car il n'a pas besoin de la force supplémentaire des bords épais.

tête de bielle (gros anneau)

La tête est la partie qui va attaché au vilebrequin et c'est donc le trou le plus large. Contrairement au pied, la tête se divise en deux moitiés, l'un d'eux est le prolongement du corps, et l'autre est relié à l'autre au moyen de deux vis. Une disposition qui permet son démontage facile.

• Sombrerete: tête de bielle demi démontable
• Boulons: vis qui rejoignent le capuchon
• Coquille: cylindre métallique qui vient s'enfoncer dans le pied de bielle. Il a quelques petits trous par lesquels l'huile rentre pour le lubrifier car c'est ce qui est en contact avec le vilebrequin qui va tourner. Aussi appelé roulement ou palier.

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types de bielles

Comme une bielle n'est pas un élément exclusif de l'industrie automobile, il en existe de nombreux types en fonction des besoins de chaque machine. Cependant, si nous parlons de véhicules équipés d'un moteur à combustion, il y a des types de bielles spéciales, qui diffèrent légèrement de la description que nous vous avons donnée jusqu'à présent:

bielle monobloc

Ce sont eux qui ont le tête faite d'une seule pièce, au lieu de deux boulonnés ensemble. Par conséquent, pour les supprimer, le moteur doit disposer d'un autre système de découplage alternatif. Par exemple, que ce soit le vilebrequin qui peut être décomposé en plusieurs parties. Normalement dans les manetons, là où les bielles sont fixées.

tige de goutte à goutte d'huile

Ce sont des bielles qui ont un point par lequel l'huile s'égoutte. C'est un moyen de diriger et de mieux contrôler la chute de l'huile une fois qu'elle a traversé tous les composants nécessitant une lubrification.

bielle allégée

La description technique de ce type de bielle est un peu sèche : « C'est une bielle allégée si le plan qui divise la tête de bielle en deux moitiés et le plan qui passe par les axes du pied et de la tête (plan médian), Ils ne forment pas un angle droit. Sur l'image, vous pouvez clairement voir à quoi cela fait référence.

Manivelles "fourchette et lame"

ces bielles ils vont par paire et accroché au même tourillon de vilebrequin. L'un d'eux a deux têtes et l'autre n'en a qu'un qui est inséré entre eux, de telle sorte qu'ils forment un ensemble semblable à une charnière ou une fourchette à deux dents et un couteau insérés entre eux. Le capuchon va à l'intérieur du trou formé par les trois têtes.

Souvent, pour attacher deux bielles au même maneton, il suffit d'utiliser deux bielles simples côte à côte. De telle sorte que seul un maneton légèrement plus long est nécessaire pour s'adapter aux deux. Dans la vidéo suivante, vous pouvez voir comment la solution est utilisée dans les moteurs V8 et V12 des animations.

bielle articulée

Selon la configuration, vous devrez peut-être que vos manivelles aient plus d'un trou dans la tête. De cette façon, ils peuvent recevoir le mouvement de deux ou plusieurs bielles. C'est le cas des bielles maître et esclave dans lequel il y a une bielle principale et une ou plusieurs reliées à des trous secondaires plus petits.

Le nombre de bielles esclaves peut être très élevé. Par exemple, ceux qui utilisent un moteur radial Comme certains avions. Bien qu'il existe également des moteurs de ce type dans lesquels il n'y a pas de bielle maître et toutes les bielles esclaves sont reliées à un disque avec des trous disposés en cercle.

Un autre exemple particulier de bielles articulées sont celles utilisées par les moteurs. Nissan VC-Turbo. Afin de varier les ratio de compression à tout moment, vos bielles ont un corps ancré d'un côté et un autre corps de l'autre. De cette façon, ils peuvent créer un jeu de culbuteur qui pousse le piston vers le haut ou vers le bas selon les besoins à l'intérieur du cylindre ou du cylindre. les chemises. Dans la vidéo ci-dessous, vous pouvez les voir en action.

Il existe également des types de bielles aux propriétés particulières, comme le sont breveté par Toyota pour votre moteur à compression variable. Dans ce cas, la bielle comporte des pistons hydrauliques qui font varier sa longueur.

Matériaux pour la fabrication de bielles

Les bielles sont généralement constituées de forgé en acier trempé, bien que dans les moteurs à hautes performances, des bielles en certains alliages d'aluminium ou même en titane soient généralement utilisées. Pour leur donner la finition finale que vous voyez sur les images, l'usinage est généralement utilisé (usinage dans certains pays d'Amérique latine). Qui consiste à sculpter les formes précises dont on a besoin.

Les bielles titane et certains alliages d'aluminium, sont généralement fabriqués directement avec le processus d'usinage, car la méthode de forgeage peut être un peu plus compliquée avec ces matériaux. Ce qui rend sa fabrication plus chère, au-delà du prix de ces matériaux, qui sont déjà plus chers.

fonction bielle

Comme nous vous l'avons dit, la bielle est ce qui permet le passage du mouvement de montée et de descente du piston au mouvement circulaire du vilebrequin. Qu'est-ce qui n'est rien de plus que principe de fonctionnement du mécanisme bielle / manivelle, qui utilisaient déjà des machines à vapeur bien avant.

Pour ceux qui ne connaissent pas les composants que nous avons mentionnés, vous pouvez faire un comparaison avec la course à vélo. En fait, lorsque vous roulez à vélo, des mouvements sont effectués qui sont très similaires à ceux d'un moteur. Le cycliste est celui qui apporte la force de la même manière que les pistons, qui sont poussés vers le bas par les gaz du moteur. Les jambes du cycliste sont l'équivalent des manivelles dont nous parlons dans cet article. Enfin, les pédales du vélo sont le vilebrequin qui fait bouger ces jambes.

Moteurs sans bielles

Là moteurs à combustion interne sans bielles, comme c'est le cas de Moteur INNEngine, que vous pouvez voir dans la vidéo. Dans celui-ci, la conversion du mouvement alternatif des pistons est convertie en mouvement de rotation grâce à certains plaques de came. Les pistons ont des roues qui glissent le long des rampes de ces plaques, les forçant à tourner.

También existen moteurs à pistons libres, qui fonctionnent comme un moteur à deux temps mais dans lequel le mouvement du piston de haut en bas n'est produit que par la pression du gaz. Ils étaient à l'origine utilisés pour la compression de l'air ou de tout autre gaz, mais au fil du temps, divers engrenages automobiles ont été ajoutés au développement de moteurs à pistons libres pour déplacer des véhicules ou charger des batteries.

General Motor et Ford ont été les premiers à investir des ressources dans ce type de moteur (dans les années 40) et en 2104 c'est Toyota qui a opté pour leur utilisation comme générateurs. Son principal avantage est ils ont beaucoup moins de pièces mobiles, ce qui facilite grandement sa fabrication et sa maintenance.