Les paliers de moteur permettent à la fois de réduire le frottement entre la partie tournante du moteur et la partie fixe et de soutenir la manivelle. Le matériau du coussinet doit être extrêmement résistant en raison des contraintes causées par les explosions à l’intérieur du moteur à combustion interne. La réduction de la friction est accomplie en partie par le fait que des métaux dissemblables glissent l’un contre l’autre avec moins de friction et d’usure que ne le feront des matériaux similaires.
Donc, un matériau de palier en alliage fait un bien meilleur travail pour garder un vilebrequin en acier en mouvement qu’un palier en acier ou en fonte.
Bien que le matériau lui-même puisse donner au palier du moteur certaines propriétés de réduction du frottement, sa performance est améliorée par un lubrifiant entre les surfaces mobiles et stationnaires. Une autre des fonctions du palier est d’établir et de maintenir un film d’huile.
Les roulements font généralement un très bon travail pour maintenir les pièces mobiles en mouvement ; cependant, lorsqu’un roulement est défaillant, les résultats peuvent être catastrophiques.
Même lorsqu’ils tombent en panne, ce n’est généralement pas la faute du roulement. Avec un peu d’investigation, un spécialiste ou un technicien du moteur peut découvrir et éliminer l’une des littéralement douzaines de raisons de l’usure prématurée ou de la défaillance.
Saleté ou débris
Les débris, comme la saleté ou la poussière, peuvent causer des dommages importants à une surface de roulement. Si elle se trouve dans le système de lubrification, la saleté laissera généralement des rayures circonférentielles et restera souvent logée dans la surface du roulement.
Veillez à toujours rincer à fond le système de lubrification avant de remonter un moteur pour éviter d’endommager les coussinets du moteur.
La saleté peut aussi faire des ravages si les composants du moteur ne sont pas complètement propres. Une particule étrangère piégée entre le dos du roulement et le logement provoquera une zone surélevée dans le roulement.
Cette petite bosse peut entraîner un contact entre le roulement et le tour de manivelle. Vous devez toujours vous assurer que les roulements sont installés dans des surfaces propres.
La lubrification insuffisante
Un manque total de lubrification dans le carter entraîne généralement le grippage du roulement et la panne totale du moteur. Mais, selon les experts, un problème plus fréquent concernant la lubrification est simplement un huilage inadéquat. L’absence d’un film d’huile approprié entraîne un contact métal sur métal, parfois sur un seul roulement ou souvent sur plusieurs d’entre eux.
Lorsque le roulement est endommagé par le manque d’huile, vous trouverez une surface très brillante et des preuves d’essuyage.
Rappellez-vous que la défaillance du film d’huile peut être vue de diverses façons sur les roulements. Vérifiez des éléments tels que des passages d’huile obstrués, une pompe à huile défectueuse, une sélection ou une installation incorrecte des roulements, des défaillances des joints d’huile, la dilution du carburant (souvent causée par le soufflage de carburant et d’air au-delà des segments de piston) ou la mousse ou l’aération, causée, ironiquement, par un vilebrequin trop rempli.
Mauvais montage
Parfois, les défaillances sont le résultat de simples erreurs d’installation. Par exemple, si un demi-palier sans trou d’huile est mal placé dans une position où le trou est nécessaire, ce tourillon ne recevra aucune lubrification.
D’autres types d’erreurs de montage peuvent également être observés. Si un chapeau de bielle ou de coussinet principal est installé dans la mauvaise position, ou si un coussinet n’est pas bien mis en place, la lubrification sera insuffisante et provoquera une défaillance.
Les procédures d’installation minutieuses sont, bien sûr, critiques dans tous les aspects de la construction d’un moteur – les erreurs d’inattention sont toujours coûteuses.
Ecrasement du coussinet
Le terme « écrasement » fait référence à la force extérieure créée par la partie du coussinet qui dépasse de l’alésage du logement lorsque les moitiés de coussinet sont mises en place. Ce matériau « supplémentaire » maintient le diamètre extérieur des coussinets fermement contre l’alésage du logement lorsque l’ensemble est serré au couple selon les spécifications.
En augmentant la surface de contact entre le coussinet et l’alésage du logement de la bielle, l’écrasement minimise le mouvement du coussinet, aide à compenser la distorsion de l’alésage et facilite le transfert de chaleur.
En termes simples, l’écrasement du roulement est ce qui maintient le roulement en place. Pensez-y comme si vous mettiez 10 livres de quelque chose dans un sac de cinq livres. La languette ou l’onglet de positionnement sur le coussinet qui s’adapte à la selle sert uniquement à localiser le roulement pendant l’assemblage.
Lorsque l’écrasement est correct, les coussinets légèrement elliptiques se conforment à un cercle parfait lorsqu’ils sont serrés en place. Ainsi, le vilebrequin tourne correctement.
En revanche, lorsque l’écrasement est excessif, la force de compression supplémentaire fait que le roulement se bombe vers l’intérieur au niveau des plans de joint, ce qui provoque un pincement latéral.
L’écrasement excessif peut résulter d’une tentative de réduire la consommation d’huile en limant le chapeau de roulement, d’un assemblage trop serré des chapeaux de roulement par un serrage excessif des fixations ou, dans certains cas, de l’utilisation de trop peu de cales.
Un écrasement insuffisant, en revanche, se traduira par des roulements qui ne sont pas maintenus fermement dans l’alésage et restent libres de se déplacer d’avant en arrière dans le logement.
Parce que le contact entre le dos du roulement et l’alésage du logement est nécessaire pour le refroidissement, cette condition signifie que le transfert de chaleur loin du roulement est entravé, ce qui entraîne une surchauffe et une détérioration de la surface du roulement.
Un écrasement insuffisant peut être causé par la tentative inappropriée d’obtenir un meilleur ajustement en limant les faces de séparation, par la saleté ou les bavures qui maintiennent les chapeaux de roulement ouverts, par un couple de serrage incorrect des fixations pendant l’installation, par un dimensionnement incorrect de l’alésage du logement ou (si nécessaire) par l’utilisation de trop de cales dans le processus d’assemblage.
Autres indices de défaillance du roulement
– Des zones brillantes seront observées à l’arrière du roulement en raison de son frottement d’avant en arrière. Dans certains cas, une décoloration peut être observée là où l’huile s’est frayée un chemin entre les deux surfaces et a brûlé.
– La surcharge peut être causée par une erreur du conducteur du véhicule. Un ralenti excessif peut entraîner un film d’huile qui ne peut pas supporter la charge nécessaire.
– Le calage du moteur peut déformer le carter et/ou le vilebrequin, ce qui affecte la bielle et/ou les paliers principaux.
– Le hot rodding, ou le fait de forcer des charges excessives, peut également affecter les paliers. Le réglage du moteur et les conditions de fonctionnement doivent toujours être respectés et les matériaux de coussinets appropriés choisis pour l’application.
Un véhicule qui fuit de l’huile a sa part de problèmes. Mais, certains propriétaires de véhicules qui ont des voitures ou des camions qui ne fuient pas d’huile sont dans une situation potentiellement encore plus grave. Au moins, le fuyard vous fait savoir qu’il a besoin d’un ajout d’huile de temps en temps, l’huile fraîche maintenant ses niveaux.
Le moteur qui semble ne pas fuir peut être négligé, pourtant après un certain temps, l’huile commence à se dégrader. Les acides contenus dans l’huile attaquent alors la surface des roulements.
Une sélection adéquate des roulements contribuera largement à la réussite de la construction d’un moteur. Et la vérification des jeux de roulements assemblés pour s’assurer que les roulements ne sont pas trop serrés ou trop lâches devrait toujours être effectuée en tant que vérification finale pour s’assurer que les jeux d’huile sont dans la plage souhaitée pour le moteur.
L’attention portée aux processus d’usinage et de sélection des matériaux en amont devrait aider à réduire les risques de défaillance des roulements sur la route. Mais si ces mystérieuses défaillances de roulements se produisent, vous devriez facilement être en mesure d’en trouver la cause.