Comment fonctionne le vilebrequin ?

Le vilebrequin est une partie importante du moteur automobile. Sa fonction est de convertir la force du gaz du piston et de la bielle en couple, et de convertir le mouvement linéaire du piston en mouvement de rotation, qui est utilisé pour entraîner le système de transmission de l'automobile, le train de soupapes du moteur et d'autres dispositifs auxiliaires. Pour le dire franchement, c'est le composant de puissance de sortie de la voiture. Le vilebrequin se compose essentiellement de plusieurs manivelles unitaires. Un maneton, deux bras de manivelle gauche et droit et deux tourillons principaux gauche et droit constituent une manivelle unitaire. La position ou disposition relative des manivelles dépend du nombre de cylindres, de la disposition des cylindres et de la séquence de fonctionnement du moteur.

La force du vilebrequin est extrêmement complexe. Il fonctionne sous l'action combinée de la force du gaz, de la force d'inertie et de son moment, qui change périodiquement, et supporte des charges alternées de flexion et de torsion. Par conséquent, le vilebrequin doit avoir une résistance à la fatigue et une rigidité suffisantes contre la flexion et la torsion ; le tourillon doit avoir une surface d'appui et une résistance à l'usure suffisantes.

Le vilebrequin est généralement constitué de 45, 40Cr, 35Mn2 et d'autres aciers à carbone moyen et acier allié à carbone moyen par forgeage. La surface du tourillon est soumise à un traitement de trempe ou de nitruration à haute fréquence, et enfin à une finition. Afin d'améliorer la résistance à la fatigue du vilebrequin et d'éliminer la concentration de contraintes, la surface du tourillon doit être grenaillée et les coins arrondis doivent être traités par laminage. Il est à noter que le vilebrequin nitruré doit être re-nitruré après rectification, sinon le vilebrequin risque de casser.

La fracture du vilebrequin commence généralement à partir de la plus petite fissure, et la plupart des fissures se produisent dans la pièce de connexion avec le bras de manivelle au niveau du congé du tourillon de bielle du cylindre de tête ou du cylindre d'extrémité. Au cours de l'opération, la fissure se dilate progressivement et se rompt soudainement lorsqu'elle atteint un certain niveau. La partie brune se retrouve souvent sur la surface cassée, qui est évidemment une ancienne fissure, et le tissu luisant et luisant est la trace qui s'est développée jusqu'à la rupture soudaine plus tard.

Aujourd'hui, je vais partager avec vous quelle est la principale raison du vilebrequin cassé.

1. Les coins arrondis aux deux extrémités du tourillon de vilebrequin sont trop petits

Lors de la rectification du vilebrequin, la rectifieuse n'a pas réussi à contrôler correctement le filet axial du vilebrequin. En plus du traitement de surface rugueux, le rayon du congé était trop petit, de sorte qu'une grande concentration de contraintes s'est produite au niveau du congé lorsque le vilebrequin fonctionnait, et la durée de vie du vilebrequin a été raccourcie.

2. Décalage de l'axe du tourillon principal du vilebrequin

L'axe du tourillon principal de vilebrequin est décalé, ce qui détruit l'équilibre dynamique de l'ensemble vilebrequin. Lorsque le moteur diesel tourne à grande vitesse, une forte force d'inertie est générée, ce qui conduit à la rupture du vilebrequin.

3. La concurrence froide du vilebrequin est trop importante

Après une utilisation à long terme du vilebrequin, en particulier après l'accident de brûler des tuiles ou de marteler le cylindre, une grande flexion se produira, et elle doit être retirée et corrigée par pressage à froid. En raison de la déformation plastique du métal à l'intérieur du vilebrequin lors de l'étalonnage, une contrainte supplémentaire importante sera générée, réduisant ainsi la résistance du vilebrequin. Si la compétition à froid est trop importante, le vilebrequin peut être endommagé ou fissuré, et ce vilebrequin se cassera peu après l'installation.

4. Le volant est desserré

Si le boulon du volant est desserré, l'ensemble de vilebrequin perdra son équilibre dynamique d'origine et le moteur diesel vibrera après avoir fonctionné, et une grande force d'inertie sera générée en même temps, entraînant une fatigue du vilebrequin et une rupture facile à la extrémité arrière.

5. Mauvaise qualité du vilebrequin lui-même

L'achat de vilebrequins ne doit pas être gourmand pour pas cher et doit être acheté auprès de canaux réguliers. Il doit également être soigneusement vérifié avant l'installation et, en cas de problème, il doit être remplacé ou renvoyé à temps. De plus, lors de la révision du moteur, le vilebrequin doit être soumis à une détection des défauts magnétiques ou à une inspection par percussion par immersion dans l'huile. S'il y a des fissures radiales ou axiales s'étendant jusqu'au congé d'épaulement sur la surface du tourillon, le vilebrequin ne peut pas être réutilisé.

6. La douille principale est différente de l'arbre

Lorsque le vilebrequin est assemblé, si les axes des douilles principales du bloc-cylindres ne sont pas sur le même axe, l'accident de brûler les douilles et de maintenir les essieux se produira facilement après le fonctionnement du moteur diesel, et le vilebrequin se cassera également sous la forte action de l'alternance des contraintes.

7. Le jeu du vilebrequin est trop grand

Si le jeu entre le tourillon de vilebrequin et le coussinet est trop grand, le vilebrequin impactera le coussinet après le fonctionnement du moteur diesel, mais l'alliage tombe et le coussinet est brûlé pour maintenir l'arbre, et le vilebrequin est également facilement endommagé. .

8. Le temps d'alimentation en huile est trop tôt ou le volume d'huile de chaque cylindre est irrégulier

Si la pompe à injection fournit du carburant trop tôt, le piston brûlera avant d'atteindre le point mort haut, ce qui provoquera des cognements du moteur diesel et le vilebrequin sera impacté par des contraintes alternées. Si l'alimentation en carburant de chaque cylindre n'est pas uniforme, les tourillons de vilebrequin seront sollicités de manière inégale en raison de l'incohérence des cas d'explosion de chaque cylindre, entraînant une fatigue prématurée et des fissures.

9. Mauvaise lubrification du vilebrequin

Si la pompe à huile est sérieusement usée, le canal d'huile de lubrification est sale et la circulation n'est pas régulière, l'alimentation en huile sera insuffisante et la pression d'huile chutera, ce qui empêchera la formation d'un film d'huile de lubrification normal entre le vilebrequin et le coussinet de roulement, entraînant un frottement sec et provoquant le maintien de l'arbre par le buisson ardent, un vilebrequin cassé et d'autres accidents majeurs.

10. Le vilebrequin a été cassé après l'opération

Si l'accélérateur est trop grand ou trop petit, un freinage fréquent ou un fonctionnement surchargé pendant une longue période, le vilebrequin sera endommagé par un couple excessif ou une charge de choc. De plus, lorsque le moteur diesel a des accidents tels que voler, enfoncer le cylindre et la soupape supérieure, il est également facile de casser le vilebrequin.

Comment diagnostiquer une fracture du vilebrequin du moteur ?

Afin d'éviter la rupture du vilebrequin, les mesures suivantes peuvent être prises lors de l'entretien :

Tout d'abord, avant de réparer le vilebrequin, vérifiez soigneusement si le vilebrequin présente des fissures, faites particulièrement attention à la transition du filet, s'il y a des fissures, l'arbre doit être mis au rebut. Lors du polissage du tourillon, le tourillon et la manivelle doivent conserver un certain rayon de congé, et la taille du congé ne doit pas être réduite arbitrairement. Il faut faire attention à la finition de surface du congé, sinon cela provoquera une concentration de contraintes et provoquera la rupture du vilebrequin.

Deuxièmement, lorsque la taille du tourillon dépasse la limite, il est nécessaire de choisir une méthode qui a moins d'influence sur la résistance à la fatigue du tourillon. L'intensité est fortement réduite.

Ensuite, le jeu correspondant et le jeu d'extrémité de chaque tourillon et palier doivent être conformes à la norme. Si le jeu est trop grand, le vilebrequin peut être facilement endommagé en raison d'un impact. Si le jeu est trop petit, le vilebrequin peut être cassé à cause de l'arbre. Au niveau du montage, le temps d'allumage doit être calibré avec précision, ni trop tôt ni trop en arrière, et faire attention à l'équilibre vilebrequin, volant moteur et embrayage.

Un remplacement de vilebrequin est un travail de réparation majeur nécessitant une journée complète ou plus de temps d'un mécanicien qualifié. Si le vilebrequin lui-même est à l'origine du problème, le coût peut être élevé. Si le problème concerne un composant périphérique, le temps et les coûts impliqués seront moindres.