Bielle et chapeau

Les bielles et les coussinets de bielle transforment le mouvement linéaire des pistons en un mouvement rotatif du vilebrequin. Ils fonctionnent sous des forces de traction et de compression alternées élevées ainsi qu’à des régimes élevés. Une bonne lubrification est essentielle pour tous les moteurs. L’ajustement et les dimensions des coussinets sont déterminants à cet égard. Cet ajustement et ces dimensions des coussinets de bielle déterminent à quel point les coussinets sont serrés dans la bielle et avec quel jeu ils tournent autour du maneton, afin de garantir un film d’huile correct et un fonctionnement fiable du moteur. Une défaillance de ces composants peut rapidement entraîner des dommages aux manetons, aux pistons, aux chemises de cylindre et à l’ensemble du bloc moteur. Pour les camions, bus et véhicules utilitaires MAN et Mercedes, les bielles, chapeaux de bielle et coussinets doivent donc toujours être déterminés sur la base du numéro de châssis et du code moteur exact. Une comparaison visuelle ou une sélection uniquement selon le nom du modèle ne suffit jamais.

Selon la famille de moteurs, la puissance, la norme d’émissions et la version de production, les bielles diffèrent en longueur entre axes, alésage du petit pied, diamètre du grand pied, matériau, classe de poids et construction du chapeau de bielle. Cela est notamment pertinent pour les moteurs MAN D08, D15, D20, D26, D28, D30 et D38 ainsi que les moteurs Mercedes OM 364, OM 366, OM 402, OM 421, OM 422, OM 441, OM 442, OM 457, OM 460, OM 501, OM 502, OM 503, OM 904, OM 906, OM 934, OM 936, OM 470, OM 471 et OM 473.

Selon leur construction, il existe des bielles monobloc et en deux parties. Sur les versions en deux parties, le chapeau de palier du grand pied est monté séparément ; le chapeau et la bielle forment un ensemble apparié et ne doivent jamais être intervertis. La fixation s’effectue à l’aide de boulons de bielle. Dans le cas d’une bielle à rupture contrôlée, la bielle et le chapeau sont d’abord fabriqués en une seule pièce. La bielle est ensuite rompue de manière contrôlée le long d’une ligne de rupture prédéterminée. Grâce à la surface de rupture irrégulière, les deux parties ne s’ajustent ensuite précisément qu’entre elles, ce qui garantit  un alignement très précis sans douilles de centrage.

Le grand pied entoure le maneton avec deux demi-coussinets de bielle ; le petit pied supporte l’axe de piston, généralement par l’intermédiaire d’une bague lisse emmanchée ou baguée. Les sections de la bielle peuvent être réalisées en profilé en I, en H ou massif. Il existe également des bielles standard, des bielles renforcées et des bielles forgées. En particulier pour les applications lourdes, les pressions de cylindre élevées et les révisions moteur, la classe de poids correcte doit être respectée afin d’éviter un déséquilibre et une charge inégale des paliers.

Les coussinets de bielle classiques se composent généralement d’un dos en acier avec des revêtements de palier multicouches. Les coussinets sputter disposent d’une couche de revêtement très résistante à l’usure déposée par procédé physique et sont utilisés là où des pressions de surface et des contraintes de fatigue plus élevées se produisent. Les dommages aux coussinets sont notamment causés par une pression d’huile insuffisante, une huile moteur contaminée, des canaux d’huile obstrués dans le vilebrequin, une surchauffe, un jeu de palier incorrect ou une bielle déformée.

Les défauts typiques sont un bruit de cognement sourd qui augmente sous charge, des particules métalliques dans le filtre à huile, une baisse de la pression d’huile lorsque l’huile moteur est chaude et une coloration bleue ou un grippage sur le maneton. En cas de suspicion, démontez le carter d’huile, contrôlez les coussinets pour détecter toute apparition de cuivre, rayures, piqûres et rotation, puis inspectez les manetons quant à l’ovalisation et à la conicité à l’aide d’un micromètre extérieur. Mesurez ensuite le diamètre du palier et le jeu d’huile à l’aide d’un alésomètre ou de plastigage, conformément aux données moteur. Contrôlez également le jeu axial et radial de la bielle, l’alésage du petit pied et la rectitude sur un banc de contrôle de bielles.

Le plan par étapes suivant peut être utilisé :

1. Inspection visuelle : 

Contrôlez les coussinets de bielle pour détecter les rayures, rainures et percées de cuivre. Contrôlez les coussinets de bielle pour détecter une coloration due à une surchauffe. Contrôlez les coussinets de bielle pour détecter l’usure de la couche supérieure sur les coussinets trimétalliques ou sputter. Contrôlez les bielles pour détecter les fissures et les craquelures. Contrôlez les bielles pour détecter toute déformation. Contrôlez les bielles pour détecter un siège de palier endommagé ou des boulons filetés.

2. Mesure des dimensions et de l’ajustement :

Du côté du grand pied, c.-à-d. du côté du vilebrequin : Contrôlez le jeu de palier au moyen d’une jauge d’épaisseur ou de plastigage. Contrôlez le diamètre du maneton.

Du côté du petit pied, c.-à-d. du côté du piston : Contrôlez l’ajustement de la bielle par rapport à l’axe de piston

Bielle elle-même : Contrôlez l’alignement au moyen d’un comparateur.

3. Remplacez les anciens boulons de bielle par des neufs. Les boulons de bielle sont des boulons extensibles (stretch bolts) qui s’allongent plastiquement lors du serrage. Cela permet d’obtenir une force de serrage exacte et constante. La réutilisation ne garantit pas la force de serrage correcte.

4. Veillez à ce que tout soit propre et exempt de graisse avant de remonter le moteur. Lubrifiez les coussinets de bielle avec une fine couche d’huile avant le montage.

Si les manetons se trouvent dans les tolérances, qu’il n’y a pas de coloration due à la chaleur et que le logement de palier de la bielle est intact, un remplacement ciblé des coussinets peut être justifié. En cas de traces de grippage, d’ajustement détérioré ou de déformation visible, les bielles doivent également être remplacées. Remplacez toujours les boulons de bielle. Utilisez une méthode de serrage correcte, y compris le serrage angulaire lorsque cela est requis. Vous éviterez ainsi une défaillance répétée peu après le remontage.