Le vilebrequin : sa vie, son œuvre, son but dans l'existence
Le vilebrequin le dispositif mécanique qui permet, par l’intermédiaire des bielles, la transformation du mouvement rectiligne des pistons en un mouvement de rotation continu. C'est donc lui qui assure la transmission de l'énergie de combustion du carburant dans les cylindres en énergie mécanique disponible transmise à la boite de vitesse. Il entraine aussi l'arbre à came par le biais de la distribution. Avec les bielles et les pistons c'est l'élément qui est soumis aux plus de contraintes dans le moteur.
Un vilebrequin est composé de plusieurs portées alignées (tourillons) guidant l'axe central en rotation par l’intermédiaire de paliers. Entre ces paliers se trouvent des manivelles (ou flasques) équipées de manetons excentrés sur lesquels sont montées les bielles. De plus, sur la plupart des vilebrequins, les flasques sont munies de masses d'équilibrage permettant l'équilibrage dynamique de l'ensemble afin de limiter les vibrations du moteur et les contraintes sur le vilebrequin.
Remarque importante avant de commencer : le vilebrequin est un élément essentiel du moteur et il nécessite une attention et des soins particuliers. Le remontage d'un vilebrequin en mauvais état aura des conséquences allant de "simples" problèmes de vibrations et/ou de réduction de la durée de vie du moteur à la casse moteur pur et simple (en passant par le classique coulage de bielle).
Ce tutoriel explique comment contrôler un vilebrequin et s'assurer que son remontage soit acceptable. Toutes les mesures doivent être réalisées avec une grande rigueur et des outils performants et adaptés! ⇒ En cas de doute sur vos compétences, préférez faire appel à un professionnel pour effectuer un diagnostic sur le vilebrequin.
Les vilebrequins de Renault 4
Moteur Billancourt à 3 paliers :
Le vilebrequin des moteurs Billancourt n'a "que" 3 tourillons ce qui (sur le papier) limite ses performances et le rend plus fragile qu'un vilebrequin à 5 paliers.
L'étanchéité au niveau du volant moteur est réalisée par un usinage hélicoïdal en sens inverse de la rotation du moteur qui renvoi l'huile vers l'intérieur du carter.
Les premiers vilebrequins des moteur Billancourt étaient montés avec des vilebrequins dont les tourillons n'étaient pas galetés ce qui permettait une plus grande plage de rectification.
Les tourillons galetés sont reconnaissables par la présence de congés de part et d'autre du tourillons (cf. schéma ci-contre).
Moteur Cléon à 5 paliers :
Le vilebrequin des moteurs Cléon possède 5 tourillons (un palier entre chaque maneton).
Contrôler minutieusement les portées des tourillons et des manetons afin de déceler les marques suspectes : rayures, traces de chocs, corrosion, échauffement (bleuissement du métal), ...
Rayure
Corrosion
Trace de choc
Echauffement
Par acquis de conscience il est aussi possible de contrôler le reste du vilebrequin à la recherche d'éventuelles fracture et/ou amorce de casse mais elles ne sont en généralement visibles qu'au rayon X. Et puis de toute façon une casse de vilebrequin sur une 4L ce n'est quand même pas fréquent...
Contrôle dimensionnel des portées (manetons et tourillons) :
Contrôle de la conicité et de l'ovalisation :
A l'aide d'un outil de mesure adapté et suffisamment précis (de préférence un micromètre) mesurer le diamètre de chaque côté de la portée puis refaire les mêmes mesures en décalant le micromètre de 90°. Ces 4 mesures ne doivent pas varier de plus de 0,05mm.
Valeurs nominales et cotes de rectifications des vilebrequins de Renault 4 :
Moteur Billancourt
Diamètre nominal
Diamètre cote réparation
Tolérances de rectification
Tourillons
Non galetés
40mm
39,75mm 39,50mm 39,00mm
0,009mm 0,025mm
Galetés
40mm
39,75mm
0,009mm 0,025mm
Manetons
38mm
37,75mm
0,025mm 0,041mm
Moteur Cléon*
Diamètre nominal
Diamètre cote réparation
Tolérances de rectification
Moteurs C1C / 688 / C1E
Tourillons galetés
54,795mm
54,545mm
±0,010mm
Manetons galetés
43,98mm
43,73mm
0,000mm 0,020mm
Moteur 813-02 (4L Espagnole)
Tourillons galetés
46mm
45,75mm
0,000mm 0,010mm
Manetons galetés
43,96mm
43,71mm
0,000mm 0,020mm
* Les valeurs indiquées ici sont tirées du manuel de réparation des moteurs Cléon (Renault MOT.C édition de 1996) ⇒ Ces valeurs diffèrent légèrement de celles du Manuel de réparation Renault MR175 ou des différentes RTA
Contrôle du jeu latéral :
A l'aide d'un comparateur effectuer le contrôle du jeu latéral du vilebrequin et vérifier que ce jeu est dans les valeurs acceptables : 1 ⇒ plaquer le vilebrequin d'un coté (par exemple coté volant moteur) pour faire le 0 2 ⇒ plaquer ensuite le vilebrequin de l'autre coté (dans cet exemple coté distribution) pour mesurer le jeu latéral
Moteur Billancourt
Jeu longitudinal
De 0,05 à 0,23mm
Epaisseur des cales de butée
"Standard"
2,00mm
"Réparation"
2,05mm (+0,05)
2,10mm (+0,10)
2,15mm (+0,15)
Moteur Cléon
Jeu longitudinal
De 0,05 à 0,23mm
Epaisseur des cales de butée
"Standard"
2,78mm
"Réparation"
(2,83mm (+0,05))
2,88mm (+0,10)
2,93mm (+0,15)
Si le jeu n'est pas dans les valeurs acceptables il faut utiliser des cales d'épaisseur différentes afin d'adapter le jeu. Remarque : les cales montées en usine ne sont pas forcément de valeur "standard" ⇒ ne pas oublier de vérifier aussi l'épaisseur des cales lors du contrôle du jeu latéral.
Exemple avec un moteur Billancourt : Si avec des cales de cote standard (2,00mm) le jeu est de 0,26mm, il est alors possible d'utiliser : ⇒ soit des cales côte réparation de 2,05mm afin de réduire le jeu de 0,05mm et obtenir un jeu final de 0,21mm ⇒ soit des cales côte réparation de 2,10mm afin de réduire le jeu de 0,10mm et obtenir un jeu final de 0,16mm ⇒ soit des cales côte réparation de 2,15mm afin de réduire le jeu de 0,15mm et obtenir un jeu final de 0,11mm Mais bien évidement on essaira toujours d'obtenir le jeu le plus faible possible (tout en restant au dessus de 0,05mm) donc dans cet exemple ce sont les cales de 2,15mm qui sont les plus adaptée.
Contrôle des circuits de lubrification :
A l'aide d'un simple fil rigide (fil électrique par exemple), vérifier que rien n'obstrue les différents circuits de lubrification du vilebrequin. Procéder ensuite à nettoyage plus approfondi avec un écouvillon et un produit dégraissant.
Equilibrage :
L'équilibrage est réalisé en usine sur chaque vilebrequin par retrait de matière (perçage ou meulage) sur les masses d'équilibrage. Il n'y pas de raison de mettre en doute cet équilibrage même s'il est perfectible. Le contrôle de l'équilibrage ne peut être réalisé que par un professionnel équipé des outils adaptés. Cet équilibrage est de préférence réalisé avec le volant moteur en place (après rectification éventuelle bien entendu).
Quelques exemples d'équilibrage réalisés dans les usines Renault :
Meulage sur vile- -brequin Billancourt
Meulage sur vilebrequin Cléon
Perçage sur vilebrequin Cléon
Rectification du vilebrequin
En cas de non-conformité(s) détectée(s) lors des contrôles du vilebrequin (diamètre nominal des portées, conicité, ovalisation, rayures,...) celui-ci devra être rectifié par un professionnel équipé des outils adaptés. Attention : dans le cas des manetons galetés, en cas de rectification, le galetage doit subsister intact sur une section de 140° orientée vers l'axe de rotation du vilebrequin (cf. schéma ci-contre).
Le vilebrequin le dispositif mécanique qui permet, par l’intermédiaire des bielles, la transformation du mouvement rectiligne des pistons en un mouvement de rotation continu. C'est donc lui qui assure la transmission de l'énergie de combustion du carburant dans les cylindres en énergie mécanique disponible transmise à la boite de vitesse. Il entraine aussi l'arbre à came par le biais de la distribution.
Un vilebrequin est composé de plusieurs portées alignées (tourillons) guidant l'axe central en rotation par l’intermédiaire de paliers. Entre ces paliers se trouvent des manivelles (ou flasques) équipées de manetons excentrés sur lesquels sont montées les bielles. De plus, sur la plupart des vilebrequins, les flasques sont munies de masses d'équilibrage permettant l'équilibrage dynamique de l'ensemble afin de limiter les vibrations du moteur et les contraintes sur le vilebrequin.
Remarque importante avant de commencer : le vilebrequin est un élément essentiel du moteur et il nécessite une attention et des soins particuliers. Le remontage d'un vilebrequin en mauvais état aura des conséquences allant de "simples" problèmes de vibrations et/ou de réduction de la durée de vie du moteur à la casse moteur pur et simple (en passant par le classique coulage de bielle).
Le vilebrequin des moteurs Billancourt n'a "que" 3 tourillons ce qui (sur le papier) limite ses performances et le rend plus fragile qu'un vilebrequin à 5 paliers.
Les premiers vilebrequins des moteur Billancourt étaient montés avec des vilebrequins dont les tourillons n'étaient pas galetés ce qui permettait une plus grande plage de rectification.
Le vilebrequin des moteurs Cléon possède 5 tourillons (un palier entre chaque maneton).
A l'aide d'un outil de mesure adapté et suffisamment précis (de préférence un micromètre) mesurer le diamètre de chaque côté de la portée puis refaire les mêmes mesures en décalant le micromètre de 90°. Ces 4 mesures ne doivent pas varier de plus de 0,05mm.
A l'aide d'un comparateur effectuer le contrôle du jeu latéral du vilebrequin et vérifier que ce jeu est dans les valeurs acceptables :
Si le jeu n'est pas dans les valeurs acceptables il faut utiliser des cales d'épaisseur différentes afin d'adapter le jeu.
A l'aide d'un simple fil rigide (fil électrique par exemple), vérifier que rien n'obstrue les différents circuits de lubrification du vilebrequin.
L'équilibrage est réalisé en usine sur chaque vilebrequin par retrait de matière (perçage ou meulage) sur les masses d'équilibrage. Il n'y pas de raison de mettre en doute cet équilibrage même s'il est perfectible.
En cas de non-conformité(s) détectée(s) lors des contrôles du vilebrequin (diamètre nominal des portées, conicité, ovalisation, rayures,...) celui-ci devra être rectifié par un professionnel équipé des outils adaptés.
Le vilebrequin le dispositif mécanique qui permet, par l’intermédiaire des bielles, la transformation du mouvement rectiligne des pistons en un mouvement de rotation continu. C'est donc lui qui assure la transmission de l'énergie de combustion du carburant dans les cylindres en énergie mécanique disponible transmise à la boite de vitesse. Il entraine aussi l'arbre à came par le biais de la distribution.
Un vilebrequin est composé de plusieurs portées alignées (tourillons) guidant l'axe central en rotation par l’intermédiaire de paliers. Entre ces paliers se trouvent des manivelles (ou flasques) équipées de manetons excentrés sur lesquels sont montées les bielles. De plus, sur la plupart des vilebrequins, les flasques sont munies de masses d'équilibrage permettant l'équilibrage dynamique de l'ensemble afin de limiter les vibrations du moteur et les contraintes sur le vilebrequin.
Le vilebrequin des moteurs Billancourt n'a "que" 3 tourillons ce qui (sur le papier) limite ses performances et le rend plus fragile qu'un vilebrequin à 5 paliers.
Les premiers vilebrequins des moteur Billancourt étaient montés avec des vilebrequins dont les tourillons n'étaient pas galetés ce qui permettait une plus grande plage de rectification.
Le vilebrequin des moteurs Cléon possède 5 tourillons (un palier entre chaque maneton).
A l'aide d'un outil de mesure adapté et suffisamment précis (de préférence un micromètre) mesurer le diamètre de chaque côté de la portée puis refaire les mêmes mesures en décalant le micromètre de 90°. Ces 4 mesures ne doivent pas varier de plus de 0,05mm.
A l'aide d'un comparateur effectuer le contrôle du jeu latéral du vilebrequin et vérifier que ce jeu est dans les valeurs acceptables :
Si le jeu n'est pas dans les valeurs acceptables il faut utiliser des cales d'épaisseur différentes afin d'adapter le jeu.
A l'aide d'un simple fil rigide (fil électrique par exemple), vérifier que rien n'obstrue les différents circuits de lubrification du vilebrequin.
L'équilibrage est réalisé en usine sur chaque vilebrequin par retrait de matière (perçage ou meulage) sur les masses d'équilibrage. Il n'y pas de raison de mettre en doute cet équilibrage même s'il est perfectible.
En cas de non-conformité(s) détectée(s) lors des contrôles du vilebrequin (diamètre nominal des portées, conicité, ovalisation, rayures,...) celui-ci devra être rectifié par un professionnel équipé des outils adaptés.