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Bielle d’une voiture

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La bielle est l’élément qui relie le piston au vilebrequin ; elle est maintenue sur le maneton correspondant du vilebrequin par l’intermédiaire d’un chapeau boulonné. Il existe aussi des bielles monobloc montées sur roulement ou sur bagues (2 CV Citroën). La bielle a pour fonction de transformer le mouvement vertical du piston en mouvement de rotation sur le vilebrequin.
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Vue éclatée des différents éléments constitutifs de l’ensemble piston-bielle ; les gorges du piston reçoivent les segments de compression et le segment râcleur.
La bielle est composée de trois parties

  • le pied de bielle, qui est relié à l’axe du piston ;
  • le corps de bielle, partie centrale de la pièce entre le pied et la tête ;
  • la tête de bielle, qui tourillonne sur le maneton correspondant du vilebrequin.

 


Le mouvement de bielle

Le mouvement de bielle est relativement complexe.
Tête et pied de bielle ne sont pas animés d’un même mouvement : le pied décrit un mouvement rectiligne alternatif, alors que la tête est animée d’un mouvement de rotation continu.

 

Elle doit être suffisamment solide et rigide pour résister à la force qui s’exerce sur elle quand le mouvement vertical est converti en mouvement de rotation. Mais elle doit également être assez légère pour ne pas provoquer de trop fortes vibrations, du fait de son déplacement constant. Afin de répondre à toutes ces exigences, la plupart des bielles des moteurs actuels sont en acier forgé, dont la section est profilée généralement en forme de H, afin d’obtenir une bonne rigidité.01_Bielle_440
Bielles, à tête horizontale (à gauche) et à tête oblique (à droite). Avec cette dernière, on réduit sa largeur.

 

Sur certains moteurs d’avions ou de motocyclettes, on trouve des bielles en alliage léger forgé, quelquefois avec des chapeaux de tête de bielle en acier. Des bielles en titane ont été faites pour des voitures de compétition, mais le prix extrêmement élevé de ce métal, ainsi que son usinage très difficile à réaliser, rend son emploi prohibitif pour les véhicules de grande série. Le pied de bielle (côté piston) est étroit, la tête de bielle (côté vilebrequin) est beaucoup plus large.

 

  • Le pied de bielle s’engage dans un solide tube métallique appelé axe de pied de bielle, qui est porté par le piston, dans des joues massives : il y en a une de chaque côté. L’axe de pied de bielle tourne dans une bague en bronze emmanchée dans le pied de bielle. Cet axe est fixé dans les bossages du piston, et est généralement arrêté à l’aide de circlips. Cependant, on trouvait autrefois sur certains moteurs des pieds de bielle fendus et boulonnés. L’axe était alors serré sur le pied de bielle et tournait librement dans les bossages du piston.
  • L’autre extrémité de la bielle s’appelle tête de bielle. Généralement, elle se compose de deux parties l’une faisant corps avec la bielle, l’autre étant un chapeau fixé dessus. Ce chapeau peut être oblique ou horizontal. Oblique, il permet de diminuer la largeur de la tête de bielle. La tendance actuelle étant aux moteurs supercarrés, les bielles deviennent de plus en plus courtes, ce qui favorise leur rigidité et diminue les risques de « flambage ». Certaines voitures ont des bielles d’une seule pièce (appelées aussi bielles monobloc), ce qui réduit un peu le poids et permet de faire tourner le moteur à des régimes plus élevés.
  • L’intérieur de la tête de bielle, qui s’articule sur les manetons du vilebrequin, comporte deux coussinets, pièces circulaires en acier, garnies de métal antifriction (régule), métal intéressant en raison de son faible coefficient de frottement. Leur surface est molle afin de ne pas endommager le vilebrequin. Leur remplacement n’intervient pas avant au moins 100 000 km.

 


La lubrification des coussinets de tête de bielle

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Piston et bielle on volt bien les passages d’huile à travers la bielle et au fond des gorges de segments.

 

La lubrification des coussinets de tête de bielle s’effectue sous pression, généralement par une pompe à engrenages qui distribue le lubrifiant à travers des perçages pratiqués dans le vilebrequin lui-même. Cette pression varie entre 4 et 6 kg/cm2 suivant les types de moteurs.

 

Certaines bielles ont un perçage disposé dans le sens de la longueur, pour lubrifier sous pression l’axe du pied de bielle. Sur la plupart des moteurs, la lubrification des axes de pied de bielle s’effectue par projection, comme la lubrification des cylindres : l’huile est expulsée des coussinets de tête de bielle et projetée sur ses parois.

 

Dans ces deux systèmes, l’huile lubrifie les parois du cylindre quand le piston est en haut, et l’excédent de lubrifiant est enlevé par le segment râcleur quand le piston est en bas. Souvent, on trouve également un perçage pratiqué sur le côté de la tête de bielle orienté vers la paroi.

 

La bielle coulée

Les coussinets de l’articulation de tête de bielle finissent par s’user, ce qui accroît le jeu entre leur surface d’appui et le maneton du vilebrequin. Ce jeu exagéré a pour conséquence une baisse sensible de la pression d’huile la lubrification devient alors insuffisante et conduit à un échauffement exagéré des coussinets, dont le métal antifriction fond. On dit dans ce cas que la bielle est « coulée ». Elle émet alors un bruit de cognement caractéristique, surtout à certains régimes, lorsque le moteur « peine ».
Un niveau d’huile insuffisant, la défection de la pompe à huile, l’encrassement exagéré du filtre peuvent aussi être la cause d’une bielle « coulée ». S’il vous arrive, hélas, de couler une bielle, et si vous devez effectuer quelques kilomètres pour emmener votre voiture au garage le plus proche, il faudra vous attacher à ne pas monter en régime, mais, au contraire, à passer les vitesses supérieures le plus rapidement possible, de façon à faire tourner le moteur lentement ; ceci pour éviter un cognement excessif qui endommagerait définitivement votre vilebrequin.
La réparation nécessitera la dépose du moteur, puis son démontage pour permettre l’extraction du vilebrequin. Ce dernier sera ensuite contrôlé pour détecter toute présence de voile, puis radiographié afin de s’assurer qu’il n’est pas criqué (fendu). S’il est récupérable, il sera alors rectifié entièrement en cote réparation, puis muni de coussinets neufs correspondant à ses nouvelles cotes. ll ne restera plus qu’à le replacer dans le moteur.

 



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Voir aussi :
Bielle d’une voiture
Correcteurs de freinage d’une voiture
Rotules et biellettes d’une voiture


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