La plupart des cotes critiques, en limite de tolérance d’usure, sont exprimées en centièmes de millimètre. Pour les contrôler, il faut donc disposer d’instruments offrant une précision du même ordre. Deux instruments sont couramment employés par les mécaniciens le pied à coulisse et le micromètre (ou Palmer).
Une panoplie pour les mesures |
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Les pieds à coulisse et micromètres sont, avec le réglet et le jeu de cales d’épaisseur, les instruments métrologiques de base du mécanicien. On peut y ajouter le compas d’ouverture et le comparateur, ainsi qu’une cale de profil (pour relever le profil des dents d’engrenage), qui sont surtout utiles lorsqu’on envisage de s’attaquer à des travaux sur boîte de vitesses, différentiel, ou crémaillère de direction. Pour le contrôle de planéité de joints de grande surface oint de culasse notamment) une règle rectifiée s’avère indispensable. Si le jeu de cales, le réglet, le pied à coulisse et le compas doivent impérativement se trouver dans l’atelier, les autres instruments peuvent être loués selon nécessité.
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Contrôle d’usure d’un disque avec un palmer |
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Les disques de frein sont soumis à un effort intense d’abrasion à chaud. Sur une voiture équipée d’un système de freinage antibloquant, le cyclage de la pression appliquée par ce système peut induire des effets d’usure et de fatigue encore plus durs. Il importe de vérifier périodiquement l’épaisseur de l’âme du disque, au-delà de l’épaulement périphérique qui se forme généralement lorsque le voile du disque commence à être entamé. Le manuel du constructeur indique l’épaisseur minima admissible. La profondeur d’usure acceptable avant remplacement du disque se situe généralement à 15-20 % de l’épaisseur totale, pour un disque plein, et à environ 10 % peur un disque ventilé (comme celui présenté ci-contre), plus fragile. Si le disque est rayé, on peut parfois le faire rectifier, à condition qu’il ne soit pas usé au-delà de la moitié de l’usure maximum admissible. |
Le pied à coulisse a une précision de 0,1 mm pour les plus simples (genre "Colombus"), 0,05 mm pour les instruments standard et 0,02 mm pour les appareils les plus précis "au 1/50em" Ces instruments donnent une lecture directe de la cote totale approchée au millimètre ; la lecture des fractions de millimètre s’effectuant sur le vernier du coulisseau.
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L’invention du professeur Vernier Le pied à coulisse fut inventé parle mathématicien Pierre Vernier (1580-1637), qui a donné son nom au système de mesure par graduation différentielle. Pour un instrument au 1150e la graduation du vernier comporte 50 divisions sur une longueur de 49 mm ; elle coulisse le long dune graduation de la règle en millimètres : ainsi, le trait du vernier coïncidant avec un trait de la règle donne la mesure au 1/50 mm. |
Il existe depuis quelques années des pieds à coulisse "électroniques" affichant directement la cote exacte sur un écran à cristaux liquides placé sur le coulisseau.
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Les jauges de pronfondeur Pour relever une cote de profondeur, on utilise une jauge comportant une semelle rectifiée et une tige ou une règle coulissante. Lorsque la tige est entraînée par une vis micrométrique, la jauge de profondeur s’utilise de la même façon qu’un Palmer (à gauche cidessous) ; quand l’instrument comporte une règle graduée coulissant devant un vernier linéaire, il s’apparente à un pied à coulisse (à droite). Certains pieds à coulisse combinent d’ailleurs les deux fonctions, la partie jauge de profondeur étant située à l’extrémité opposée à celle qui porte les becs. |
Sur certains pieds à coulisse, le coulisseau est solidaire d’une petite règle qui coulisse dans une rainure à queue d’aronde usinée dans la règle principale ; on peut ainsi relever une cote de profondeur.
Appareil de mesure au 1/100 mm, le Palmer comporte un étrier semicirculaire portant à ses extrémités un bec fixe et un bec mobile ; ce dernier est entraîné par une vis micrométrique qui fait tourner un vernier devant un repère calibré. Cet instrument donne une valeur qu’il faut ajouter à l’ouverture calibrée entre becs ; cette ouverture, inscrite sur le corps de l’appareil, peut être modifiée par adjonction de rallonges rectifiées. La jauge micrométrique de profondeur est une variante du Palmer dépourvue d’étrier, avec un seul bec mobile.
1 Striction dun boulon de bielle | 2 Hauteur de ressort de soupape |
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Lors du remplacement des coussinets, il faut relever le diamètre des boulons, à l’emplacement de la plus faible section, qui a subi l’effort de striction maximum. Le boulon sera changé si le rétrécissement du diamètre dépasse une valeur critique généralement de l’ordre de 4 à 5 % du diamètre nominal du boulon.
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La longueur d’un ressort de soupape se mesure après dépose, ressort complètement détendu. Si l’affaissement dépasse la valeur préconisée par le constructeur, il faut remplacer le ressort. Le contrôle du ressort est complete par un relevé de rectitude, en le plaquant contre une équerre posée sur un marbre.
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3 Diamètre dun tambour de frein | 4 Hauteur de queue de soupape |
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La mesure du diamètre d’un tambour de frein déposé s’effectue au moins en quatre endroits différents, avec la portée externe des becs du pied à coulisse. Si l’une des cotes relevées dépasse la valeur maximale admissible (usure ou ovalisation dépassant 0,5 % du diamètre nominal), le tambour sera remplacé.
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Après rodage ou rectification d’un siège de soupape, on mesure la hauteur de dépassement de la queue de soupape à l’aide d’une jauge de profondeur ; dans cet exemple, on utilise un pied à coulisse à jauge intégrée. Si le siège ne comporte pas de rondelle d’adaptation, il sera remplacé s’il est hors tolérance.
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5 Tourillon de vilebrequin | 6 Diamètre de tige de soupape |
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Le relevé du diamètre des tourillons d’un vilebrequin s’effectue à l’aide d’un micromètre, selon deux diamètres orthogonaux, après dégraissage soigneux. Le vilebrequin sera remplacé si l’usure ou l’ovalisation d’un seul tourillon dépasse la tolérance admissible (généralement 0,05 mm pour l’ovalisation). |
On relève le diamètre de la tige en trois ou quatre points sur sa longueur. En soustrayant cette cote de celle du diamètre interne du guide de soupape, on obtient l’espace de passage d’huile : si cette valeur dépasse un seuil critique (généralement 1 à 1,2 % du diamètre de la tige), il faut remplacer le guide. |
