Défaillance du vilebrequin d’une mini-pelle

Les causes courantes de défaillance du vilebrequin d’un moteur diesel de mini-pelle sont les suivantes :

Premièrement, une lubrification insuffisante.

Un système de lubrification diesel défectueux et le contact en semi-friction entre le tourillon et la cale (autrement dit, un appui insuffisant au niveau de la coupure) peuvent provoquer la détérioration de la coussinetterie et une usure fréquente de l’arbre. Après le retrait de la racine, les contraintes changent et un frottement se produit entre le bas du vilebrequin et le bras de manivelle.

Deuxièmement, un fonctionnement anormal des paliers.

Sur un moteur diesel, si le palier principal tourne autour de son axe ou si le jeu est trop important, le palier peut être désaligné ou présenter un jeu excessif. Le vilebrequin, le volant moteur et les efforts radiaux sont alors soumis à des contraintes, qui s’ajoutent à celles produites par le moteur diesel lui-même. Outre la répartition inégale des efforts sur le vilebrequin, cela perturbe également le fonctionnement de chaque cylindre. De même, un jeu trop important dans l’ensemble de paliers de bielle ou la perte de matière de l’alliage peut engendrer des charges de choc, provoquer des fissures dans le vilebrequin et accélérer sa détérioration.

Troisièmement, le desserrage des écrous de chapeau de palier principal est une cause importante de défaillance prématurée du vilebrequin. Le jeu ou le desserrage de son support peut entraîner le désalignement des alésages de paliers coaxiaux.

Si le desserrage de l’écrou du palier principal entraîne le jeu de l’essieu et modifie le jeu du palier, le moteur diesel peut sortir de ses tolérances. Autrement dit, le palier principal n’assure plus correctement son maintien. Un décalage concentrique peut alors amener le vilebrequin à tourner jusqu’à l’extrémité de l’alésage du carter. La répartition des charges devient irrégulière et le vilebrequin risque d’être endommagé.

Quatrièmement, un jeu axial excessif du vilebrequin.

Un jeu axial trop important du vilebrequin est principalement dû à son déplacement axial. Le palier de butée du vilebrequin, qui fait partie de l’ensemble de liaison, se trouve sur le quatrième palier principal et doit maintenir un jeu axial déterminé. Lorsque ce jeu atteint 0,5 à 0,6 mm ou davantage, les charges de fonctionnement du moteur diesel et les forces de réaction du bras de manivelle sur la face du palier augmentent. Les contraintes concentrées peuvent alors accélérer la fissuration du vilebrequin.

Déplacement du volant moteur.

Cinquièmement, le desserrage des boulons du volant moteur finit par endommager l’ensemble vilebrequin, provoquant sa fatigue, une perte d’équilibrage dynamique et une diminution importante de la force d’inertie. Lorsque le vilebrequin et le volant moteur sont assemblés par cône (comme sur le moteur diesel S195), le volant moteur peut être utilisé comme surface extérieure, ou le vilebrequin peut se rompre et se bloquer dans la rainure de clavette. Si la surface de contact est inférieure à 75 %, le moteur diesel risque de subir une défaillance.

Sixièmement, un déséquilibre de puissance.

Lorsque l’entretien implique une intervention sur le vilebrequin, l’équilibrage des masses en fer ou en fonte ne respecte pas les exigences et l’équilibrage d’origine est perdu. Le palier du vilebrequin est plus facile à fabriquer, mais les forces d’inertie sont relativement élevées. De plus, lors de la réparation du vilebrequin, le palier peut s’écarter du rayon de manivelle, entraînant de fortes vibrations et une surcharge du moteur diesel. Cela augmente la tolérance du bras de manivelle I et provoque un déséquilibre supérieur à la force centrifuge. À long terme, cela peut entraîner une rupture par fatigue du vilebrequin.

Septièmement, le vilebrequin n’est pas rectifié correctement.

Le vilebrequin est un élément essentiel, car il influe fortement sur la résistance à la fatigue en flexion des manetons, des tourillons de bielle, des congés entre les tourillons principaux et le vilebrequin, ainsi que du bras de manivelle de démarrage. Il ne faut donc pas négliger le polissage des tourillons principaux, le respect des congés, la coaxialité et le parallélisme des tourillons, le rayon de manivelle, les épaulements et la rugosité de surface des tourillons, ni les dimensions et la forme de l’angle entre chaque maneton. Les meules de rectification doivent également être adaptées. Un meulage incorrect des congés ou des congés à angle droit empêchent d’obtenir le rayon voulu. Il en résulte une concentration des contraintes au niveau des congés du vilebrequin, une baisse de résistance et un risque accru de fissuration.