Un palier lisse est un dispositif mécanique utilisé pour réduire la friction entre les pièces mobiles, et c’est un composant essentiel de la plupart des moteurs. Les moteurs et autres machines connexes utilisent souvent de nombreux types de roulements, mais les modèles de type tourillon sont souvent les meilleurs pour les situations où il y a beaucoup de mouvement. Ce type de dispositif peut également être appelé roulement radial ou roulement à douille, et est généralement composé de quatre pièces principales qui fonctionnent toutes ensemble pour supporter une charge donnée. Ils dépendent généralement d’un approvisionnement régulier ou d’huile moteur pour la lubrification également ; sans cela, ils peuvent s’user, ce qui, avec le temps, entraînera généralement des problèmes de moteur. Les gens s’engagent souvent à des changements d’huile réguliers pour les moteurs de voitures et de camions en partie pour maintenir ces pièces mobiles en bon état de fonctionnement.
Mouvement de base
L’objectif principal de presque tous les roulements est d’aider à contrôler le mouvement, et ceux de la catégorie des tourillons ne sont pas différents. Dans ce contexte, le terme tourillon décrit le revêtement de l’arbre, qui est la partie qui entre en contact le plus étroit avec le roulement lui-même. Pris dans son ensemble, ce type de roulement fonctionne comme une pièce mobile supportant un vilebrequin en rotation rapide dans un bloc moteur. Il aide également à résoudre le mouvement linéaire alternatif des pistons au mouvement de rotation du vilebrequin au moyen de tourillons de maneton. Un moteur à quatre cylindres en ligne aurait normalement un palier principal à chaque extrémité plus un entre chaque cylindre pour un total de cinq, et un palier de bielle pour chaque piston pour un total de quatre.
Pièces majeures
Les quatre parties principales de ce type de roulement sont le tourillon d’arbre ; les demi-coquilles amovibles, généralement en acier avec un revêtement en alliage doux ; les demi-coussinets de support ; et l’huile qui constitue en fait l’action du roulement. Étant donné que la plupart des vilebrequins sont coulés ou forgés, ils ont tendance à être d’une seule pièce et les tourillons de roulement sont usinés dans la forme approximative qui provient du processus de coulée ou de forgeage. Les coquilles et les supports sont divisés exactement en deux au bas du bloc moteur pour permettre au vilebrequin d’être inséré dans les demi-ronds supérieurs du bloc. Les chapeaux qui composent les demi-ronds inférieurs de chaque roulement sont ensuite boulonnés en place sous le vilebrequin de sorte que chaque palier principal de vilebrequin et tourillon de bielle soit complètement entouré par une surface d’appui qui se conforme étroitement.
Les jeux de roulement résultants sont idéalement de l’ordre de dix millièmes à millièmes de pouce (millièmes à centièmes de millimètre) et les tourillons sont pratiquement parfaitement ronds. Des trous et des rainures dans chaque coquille de palier principal permettent à l’huile moteur sous pression provenant des galères d’huile dans le bloc moteur d’inonder chaque palier d’huile, qui s’écoule continuellement sur le côté des paliers et retourne dans le carter d’huile. En plus de fournir un mince film glissant qui empêche le contact métal sur métal, l’huile remplit également plusieurs autres fonctions. Tout d’abord, il remplit hydrauliquement le jeu du roulement, fournissant un effet d’amortissement visqueux. Il refroidit également les surfaces d’appui métalliques lors de sa circulation.
Importance d’une lubrification régulière
Cette huile n’entre pas dans le roulement d’elle-même, cependant; il faut l’entretenir. Les propriétaires de moteurs doivent généralement vérifier régulièrement les niveaux de liquide pour s’assurer que les pièces ont tout ce dont elles ont besoin pour maintenir des niveaux de lubrification appropriés. L’arbre prend l’huile du réservoir et la distribue sur toute sa longueur.
Les professionnels de l’automobile considèrent généralement les paliers lisses comme des paliers lisses par opposition aux roulements, tels que les roulements à billes. Malgré cette catégorisation, un arbre tournant à l’intérieur d’un palier lisse est en fait séparé du revêtement métallique du palier par un film extrêmement mince d’huile moteur fournie en continu qui empêche le contact métal sur métal. En tant que tel, il permet au vilebrequin d’être normalement contacté uniquement par l’huile, ce qui explique la longue durée de vie des moteurs qui subissent des changements d’huile réguliers.
Avantages
Le palier lisse présente plusieurs avantages par rapport aux autres types de paliers, à condition qu’il dispose d’un approvisionnement constant en huile moteur propre de haute qualité. Premièrement, il supporte des charges et des vitesses élevées car le contact métal sur métal est minime en raison du film d’huile. Ces roulements sont également remarquablement durables et durables, et en raison des effets d’amortissement du film d’huile, ils peuvent également aider à rendre les moteurs silencieux et fluides. En partie à cause de ces avantages inhérents, ce type de roulement est utilisé dans plus que les moteurs à pistons à essence et diesel. Il a tendance à être courant dans de nombreuses applications à charge élevée et à grande vitesse, y compris une gamme de machines et de turbines industrielles.