Coussinet de bielle trimetal que faut il savoir ? Avantage du trimétal ?

On entend ici et là de nombreux sons de cloches sur les coussinets :

« Les coussinets sans ergots ça tourne dans les bielles.. » 
« Moi j’ai monté du trimétallique, le bimetallique ça ne vaut rien »
« Je peux remonter mes anciens coussinets, ça pose pas de problème »
Un coussinet de bielle réellement c’est quoi ?

Un coussinet est une pièce visant à réduire les frottements, pour  éviter l’usure ou le grippage d’un palier ou d’un ensemble tournant. Il existe divers type de coussinets tels que les bagues par exemple.

Intéressons-nous de plus près aux coussinets de bielle. Dans l’automobile on utilise divers type de coussinets, des bimetalliques, des trimétalliques, des Sputer…
Voici comment sont constitués les différents types de coussinets de bielle sur le marché

Généralement dans l’automobile on utilise des coussinets bimetalliques donc support acier et couche antifriction Etain-Aluminium ( illustration 2 ). On parle de coussinet à deux couches, ces deux couches sont réalisées par Colaminage ( illustration 1)

img_000410  1 -Illustration de co-laminage, il se crée un soudure

Le coussinet trimétallique à une conception différente, il est constitué de 3 couches ( cf illustration 3 ), notamment le revêtement électrolytique qui donne un aspect blanc laiteux au coussinet, (illustration 4 ), ce revêtement fait entre 10 et 30µm. Le coussinet peut être fabriqué par moulage ou frittage.

 

1       2- Illustration d’un coussinet bimétallique

( Source : Fédéral Mogul – Glyco )

2      3- Illustration d’un coussinet trimétallique

( Source : Fédéral Mogul – Glyco )

coussinet trimetal  4 – Illustration de la couleur d’un coussinet trimétal avec le revêtement électrolytique

Voici la composition vue en coupe des différents types de coussinet

materiau coussinet bimetallique - coussinet trimetallique

(Source : Avaries en lubrification – Jean Louis ligier edition Technip )

Les 3 critères qui déterminent un coussinet sont :

– La résistance à la charge
– La résistance à la température
– La résistance au grippage

Un coussinet reste toujours un compromis, en effet il est impossible d’avoir le mix parfait entre ces 3 critères. 

Comparons ces 3 critères entre un coussinet bimetallique SAE 783 et un trimetallique SAE 794

caracteristique coussinet bimetal

Caractéristiques des coussinets bimétaux SAE 783 ( source : King Bearing)

Voici les appellations chez certains fabricants pour désigner le SAE 783 : ISO AlSn20Cu, Glacier AS 15, Clevite CL 157, Federal Mogul TR-20, ACL F820, Daido A20

 

caracteristique trimetal

 

Caractéristiques des coussinets trimétaux SAE 794 (source : King Bearing)

Voici les appellations chez certains fabricants pour désigner le SAE 794 : ISO CuPb24Sn4, Glacier SP, Clevite F250, Federal Mogul HF16, ACL F250, Daido L23, Glyco 41

 

 

 

Il est clair à la vue de cette illustration qu’un choix de type de coussinet doit se faire selon l’utilisation. On voit cependant que le trimetallique a une capacité de chargement plus importante que le bimetallique, tout en ayant un résistance meilleure au grippage, seule la résistance à l’usure est un peu plus faible. La résistance à l’usure est tout de même un critère moindre sur un moteur sportif préparé qui généralement est démonté avant la barre des 100.000km.

Le dernier exemple le Sputter, le sputter est un coussinet trimetallique avec un revêtement déposé par pulvérisation cathodique, ce type de coussinet est réservé aux très fortes charges et n’est pas réellement disponible sur le marché de l’auto «  courante ».

               Voici comment réponds un sputter aux 3 critères énoncés avant :

coussinet sputter

 

            Un coussinet sans ergot ça tourne…mythe ou réalité ??

   On lit souvent sur les forums, les pages facebook etc… «  Ces foutus coussinets sans ergots ont tournés etc… »

            Comment tient réellement un coussinet dans la bielle ?

       physio coussinet

(Source : Avaries en lubrification – Jean Louis ligier edition Technip )

             On voit sur ce schéma que l’ouverture du coussinet fait qu’au montage il se referme légèrement et donc tiens dans le chapeau ou dans la bielle sans qu’il ne tombe quand vous manipulez la bielle en cours de montage.

              Le rôle de la bielle est primordial. Contrairement aux idées reçues, l’ergot n’est pas en charge de la tenue du coussinet dans la tête de bielle, celui-ci permet un bon placement radial du coussinet mais il est loin d’être indispensable.

                    Comment tient le coussinet dans le logement alors ?

                    Vous ne le saviez peut être pas mais un coussinet de bielle est toujours légèrement plus grand que le logement dans lequel il doit se placer. Ces quelques centièmes en plus génère un dépassement du coussinet infime, aussi bien un dépassement du chapeau, qu’un dépassement au niveau de la bielle.

                      Quand vous assemblez ces 2 parties, chacun des coussinets va venir légèrement forcer, c’est ce qui permettra de tenir le coussinet face aux efforts énormes d’un moteur.

depassement

Il est donc IMPERATIF, de faire une métrologie de vos logements de bielles :

Un logement trop petit entraînera, une torsion du coussinet, cela pourra causer un contact métal -> métal, une fatigue du coussinet, un mauvais film d’huile etc..

A contrario

Un logement trop grand entraînera des coussinets qui tournent, des mouvement axiaux des coussinets et un mauvais transfert de chaleur, donc un probable échauffement du coussinet et serrage

Il est donc impératif d’être sûr de la métrologie de ses bielles avant tout remontage…un coussinet qui tourne ce n’est pas par hasard…

Petit astuce  pour vérifier la bonne tenue du coussinet :

  • Montez votre jeu de coussinet dans la bielle
  • Serrez vos vis de bielle au couple
  • Desserrez totalement une des 2 vis de bielle
  • Normalement le côté desserré doit s’ouvrir sous la pression du coussinet qui se libère
  • Mesurez cette écart avec une cale d’épaisseur la valeur doit être de 3/100 ( cf illustration )
  • test ouverture bielle
Puis je remonter mes anciens coussinets ?

Parfois on entends certaines personnes qui souhaitent remonter leurs anciens coussinets de bielles car ils n’ont rien…

Certes, à l’œil un coussinet peut paraître neuf, cependant difficile de détecter si le coussinet n’a pas intégré des petites particules métalliques, on n’a pas un défaut superficiel de quelques microns…

Il faut savoir que les coussinets de bielle ont la faculté d’absorber les micros particules métalliques qui se baladent dans l’huile et qui n’ont pas été filtrées par le filtre à huile, en effet en tournant les bielles créent une zone de dépression, qui attire l’huile et ces micros déchets . Ce sont des particules ont des tailles de quelques microns, c’est ainsi que chaque type de coussinet à un facteur d’intégrativité (absorption des déchêts ).

Même si un jeu de coussinet ayant déjà tourné n’est pas forcément bon pour la poubelle, il est tout de même préférable de ne pas prendre de risque. De plus un coussinet ayant tourné a peut être été légèrement distordu par une particule dans le logement de la bielle ou autres…il vous sera impossible de le remonter à la même place. N’oubliez pas qu’un film d’huile c’est quelques microns… à la vue des dégâts possibles sur le vilebrequin mieux vaut ne pas courir ce risque.

 

Fabrication de coussinet sur mesure 

Mespiecesauto peut vous fabriquer des coussinets bimétaux ( sae 783) ou trimétaux ( sae 794). Nous pouvons réaliser des côtes standards ou rectification +0.10, +0.20, +0.25 etc…

Attention cependant l’industrie du coussinet est une industrie lourde, il n’est pas possible de réaliser 1 jeu sur mesure, il faudra bien entendu une petite voir moyenne série. L’idéal étant de passer aux coussinets sur mesure quand ceux ci ne sont plus disponible sur le marché secondaire, ou que la majorité des vilebrequins nécessites des coussinets de rectifications.

Vous pouvez nous consulter pour toutes demandes à contact@mespiecesauto.com

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