Examen des moteurs diesel industriels japonais : calage de l'arbre d'équilibrage en cas de vibrations persistantes à régime limité malgré une contribution équilibrée des injecteurs et des supports moteur normaux

Toutes les vibrations du moteur ne proviennent pas de la combustion

Les moteurs diesel industriels utilisés au Japon peuvent développer de fortes vibrations dans une plage de régime limitée, même lorsque la contribution des injecteurs et les supports moteur semblent normaux.

Lorsqu'un moteur est équipé d'un système d'arbres d'équilibrage, les techniciens doivent vérifier si sa relation de phase est correcte.Un arbre d'équilibrage ne génère pas de puissance moteur.Son rôle est de générer des forces d'inertie opposées qui réduisent les vibrations produites par le mécanisme du moteur à mouvement alternatif.

Les composants alternatifs génèrent des forces d'inertie prévisibles

Les pistons et les bielles accélèrent et décélèrent de manière répétée.

Leur mouvement crée des forces d'inertie qui dépendent de :

la géométrie du moteur ;

la vitesse du vilebrequin ;

• la disposition des cylindres ;
• et l'ordre d'allumage.
• Certaines configurations de moteur utilisent un ou plusieurs arbres d'équilibrage pour contrer certains ordres de vibration.
• Le principe simplifié est le suivant :

Force d'inertie du moteur → L'arbre d'équilibrage crée une force opposée → La vibration nette diminue

Le calage est donc essentiel.

Une rotation correcte avec une mauvaise phase peut toujours produire des vibrations

Un arbre d'équilibrage peut tourner librement tout en étant installé un ou plusieurs crans de décalage par rapport à sa phase prévue.

Le système produit alors une force de contre-réaction à un angle de vilebrequin incorrect.

Au lieu d'annuler efficacement les vibrations, il peut laisser une force résiduelle importante ou potentiellement renforcer une partie des vibrations.

Les causes possibles incluent :

un assemblage incorrect après des travaux de calage ;

une erreur d'indexation des engrenages ;

• des problèmes de chaîne d'entraînement ou d'engrenages ;
• des dommages à la clavette ;
• ou une mauvaise interprétation des marques de calage.
• Le comportement à régime limité peut fournir un indice important
• Le déséquilibre des injecteurs produit souvent une rugosité liée à la combustion, associée à l'allumage des cylindres.

Les problèmes de système d'équilibrage peuvent devenir particulièrement perceptibles dans les plages de vitesse où les forces d'inertie ciblées augmentent fortement.

Les techniciens peuvent donc comparer :

la fréquence des vibrations ;

le régime moteur ;

• la contribution des cylindres ;
• l'état des supports ;
• les marques de calage des arbres d'équilibrage ;
• et l'historique récent des réparations du moteur.
• Les équipements industriels japonais peuvent fonctionner dans des bandes de vitesse répétées
• Les pompes, compresseurs et machines à vitesse variable peuvent passer régulièrement de régimes moteur bas à élevés.

Si des vibrations apparaissent de manière répétée dans la même région de régime, les opérateurs peuvent fournir une condition de diagnostic hautement reproductible.

C'est plus utile que de décrire le moteur comme étant généralement « rugueux ».

Pourquoi cela est différent d'un amortisseur de torsion

Un amortisseur de torsion de vilebrequin contrôle les oscillations de torsion dans le vilebrequin.

Un arbre d'équilibrage s'attaque principalement aux forces d'inertie alternatives associées à la géométrie du moteur.

Les symptômes peuvent se chevaucher, mais la physique et les voies d'inspection diffèrent.

Pourquoi le remplacement des injecteurs peut échouer

Une contribution équilibrée des injecteurs indique que le couple de combustion entre les cylindres est déjà raisonnablement uniforme.

Si la vibration provient d'un arbre d'équilibrage mal calé, un autre jeu d'injecteurs ne peut pas corriger la relation des forces d'inertie.

Conclusion de l'industrie

L'analyse des vibrations diesel doit classer la source avant de remplacer les composants.

Les catégories utiles comprennent :

la force de combustion

,

la vibration de torsionles vibrations externes de la transmission ou des accessoires
l'inertie alternativeles vibrations externes de la transmission ou des accessoires
etles vibrations externes de la transmission ou des accessoires
.
Pour les moteurs équipés d'arbres d'équilibrage, la phase correcte est aussi importante que la rotation libre.FAQ

Un mauvais calage de l'arbre d'équilibrage peut-il provoquer des vibrations uniquement dans certaines plages de régime ?

Oui. Le déséquilibre des forces d'inertie qui en résulte peut devenir plus perceptible à mesure que le régime moteur change.

Tous les moteurs diesel utilisent-ils des arbres d'équilibrage ?

Non. Cette orientation diagnostique ne s'applique qu'aux moteurs spécifiquement conçus avec eux.