Chemises pour moteurs diesels: avantages et utilisation

Pièces mécaniques - 17/02/2021

Comment préserver le moteur: importance
des chemises dans le système de propulsion.

Le fonctionnement correct du moteur est l'un des éléments essentiels pour assurer les performances des engins de chantier tels que les excavateurs, les mini-excavateurs, les bulldozers, les pelles sur pneus et les bennes qui, de par leurs applications, doivent répondre à des rythmes de sollicitation élevés.

Le choix pondéré et la maintenance précise des composants du moteur peuvent prolonger la durée de vie de l'engin, diminuer les coûts de maintenance et, en réduisant les arrêts pour panne, augmenter la productivité. Dans cet article, nous illustrons le comment du pourquoi les chemises ou linersjouent un rôle essentiel.

Types de chemises pour cylindres et avantages de leur utilisation

 

Cylinder liner ITR Komatsu 6240 21 2220 Cylinder liner ITR Caterpillar 1979322 Cylinder liner ITR Caterpillar 1105800

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Les chemises sont des revêtements cylindriques en mesure de maintenir une fine couche d'huile sur la surface de sa paroi interne qui, insérées à l'intérieur des cylindres du bloc-cylindres, le protègent contre l'usure causée par le glissement des pistons. Dans les blocs-cylindres des engins industriels, différemment des autres applications moins contraignantes, dans la plupart des cas, les constructeurs ont tendance à utiliser des cylindres chemisés plutôt que de faire travailler le piston directement sur les parois du bloc moteur.

Il existe 2 types principaux de chemises: le premier type ne prévoit aucun contact direct avec la paroi du cylindre du bloc. Dans ce cas, la chemise est baignée par le flux du liquide de refroidissement et pour cette raison, ce type est appelé « chemise humide ». Le deuxième type correspond par contre à la « chemise sèche », également appelée « manchon » qui en fait est constituée d'un cylindre de faible épaisseur qui est intégré à l'intérieur du bloc-cylindres et dont les parois touchent directement le cylindre.

L'adoption de cylindres chemisés de la part des fabricants est liée aux avantages associés à ce système, à savoir:

  • Résistance plus élevée. L'emploi de chemises séparées du bloc-cylindres, permet d'utiliser des matériaux spécifiques et plus performants par rapport à ceux utilisés dans la fabrication du bloc même. Les chemises sont en effet normalement fabriquées en alliages de fonte qui intègrent des éléments ayant des propriétés de lubrification naturelle, comme le graphite. D'autres éléments comme le chrome, le vanadium et le molybdène, contribuent à garantir une meilleure résistance contre la corrosion et l'usure due aux températures élevées.

  • Maintenance plus facile. Lorsque les chemises sont détériorées, vous pouvez les remplacer plus facilement au lieu de remplacer l'ensemble du bloc-cylindres.

  • Meilleure conductivité thermique. À la température de fonctionnement, les chemises chauffent plus que les cylindres et doivent pouvoir se dilater à la fois diamétralement et longitudinalement. Si les chemises sont coulées avec les cylindres, cela entraînerait des contraintes thermiques qui provoqueraient la rupture des matériaux.

  • Faible probabilité de défauts. Plus le coulage est complexe, plus il est difficile de produire des surfaces homogènes avec de faibles contraintes résiduelles.

Quelles caractéristiques doivent posséder les chemises moteur pour être performantes?

Les chemises sont soumises à plusieurs contraintes:

  • mécaniques, en raison de la pression de combustion;
  • thermiques, en raison de la température élevée produite par le processus de combustion;
  • d'usure, celle-ci liée surtout à 3 facteurs:
    • abrasion, qui varie en fonction de l'efficacité des filtres de l'air et de l'huile,
    • corrosion, due aux composants produits par la combustion,
    • frottement ou friction, suite à une lubrification insuffisante.

Pour toutes ces raisons, le processus de production de ces composants est essentiel et leur conception doit répondre à des caractéristiques spécifiques pour préserver le moteur et prolonger sa durée de vie, à savoir:

  • propriétés anticorrosion et de résistance élevées,
  • faible friction,
  • haute précision.

Pour réduire la friction et prolonger la vie du moteur, une caractéristique essentielle de la chemise est celle du trait croisé présent sur la paroi. La rayure de la surface a la fonction de maintenir une quantité d'huile suffisante sur les parois internes de la chemise, tout en assurant une lubrification adéquate dans les points de contact des segments avec la chemise même. En général, on estime que l'angle d'intersection correct pour la rayure des parois est de 45° environ, car ceci favorise une lubrification homogène et donc une durée supérieure des surfaces; toutefois, les solutions incluent également des angles différents selon le matériau et l'utilisation. Enfin, les éléments qui contribuent à augmenter la résistance et à diminuer l'usure des surfaces des chemises comprennent le cintrage des brides et le revêtement anticorrosion de la paroi extérieure.

Comment installer correctement les chemises à l'intérieur des cylindres?

Vous trouverez ci-dessous les étapes principales et les consignes pour installer correctement les chemises à l'intérieur des cylindres afin d'éviter les pannes et l'usure précoce.

  1. Nettoyer soigneusement le bloc-cylindres: les saletés coincées peuvent entraîner la rupture de la bride.

    Cylinder liner ITR Usco 1

  2. Vérifier l'absence de bavures ou de matériaux saillants; le cas échéant, les éliminer pour éviter les problèmes au niveau des joints.

    Cylinder liner ITR Usco 3

  3. Insérer les chemises dans le bloc-cylindres sans joints ni autres mastics et vérifier la protrusion correcte de la bride; si nécessaire, faites-la pivoter pour trouver la configuration correcte.

    Cylinder liner ITR Usco 4

  4. Lorsque la position de la chemise est correcte, retirez-la après application d'un repère d'alignement sur la chemise et sur le bloc-cylindres pour pouvoir la réinsérer dans la même position.

    Cylinder liner ITR Usco 5

  5. Insérer les joints tout en évitant les torsions car elles peuvent déformer la chemise, générer une friction sur celle-ci ou réduire le jeu entre piston et chemise.
    Plusieurs installateurs considèrent que pour faciliter l'opération, les joints doivent être lubrifiés ou recouverts d'une solution savonneuse avant de les installer. La méthode correcte consiste par contre à installer le joint « à sec » en insérant une tige cylindrique (par ex. un tournevis) et en la déplaçant tout le long de la circonférence du joint pour le faire adhérer de manière uniforme. Seulement lorsque cette étape est complétée, vous pouvez lubrifier les différents composants.

    Cylinder liner ITR Usco 6

  6. Immerger le joint d'étanchéité dans de l'huile SAE 30 propre. Installez-le sur la chemise qui devra être insérée dans le bloc-cylindres immédiatement, avant que le joint d'étanchéité ne se dilate.

    Cylinder liner ITR Usco 7

  7. Vérifier que le repère sur la chemise fait auparavant soit aligné avec le repère sur le bloc. Utilisez l'outil spécial pour pousser la chemise dans sa position.

    Cylinder liner ITR Usco 8

  8. Répéter les étapes pour toutes les chemises disponibles.

Chemises pour cylindres ITR Usco

Le choix et l'utilisation correcte d'un seul petit composant peuvent impacter les performances et le cycle de vie des engins de chantier. Pour cette même raison, il est important de pouvoir compter sur un partenaire expert.
ITR Usco propose une vaste gamme de chemises, avec alésages compris entre 94 mm et 170 mm, pour Caterpillar, Komatsu, Volvo, Hitachi et JCB. Contactez notre personnel pour plus d'informations sur les types et les matériaux plus appropriés à vos applications.

 

Auteur du contenu

MASSIMILIANO FEDELE ITR Usco
Massimiliano Fedele
Product Development Manager – Repair Parts Division Contactez-moi
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