Vérification de jeu en place avec "Plastigage" : Explication détaillée des caractéristiques et de l'utilisation

Lors du démontage et du remontage d'un moteur, il est important de vérifier et de régler le jeu entre les manetons du vilebrequin (sections de l'arbre) et les coussinets de palier du carter moteur. Le jeu peut être calculé à partir de la différence entre le diamètre extérieur du maneton et le diamètre intérieur du coussinet, mais il peut également être mesuré à l'aide d'une jauge en forme de fil appelée Plastigage. Cet article explique la signification et l'importance du jeu interne du moteur, ainsi que l'utilisation et les caractéristiques du Plastigage.

Mesure individuelle et calcul par soustraction : Micromètre + Alésomètre

Exemple de carter supérieur pour un moteur à quatre cylindres. Le vilebrequin est supporté par cinq points de palier, et des coquilles de palier qui entrent en contact avec les manetons principaux du vilebrequin sont installées dans ces points de palier. Ceci est pour un vilebrequin intégré ; pour un vilebrequin assemblé avec des roulements à billes, il n'y a pas de coquilles de palier.

Des jeux appropriés, ou jeux, sont définis pour les pièces rotatives d'un moteur, tels qu'entre le vilebrequin et le carter, le pied de bielle et le vilebrequin, et l'arbre à cames et la culasse. Si ce jeu est inférieur à la valeur spécifiée, il augmente les pertes par friction lors de la rotation, entraînant l'usure des composants. Inversement, s'il est trop important, il provoque du jeu lors de la rotation, entraînant du bruit anormal et des dommages. Par conséquent, il est crucial que le jeu se situe dans la plage spécifiée par le fabricant.

Si vous avez l'occasion de réviser un moteur par des travaux majeurs tels que des réparations ou des restaurations, vous pouvez vérifier les jeux de ces pièces rotatives et, si un réglage est nécessaire, y remédier par le remplacement des pièces. La première étape essentielle de ce processus est de confirmer l'état actuel. Vous ne pouvez pas procéder sans connaître l'état actuel, que vous deviez réduire ou augmenter le jeu.

Les outils de mesure pour déterminer le "diamètre extérieur de l'arbre" et le "diamètre intérieur du palier" sont un micromètre et un alésomètre. Un micromètre, utilisé pour mesurer le diamètre extérieur d'un arbre, est un outil de mesure de longueur. Alors qu'un pied à coulisse mécanique standard a une lecture minimale de 0,05 mm, un micromètre peut lire jusqu'à 0,01 mm.

En revanche, un alésomètre, utilisé pour déterminer le diamètre intérieur d'un palier, n'est pas un outil qui fournit des dimensions absolues en soi. Pour l'expliquer simplement, c'est un outil pour mesurer la différence plus ou moins par rapport à une dimension de référence.

Par exemple, si vous réglez la dimension de référence de l'alésomètre à 32,00 mm et que vous l'insérez dans le palier, et que le comparateur fixé à l'alésomètre indique +0,05 mm, vous pouvez déterminer que le diamètre intérieur du palier est de 31,95 mm. Inversement, si le comparateur indique -0,04 mm, le diamètre intérieur du palier est de 32,04 mm.
En utilisant cette méthode, le jeu peut être calculé comme suit : Diamètre intérieur du palier (mesuré par alésomètre) - Diamètre extérieur de l'arbre (mesuré par micromètre) = Jeu.

Bien que cela puisse sembler simple par écrit, en pratique, l'utilisation d'un alésomètre demande des compétences et de l'expérience, et obtenir des mesures précises n'est pas facile sans une expérience pratique considérable. De plus, un alésomètre n'est pas un outil bon marché, il peut donc être difficile pour les amateurs de l'utiliser efficacement et il risque de rester inutilisé.

Plastigage : Jeu déterminé par la largeur écrasée

Le Plastigage est livré dans un emballage en papier, et l'emballage lui-même porte des échelles imprimées indiquant la largeur écrasée et le jeu. C'était à l'origine un produit américain avec le jeu indiqué en pouces, et comme il est converti en mm, les marquages sont détaillés.

Lors de l'utilisation, coupez à la zone de mesure avec des ciseaux ou similaire.

Essuyez toute saleté ou huile des surfaces du maneton et du palier, puis placez le Plastigage.

La force de serrage affecte la largeur écrasée de la jauge, serrez donc au couple spécifié. Faites également attention à ne pas faire tourner le vilebrequin pendant la mesure.

Alors que la mesure du jeu nécessite généralement des outils spécialisés tels que des micromètres et des alésomètres, il existe un article plus simple pour mesurer les jeux : le Plastigage.

Le Plastigage est fait d'une résine spéciale formée en forme de fil. Il est placé dans la zone à mesurer, les pièces sont assemblées, et le jeu est déterminé par la largeur écrasée due au couple de serrage. Voici les différences entre la mesure avec Plastigage et la mesure avec un micromètre + alésomètre :

● Micromètre + Alésomètre
・Mesure individuellement le diamètre extérieur de l'arbre (micromètre) et le diamètre intérieur du palier (alésomètre).
・Calcule le jeu à partir de la différence entre les deux.
・Haute précision de mesure, évaluable en μm (microns).
・En mesurant plusieurs points, la circularité et l'usure inégale peuvent également être évaluées.

● Plastigage
・Vérifie le jeu réel avec les pièces assemblées.
・Lit le jeu à l'aide d'un indicateur analogique : la largeur écrasée.
・Précision d'environ ±0,01 à ±0,02 mm.
・Mesure uniquement en un point, évaluant le jeu localisé.

Essentiellement, même lors de la mesure du même "jeu", les approches des deux méthodes sont fondamentalement différentes.

De plus, avec le Plastigage, il est nécessaire d'utiliser différentes jauges en fonction de la taille du jeu à mesurer. En effet, si une jauge fine est utilisée dans un grand jeu, elle ne s'écrasera pas suffisamment, et si une jauge épaisse est utilisée dans un jeu étroit, elle s'écrasera trop, réduisant la fiabilité.

Le Plastigage utilisé dans cet exemple est disponible en trois types, codés par couleur selon la plage de mesure, avec les plages de mesure suivantes pour chacun :

Vert : 0,025–0,076 mm
Rouge : 0,051–0,152 mm
Bleu : 0,102–0,229 mm

Comme le montrent ces spécifications, lors de la mesure du jeu avec Plastigage, il est essentiel de vérifier d'abord le jeu standard dans le manuel d'entretien. Le manuel d'entretien est indispensable pour le démontage et la révision du moteur.

Dans le cas du moteur mesuré dans cet article, le jeu standard entre le maneton principal du vilebrequin (section de l'arbre) et la coquille de palier principal (diamètre intérieur du palier) est de 0,014–0,038 mm, avec une limite de service de 0,08 mm. Par conséquent, il peut être mesuré avec le Plastigage vert.

De plus, le jeu entre la coquille de palier de tête de bielle et le maneton a une valeur standard de 0,035–0,059 mm, avec une limite de service de 0,10 mm. Cela peut également être mesuré avec la jauge verte.

Que faire si le jeu mesuré avec Plastigage est trop important ?

Desserrez uniformément les boulons de fixation et retirez la jauge verticalement pour éviter de la traîner. Ensuite, lisez le jeu en vous référant à la jauge sur l'emballage.

Plus le jeu est faible, plus le Plastigage s'écrase. Le jeu standard pour ce moteur est de 0,014–0,038 mm, et la limite de service est de 0,08 mm. La largeur écrasée est inférieure à la bande de 0,038 mm (ce qui signifie un jeu plus important) mais supérieure à la bande de 0,076 mm (ce qui signifie un jeu plus faible), on peut donc déterminer qu'elle n'a pas atteint la limite de service de 0,08 mm. Si vous avez besoin de connaître le jeu comme valeur absolue, un micromètre + alésomètre est nécessaire.

Dans ce moteur, lorsque le fabricant assemble un véhicule neuf, il sélectionne le coussinet optimal parmi trois types de coussinets de différentes épaisseurs en fonction de la combinaison du diamètre intérieur de la section de palier principal du vilebrequin et du diamètre extérieur du maneton principal du vilebrequin. Si le jeu mesuré dépasse la limite de service après accumulation de kilométrage, il peut être possible de réduire le jeu en utilisant un coussinet plus épais que celui actuellement en place, si une telle pièce est disponible.

L'épaisseur des coquilles de palier peut être identifiée par des marques de peinture sur les côtés. Dans ce moteur, les coquilles de palier bleues sont les plus épaisses des trois types, et les coquilles de palier noires indiquent une épaisseur intermédiaire. Si la coquille de palier noire actuelle présente un jeu excessif, le remplacement par une coquille de palier bleue plus épaisse réduira le diamètre intérieur et donc le jeu.

Lorsque le Plastigage est placé sur l'arbre et que le palier est serré au couple spécifié, la jauge s'écrase. En comparant la largeur écrasée de la jauge aux largeurs des lignes imprimées sur l'emballage du Plastigage, le jeu peut être déterminé.

Que la largeur écrasée de la jauge corresponde à la largeur imprimée relève un peu du hasard, et en réalité, on ne peut pas connaître le jeu exact au millième de millimètre près. Si la largeur écrasée est supérieure à 0,051 mm imprimé mais inférieure à 0,038 mm, on peut estimer qu'elle est d'environ 0,04 mm.

Alors qu'un micromètre + alésomètre peut mesurer à plusieurs points autour de la circonférence, le Plastigage ne peut mesurer le jeu qu'au point où la jauge a été placée, c'est-à-dire à un seul endroit. Si des corps étrangers sont présents sur le maneton ou le palier et sont mesurés, cela peut entraîner un jeu plus faible que la moyenne. De plus, l'épaisseur du film d'huile peut affecter la mesure. Par conséquent, lors de l'utilisation du Plastigage, essuyez l'huile et travaillez à sec.

Avec l'usure due à l'accumulation de kilométrage, les composants du moteur voient leur jeu augmenter. Alors, que faut-il faire si le jeu dépasse la limite de service ?

Selon le modèle et l'âge du véhicule, la disponibilité des pièces varie. Cependant, les "coquilles de palier" installées sur les manetons principaux du vilebrequin et les têtes de bielle sont disponibles en différentes épaisseurs. Ce sont des pièces utilisées pour ajuster le jeu à un niveau approprié en corrigeant les tolérances du diamètre extérieur des manetons des vilebrequins produits en série et du diamètre intérieur des sections de palier principal du carter moteur lors de l'assemblage des véhicules neufs. Elles sont également utilisées lors des révisions et des réparations.

Il est nécessaire de vérifier les types et les épaisseurs des coquilles de palier dans le manuel d'entretien. En utilisant des coquilles de palier d'une ou deux tailles plus épaisses que celles actuellement utilisées, le jeu peut être réduit. Cependant, si le jeu a augmenté en raison de problèmes avec le vilebrequin lui-même, tels que le décollement du placage de chrome dur sur la surface du maneton principal ou du maneton, le vilebrequin doit être remplacé, pas seulement les coquilles de palier.

De plus, dans des cas tels que les arbres à cames, où il n'y a pas de coquilles de palier dans les paliers d'arbre à cames et où la culasse les supporte directement, si la cause de l'augmentation du jeu se situe du côté du palier d'arbre à cames, la culasse peut devoir être remplacée.

Quand le Plastigage est-il efficace ?

Le jeu du palier de tête de bielle peut également être mesuré avec Plastigage. Comme la bielle est plus susceptible de bouger pendant la mesure que le vilebrequin, maintenez-la en place et serrez les écrous de chapeau.

Le jeu du palier de tête de bielle est de 0,035–0,059 mm. En regardant l'emballage du Plastigage, cela correspond étroitement à la largeur de bande de 0,038 mm, indiquant qu'il est à la limite inférieure de la plage standard, ce qui signifie qu'il n'y a pas d'usure actuellement.

Pour les mécaniciens du dimanche et les amateurs mesurant le jeu des pièces rotatives du moteur, le choix entre l'utilisation d'un micromètre + alésomètre ou du Plastigage peut être basé sur le coût d'acquisition des outils et leur fréquence d'utilisation.

Un micromètre + alésomètre est essentiel pour une mesure précise du jeu, mais l'acquisition des deux peut facilement coûter plus de 10 000 yens. Si cette tâche n'est effectuée qu'une "fois dans une vie" de motard, le Plastigage, qui peut être acheté pour environ 1 000 yens, est suffisamment pratique.

Les valeurs de jeu obtenues par les deux méthodes de mesure correspondent-elles ? En conclusion, elles ne correspondent pas parfaitement, mais elles devraient être des approximations proches dans la plage acceptable. Les raisons de la divergence sont les suivantes :

1 : Différences dans les conditions de mesure
・Le micromètre + alésomètre mesure les composants individuels sans charge.
・Le Plastigage mesure dans les conditions réelles avec un couple de serrage appliqué.
・Même avec un couple correct, la déformation due au serrage peut affecter la mesure.

2 : Différences de position de mesure
・Un alésomètre peut mesurer à différents endroits pour déterminer la valeur moyenne ou minimale.
・Le Plastigage n'indique que le jeu local où la jauge a été écrasée.

3 : Différences de résolution
・Le micromètre + alésomètre peut calculer des valeurs par incréments de 0,01 mm grâce au calcul.
・Le Plastigage repose sur une comparaison visuelle avec des largeurs de bande imprimées.

Si la précision est primordiale, le micromètre + alésomètre est le choix. Cependant, les valeurs standard définies par les fabricants de motos eux-mêmes ont une plage. La valeur standard pour le jeu entre le maneton principal et le palier de ce moteur est de 0,014–0,038 mm, soit une plage de 0,024 mm. La limite de service est de 0,08 mm, laissant une marge de 0,042 mm entre la limite supérieure de la valeur standard et la limite de service.

D'autre part, le Plastigage vert a des chiffres de 0,025–0,076 mm imprimés pour quatre largeurs de bande différentes. Sur la base de la relation entre celles-ci, la largeur écrasée du Plastigage utilisé ici se situe dans la plage standard s'il est dans la plage de la jauge, indiquant qu'un remplacement de palier n'est pas nécessaire.

Si l'objectif est de standardiser le jeu de toutes les coquilles de palier (ou du moins de les rapprocher d'une valeur uniforme), ou de maximiser le jeu pour réduire les pertes par friction, alors un micromètre + alésomètre, qui mesure les dimensions réelles, est plus fiable et utile. Cependant, pour l'entretien courant, le Plastigage est suffisamment pratique.

Mesurer le jeu avec Plastigage est une tâche intéressante qui peut stimuler la curiosité et l'esprit d'investigation sur les moteurs. Cependant, l'usure du vilebrequin, des bielles et des arbres à cames est le plus souvent causée par une mauvaise gestion de l'huile moteur. Par conséquent, il est important d'effectuer assidûment les vidanges d'huile régulières pour éviter d'avoir à mesurer le jeu lors des réparations du moteur.

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