Avant propos
:
J’y connais rien mais je le dis quand même
(les termes employés ne sont certainement pas corrects … mais j’ai déjà un peu oublié mes cours
)
Alors…prenons un monocylindre
:
Dans le cylindre, le déplacement de la masse du piston et de la bielle dans un sens puis dans l’autre produit une « vibration »
Pour contrer cette invitée destructrice
, une masse d’équilibrage a été placée sur le vilebrequin :
Comment travaille cette masse d’équilibrage :
Donc la masse d’équilibrage va se déplacer dans le sens inverse de l’ensemble piston-bielle et va créer une « vibration » contraire à celle décrite précédemment. Ces deux vibrations vont donc s’annuler.
MAIS
vous allez me dire :
« Le piston et la bielle « montent » et « descendent » réellement, ils décrivent un mouvement linéaire dans le cylindre. Alors que la masse d’équilibrage, que l’on a accrochée au vilebrequin va être obligée de suivre celui-ci et va avoir un mouvement circulaire ! »
C’est vrai : la masse ne va pas seulement monter et descendre, elle va tourner autour de l’axe du vilebrequin. En simplifiant, on peut dire qu’elle va également aller à droite et à gauche !
Entre la position 1 et la position 2, on remarque que le piston a bien eu un mouvement linéaire (guidé par le cylindre), que la bielle l’a suivi (elle décrie un mouvement linéaire mais également un mouvement de balancier…on l’oubliera pour aujourd’hui
) et que la masse d’équilibrage est non seulement descendue, mais qu’elle est également allée à droite !
Pour vous en convaincre, vous pouvez regarder l’avatar que l’élève Sauval33 nous a gentiment apporté aujourd’hui
(C’est bien mon petit ! Tu auras une image
)
Résultat : le mouvement de haut en bas de la masse d’équilibrage a bien compensé le mouvement du piston et de la bielle et a donc annulé la première vibration décrite. Mais le mouvement de gauche à droite de cette même masse d’équilibrage ne compense … rien !
Cette masse se déplaçant de gauche à droite va donc créer une nouvelle « vibration » que l’on appellera : « de second ordre ».
Cette solution simple d’équilibrage n’est donc pas idéale. On la rencontre pourtant sur tous les monocylindres, c’est pour cela qu’ils vibrent énormément (et que certains sont équipés d’un contre-arbre d’équilibrage. Je vous l’expliquerai si vous êtes sages !
)
Question : Existe t’il d’autres solutions d’équilibrage qui ne créent pas de vibration du second ordre
Réponse : Oui
L’équilibrage idéal serait le déplacement d’une masse identique, mais en sens contraire sur la même droite décrite par l’axe du cylindre.
BMW utilise presque cette solution :
Les mouvements en sens opposés de deux pistons et de deux bielles identiques se compensent mutuellement d’un point de vue « vibratoire » et ne nécessite « pas » de masse d’équilibrage sur le vilebrequin.
Malheureusement, il n’est pas possible mécaniquement d’avoir les deux cylindres alignés sur le même axe (les deux bielles ne peuvent pas tourner dans le même plan), BMW est donc proche de l’équilibrage idéal, mais ce problème d’alignement crée une « vibration » d’un autre ordre. « Vibration » compensée par des masses d’équilibrages sur le vilebrequin…qui vont crée d’autres « vibrations » parasites! Heureusement, à chaque fois qu’une « solution » apporte un nouvelle « vibration », celle-ci est plus faible que celle que l’on voulait éliminer, ouf
!
Fabio Taglioni
a choisi pour nos, pardon
, pour SES bicylindres
une autre solution :
Il a choisi de compenser le mouvement de gauche à droite de la masse d’équilibrage (que nous avons vu précédemment) par… un piston et une bielle travaillant de droite à gauche (ou plutôt d’avant en arrière
)
Et voilà les « vibrations » d’ordres 1 et 2 sont donc traitées simplement et naturellement
!
Les « vibrations » d’ordres plus élevés ne sont par contre pas traitées (telles que celle provoquée par le fait que les pistons ne travaillent pas dans le même plan, à cause de l’épaisseur des têtes de bielles côte à côte sur le même maneton) et on les sent bien
.
En conclusion : Les Ducati ont un équilibrage dynamique d’ordre 1 et 2. Voilà voilà.
…Mais elles ne sont pas équilibrées en couple : les explosions des cylindres ne sont pas réparties de manière équilibrée sur un cycle moteur
…l’objet d’un prochain cours
J’allais oublié le pourquoi de cet exposé
: l’explication de la bielle d’équilibrage sur le super mono
Et bien c’est tout simple … mais il fallait y penser
: en faisant un monocylindre, les concepteurs du super mono ont rencontré le même souci d’équilibrage qu’au tout début de cet exposé
. Alors ils ont suivi la voie de leur Maître
pour résoudre ce problème. Mais ils ne pouvaient pas ajouter un piston pour contrer le mouvement de gauche à droite de la masse d’équilibrage (monocylindre oblige
). Et là, coup de génie
: ils ont remplacés ce deuxième piston providentiel par…une bielle de « masse » équivalente au piston.
Explication en image (j’ai basculé sur la gauche le monocylindre du début de l’exposé pour présenter le super mono comme sur les photos de ce topic)
ATTENTION : dans cet exemple le sens de rotation du moteur à changé (sens horaire ce coup-là) car le dessinateur est un gros fainéant
!
Et voilà : le mouvement du piston est compensé par la masse d’équilibrage sur le vilebrequin et la « vibration » générer par la rotation de cette masse est compensée par le mouvement de la bielle d’équilibrage. Celle-ci se comporte comme le deuxième piston de nos bicylindres.
Sauf que, me direz-vous ! Sauf que la bielle d’équilibrage, avec son axe de rotation fixe dans le carter, ne va pas décrire un mouvement linéaire (comme le piston qu’elle remplace dans son cylindre) mais un mouvement de balancier autour de cet axe fixe !
C’est vrai…mais on s’en fout
: c’est pas parfait mais c’est toujours mieux que pas d’équilibrage de second d’ordre du tout.
En conclusion : avec cette équilibrage des « vibrations » d’ordres 1 et 2, le moteur vibre beaucoup moins qu’un mono classique et il peut prendre les tours
Si les concepteurs avaient pris un moteur bicylindre Ducati et qu’ils s’étaient contentés d’enlever un piston, une bielle et un cylindre, çà aurait donné …. une grosse merde : lourde et tournant comme une patate (toutes les tares du monocylindre sans sa légèreté
).
Des questions
J’espère que ce n’était pas trop confus.