Dans cet article je vais parler d'un problème qui touche de nombreux bateaux à moteur in-board : les vibrations sur l'arbre d'hélice !
Appelé également arbre porte hélice ou ligne d'arbre, il est fabriqué le plus souvent d'alliages d'acier inoxydables ou de bronze.
Voyons donc quelles sont les causes fréquentes des vibrations sur l'arbre d'hélice, comment les diagnostiquer, et comment les réparer !
Les causes possibles des vibrations sur l'arbre d'hélice
Voici les causes de vibrations les plus fréquentes sur un arbre d'hélices :
L'arbre de l'hélice est déformé suite à un choc
En principe, l'hélice d'un moteur in-board est très rigide. Cependant, elle peut se déformer en cas d'un choc très important contre des objets submergés comme des rochers par exemple, ce qui risque d'entrainer la déformation de l'ensemble des éléments de la transmission notamment de l'arbre d'hélice. Par ailleurs, lors d'une mise à terre ou d'une mise à l'eau, une mauvaise manipulation peut également provoquer la déformation de l'arbre d'hélice.
C'est l'une des causes fréquente de vibrations.
L'arbre de l'hélice est tordu
Lorsque l'hélice tourne, elle transmet des efforts mécaniques continus à l'arbre d'hélice. Ces efforts viennent s'ajouter à ceux appliqués par le moteur (couple d'entraînement).
Du fait de sa longueur, et malgré la présence de paliers et de joints flexibles conçus pour absorber une grande partie des vibrations " en torsion ", l'arbre d'hélice risque de se tordre et d'engendrer des vibrations.
A noter que plus l'hélice a de pales, plus les vibrations " torsionnelles " sont élevées.
L'alignement de l'arbre d'hélice n'est pas correct
Un défaut d'alignement de l'arbre d'hélice peut également causer des vibrations au niveau du système de propulsion. Un mauvais alignement peut provoquer une charge importante sur le vilebrequin, l'arbre d'hélice, les paliers, et les fixations du moteur. Dans certains cas, cela peut entrainer des interruptions de fonctionnement. A noter qu'un mauvais alignement du moteur peut provoquer les mêmes effets.
Une ou plusieurs bagues hydrolubes sont usées
La bague hydrolube est une pièce en caoutchouc rainuré avec extérieur en laiton ou en résine renforcée. Elle sert principalement à assurer le centrage de l'arbre d'hélice. Habituellement, elle est montée dans la chaise d'arbre et dans le tube d'étambot permettant ainsi de bien centrer l'arbre entre le moteur et l'hélice. L'usure de la bague hydrolube peut occasionner des vibrations au niveau de l'arbre d'hélice.
Les vibrations peuvent également provenir du moteur !
Des vibrations provenant du moteur peuvent se transmettre à l'ensembles des éléments du système de propulsions notamment à l'arbre et à l'hélice. Les causes des vibrations du moteur in-board sont multiples : mauvais mélange air/carburant, supports moteurs usés (silent-blocs), déréglage du système de distribution...etc.
Lorsque les vibrations sont très intenses, elles peuvent endommager le vilebrequin et l'arbre d'entrainement. Dans ce cas, il faut vérifier le moteur pour déterminer les causes précises des vibrations.
Diagnostic des vibrations sur un arbre d'hélice
En présence de vibrations, commencez par évaluer la circularité de l'arbre d'hélice pour vérifier s'il est déformé ou tordu. Pour ce faire, placez un comparateur sur l'arbre et faites tourner ce dernier.
Si l'écart relevé au centre de l'arbre est supérieur à 5 millièmes, alors le problème des vibrations provient d'une déformation ou d'une torsion.
La vérification de l'alignement de l'arbre d'hélice (et le moteur) se fait à l'aide d'un jeu de cales d'épaisseur. L'espace entre les tourteaux d'accouplement ne doit pas dépasser la limite préconisée par le constructeur.
Il convient également de vérifier les supports moteur surtout s'ils sont fixés sur du bois. L'usure des supports moteur peuvent également dérégler l'alignement du moteur par rapport à l'arbre d'hélice et causer des vibrations.
Contrôlez également l'état des bagues hydrolubes dans leurs emplacements et vérifiez si elles sont usées. Si l'arbre présente du jeu au niveau de la chaise ou du tube d'étambot, alors les bagues sont usées et doivent être remplacées. Le contrôle visuel est très simple, pas de démontage nécéssaire.
Si le contrôle de tous ces éléments ne montre aucune anomalie, alors il faut contrôler l'état du moteur pour trouver la cause exacte des vibrations.
Réparation des vibrations sur un arbre d'hélice
Pour une réparation efficace, il faut impérativement éliminer la cause des vibrations. Si l'arbre est déformé ou tordu, alors il faut le remplacer ou redresser dans un atelier spécialisé.
De même, si les bagues hydrolubes sont usées, elles doivent également être remplacées par des pièces neuves. D'ailleurs, il convient de changer régulièrement ces pièces d'usure pour assurer un bon centrage de l'arbre.
En cas de défaut d'alignement de l'arbre ou du moteur, il faut procéder par un réalignement en respectant les instructions du constructeur.
Si les vibrations proviennent du moteur, alors il faut procéder par un contrôle général de tous les éléments mécaniques (système de distribution, injection, vilebrequin, pignons, inverseur...etc.)
Conseils pratiques
L'arbre de l'hélice doit être parfaitement dimensionné en fonction de la puissance générée par le moteur et en fonction du diamètre de l'hélice afin de pouvoir supporter les différents efforts mécaniques. Un arbre trop petit sera fragile se déformera et causera inévitablement des vibrations.
Un arbre d'un diamètre élevé résistera bien aux déformations et aux torsions mais augmentera le poids du système de transmission, ce qui risque de réduire les performances du moteur.
En règle générale, la distance entre l'accouplement d'arbre d'hélice et le premier palier rigide ne doit jamais dépasser 10 à 14 fois le diamètre de l'arbre. L'angle de l'arbre d'hélice doit être aussi petit que possible afin d'optimiser l'alignement du système de transmission.
Lors d'une mise à terre ou d'une mise à l'eau, il faut généralement prendre soin de bien positionner les sangles servant pour déplacer le bateau afin d'éviter de déformer l'arbre de l'hélice. Il faut également graisser régulièrement les paliers et les joint de l'arbre pour réduire les frottements.
J'espère que cet article a pu vous aider, si vous avez des questions et ou des commentaires, n'hésitez pas à me les laisser ci dessous!
(2)
Jeu de briques
Snake
Pacman
Bubble