Système de lubrification à carter sec

Tout moteur à combustion interne a besoin d'un système de lubrification de qualité. Ce besoin est dû au fonctionnement constant des pièces de l'unité dans des conditions de contraintes mécaniques accrues (par exemple, lorsque le moteur tourne, le vilebrequin tourne en continu et les pistons dans les cylindres effectuent un mouvement de va-et-vient). Pour que les pièces qui frottent les unes contre les autres ne s'usent pas, elles doivent être lubrifiées. L'huile moteur crée un film protecteur, afin que les surfaces n'entrent pas en contact direct les unes avec les autres (pour plus d'informations sur les propriétés de l'huile moteur et comment choisir la bonne pour le moteur à combustion interne de votre voiture, lisez séparément).

Malgré la présence d'un film d'huile qui empêche le frottement à sec des pièces du moteur, une usure se forme encore sur celles-ci. En conséquence, de petites particules métalliques apparaissent. S'ils restent à la surface de la pièce, la production de celle-ci augmentera et l'automobiliste devra faire subir une révision majeure à la voiture. Pour cette raison, il est extrêmement important qu'il y ait une quantité suffisante de lubrifiant dans le carter, à l'aide de laquelle tous les composants du groupe motopropulseur sont abondamment lubrifiés. Les déchets sont rincés dans le puisard et y restent jusqu'à ce qu'ils soient éliminés par rinçage ou élimination après avoir retiré le puisard.

En plus de ses propriétés lubrifiantes, l'huile remplit également la fonction de refroidissement supplémentaire. Puisqu'il y a une combustion constante du mélange air-carburant dans les cylindres, toutes les parties de l'unité subissent de sérieuses contraintes thermiques (la température du milieu dans le cylindre s'élève à 1000 degrés ou plus). Le dispositif moteur comprend un grand nombre de pièces qui nécessitent un refroidissement, mais du fait qu'elles n'ont rien à voir avec le système de refroidissement, elles souffrent d'un manque de transfert de chaleur. Des exemples de telles pièces sont les pistons eux-mêmes, les bielles, etc.

Pour garder ces pièces au frais et obtenir la bonne quantité de lubrification, la voiture est équipée d'un système de lubrification. En plus du design classique, qui est décrit dans un autre avis, il existe également une version à carter sec.

Examinons en quoi un puisard sec diffère d'un puisard humide, sur quel principe le système fonctionne, ainsi que quels sont ses avantages et ses inconvénients.

Qu'est-ce qu'un lubrifiant à carter sec?

Indépendamment de la modification du système de lubrification, le principe de fonctionnement est fondamentalement le même pour eux. La pompe aspire l'huile du réservoir et, sous pression, la fait passer par les conduites d'huile jusqu'aux composants individuels du moteur. Certaines pièces sont en contact constant avec le lubrifiant, d'autres sont abondamment arrosées de brouillard d'huile, formé à la suite du fonctionnement actif du mécanisme de manivelle (pour plus de détails sur son fonctionnement, lisez ici).

Dans le système classique, le lubrifiant s'écoule naturellement dans le carter où se trouve la pompe à huile. Il assure le mouvement de l'huile à travers les canaux appropriés. Ce type de système s'appelle un puisard humide. Un analogue sec signifie un système identique, seulement il a un réservoir séparé (il n'est pas au point le plus bas de l'unité, mais est plus haut), dans lequel la pompe principale pompera le lubrifiant, et une pompe à huile supplémentaire. Une deuxième pompe est nécessaire pour pomper du lubrifiant vers les pièces du moteur.

Dans un tel système, une certaine quantité de fluide lubrifiant se trouvera également dans le puisard. Il est sec sous condition. C'est juste que dans ce cas, la palette n'est pas utilisée pour stocker tout le volume d'huile. Il y a un réservoir séparé pour cela.

Malgré le fait que le système de lubrification classique s'est avéré être une maintenance à faible coût et une grande fiabilité de fonctionnement, il n'est pas sans inconvénients. Un exemple de ceci est une palette cassée lorsqu'une voiture surmonte un terrain hors route et heurte une pierre tranchante. Considérez dans quelles autres conditions un système de puisard sec est utile.

À quoi sert le système de puisard sec?

Le plus souvent, une voiture de sport, une certaine catégorie d'équipements spéciaux et certains SUV seront équipés d'un système de lubrification moteur similaire. Si nous parlons de SUV, alors il est compréhensible que le réservoir d'huile du moteur à combustion interne ne soit pas situé au point le plus bas de la voiture. Ceci est extrêmement important lors du passage à gué, lorsque le conducteur ne voit pas de pierres pointues sous l'eau ou lorsqu'il surmonte un terrain accidenté avec des surfaces rocheuses.

Et les voitures de sport? Pourquoi une voiture de sport a-t-elle besoin d'un carter sec si elle se déplace constamment sur une surface presque parfaitement plane? En fait, à grande vitesse, même des changements mineurs de trajectoire peuvent être soumis à des étincelles abondantes sous la voiture en raison de la palette adhérant à la surface de la route. Lorsque le conducteur freine brusquement avant d'entamer un virage, le véhicule se penche vers l'avant, ce qui réduit la garde au sol à des niveaux critiques.

Mais même ce n'est pas le plus critique pour une voiture de sport. Lorsque le vilebrequin fonctionne à vitesse maximale, dans la conception classique du système de lubrification, la majeure partie du lubrifiant est fouettée dans un brouillard d'huile et fournie à divers composants du groupe motopropulseur. Naturellement, le niveau de lubrifiant dans le réservoir est considérablement réduit.

Dans des conditions normales, une pompe à huile est capable de pomper de l'huile et de créer la pression requise pour faire fonctionner la machine. Cependant, la conduite sportive est toujours associée au fait que le lubrifiant restant dans le carter éclabousse en raison des rouleaux constants de la voiture. Dans ce mode, la pompe ne peut pas fonctionner efficacement et n'aspire pas suffisamment de liquide.

En raison de la combinaison de tous ces facteurs, le moteur peut subir un manque d'huile. Étant donné que les pièces à mouvement rapide ne reçoivent pas la quantité appropriée de lubrification, le film protecteur sur elles est rapidement retiré, ce qui entraîne un frottement sec. De plus, certains éléments ne reçoivent pas un refroidissement adéquat. Tout cela réduit considérablement la durée de vie du moteur à combustion interne.

Pour éliminer toutes ces conséquences négatives, les ingénieurs ont développé un système de puisard sec. Comme mentionné précédemment, sa conception est quelque peu différente de la version standard.

Principe de fonctionnement et dispositif "carter sec"

L'huile pour la lubrification des pièces du moteur dans un tel système se trouve dans un réservoir, à partir duquel elle est pompée par une pompe à pression. Selon l'appareil, le lubrifiant peut pénétrer dans le radiateur de refroidissement ou directement dans le moteur par les canaux prévus à cet effet.

Une fois que la portion a rempli sa fonction (elle a lubrifié les pièces, en a enlevé la poussière métallique, si elle s'est formée, et a évacué la chaleur), elle est recueillie dans la casserole sous l'action de la force de gravité. De là, le liquide est immédiatement aspiré par une autre pompe et introduit dans le réservoir. Pour éviter que de petites particules lavées dans le carter ne rentrent dans le moteur, à ce stade, elles sont retenues dans le filtre à huile. Dans certaines modifications, l'huile passe par un radiateur, dans lequel elle est refroidie, tout comme l'antigel dans le CO.

À ce stade, la boucle est fermée. Selon la conception du système, plusieurs modules d'aspiration peuvent y être présents, ce qui accélère la collecte d'huile dans le réservoir. Pour stabiliser la lubrification de l'unité, de nombreux véhicules à carter sec disposent d'équipements supplémentaires. Examinons de plus près le fonctionnement du système de lubrification et la fonction de chaque élément.

Système de carter sec du moteur

Dans les voitures modernes, différentes modifications de la lubrification du moteur à carter sec peuvent être utilisées. Quoi qu'il en soit, leurs éléments clés sont:

• Réservoir supplémentaire pour graisse;
• Une pompe qui crée une tête dans la ligne;
• Une pompe qui aspire l'huile du carter (identique à la version classique dans un carter humide);
• Un radiateur à travers lequel l'huile passe, passant du puisard au réservoir;
• Capteur thermique pour lubrifiant;
• Un capteur qui enregistre la pression d'huile dans le système;
• Thermostat;
• Un filtre identique à celui utilisé dans les systèmes classiques;
• Vanne de réduction et de dérivation (selon le modèle du système, leur nombre peut différer).

Le réservoir d'huile supplémentaire peut être de différentes formes. Tout dépend de la façon dont le compartiment moteur est organisé dans un modèle de voiture particulier. De nombreux réservoirs ont plusieurs chicanes à l'intérieur. Ils sont nécessaires pour apaiser le lubrifiant pendant que le véhicule roule, et il ne mousse pas.

Pendant le fonctionnement, la pompe à huile, avec le lubrifiant, aspire partiellement de l'air. Pour éviter la surpression dans la conduite, il y a un évent dans le réservoir qui a le même but que l'évent du carter.

Il dispose également d'un capteur de température et d'un capteur de pression dans la ligne. Pour que le conducteur remarque le manque de lubrifiant à temps, il y a une jauge dans le réservoir avec laquelle le niveau dans le réservoir est vérifié.

L'avantage du réservoir supplémentaire est que le constructeur automobile peut organiser le compartiment moteur à sa manière. Cela permet de répartir le poids de tous les mécanismes afin d'améliorer la maniabilité des voitures de sport. De plus, le réservoir peut être positionné dans le compartiment moteur de sorte que le lubrifiant y soit soufflé pendant la conduite, et un refroidissement supplémentaire est fourni.

La pompe d'alimentation en huile est généralement située légèrement en dessous du réservoir d'huile. Cette méthode d'installation rend son travail un peu plus facile, car il n'a pas à dépenser d'énergie pour pomper le liquide - il pénètre dans sa cavité sous l'influence de la gravité. Une soupape de réduction de pression et une soupape de dérivation sont nécessaires dans le système pour contrôler la pression d'huile.

Le rôle de la pompe d'évacuation est identique à celui d'un mécanisme similaire qui est installé dans tout système de lubrification d'un moteur à combustion interne à 4 temps (lire les différences entre les moteurs à quatre temps et à deux temps ici). Il existe plusieurs modifications de ces ventilateurs et leur conception diffère des pompes installées pour le réservoir d'huile supplémentaire.

Selon le modèle de moteur, il peut y avoir plusieurs modules de pompage. Par exemple, dans une unité avec un bloc-cylindres en forme de V, la pompe principale a une sortie supplémentaire qui recueille le lubrifiant usé du mécanisme de distribution de gaz... Et si le moteur est équipé d'un turbocompresseur, une section de pompage supplémentaire sera également installée à proximité.

Cette conception accélère l'accumulation de graisse dans le réservoir principal. S'il se vidangeait naturellement, il y a une forte probabilité que le niveau dans le réservoir soit trop bas et que le moteur ne reçoive pas assez d'huile.

Le fonctionnement des pompes d'alimentation et de refoulement est lié au vilebrequin. Pendant qu'il tourne, les ventilateurs fonctionnent également. Il y a, mais rarement assez, des modifications qui fonctionnent à partir d'un arbre à cames. Le couple du vilebrequin au mécanisme de pompe est transmis soit par une courroie, soit par une chaîne.

Dans cette conception, il est possible d'installer le nombre requis de sections supplémentaires qui fonctionneront à partir d'un arbre. L'avantage de cette disposition est qu'en cas de panne, la pompe peut être démontée du moteur sans interférer avec la conception de l'unité elle-même.

Bien que la pompe de vidange ait le même principe de fonctionnement et une conception similaire que son homologue à carter humide, elle a été modifiée pour que ses performances ne soient pas perdues, même lors de l'aspiration d'huile en mousse ou partiellement d'air.

L'élément suivant qui n'est pas présent dans les systèmes de puisard humide est le radiateur. Sa tâche est la même que celle de l'échangeur de chaleur du système de refroidissement. Il a également un design similaire. En savoir plus à ce sujet. dans un autre avis... Fondamentalement, il est installé entre la pompe à huile d'injection et le moteur à combustion interne, mais il existe également des options d'installation entre la pompe d'évacuation et le réservoir.

Un thermostat dans le système de lubrification est nécessaire pour l'empêcher de se refroidir prématurément lorsque le moteur chauffe. Le système de refroidissement a un principe similaire, qui est décrit en détail. ici... En bref, pendant que le moteur à combustion interne se réchauffe (surtout pendant la période froide), l'huile qu'il contient est plus épaisse. Pour cette raison, il n'a pas besoin d'être refroidi pour s'écouler et pour améliorer la lubrification de l'unité.

Dès que le fluide de travail atteint la température souhaitée (vous pouvez savoir quelle doit être la température de fonctionnement du moteur d'un autre article), le thermostat s'ouvre et l'huile s'écoule à travers le radiateur pour le refroidissement. Cela garantit une meilleure dissipation thermique des pièces chaudes qui ne sont pas en contact avec la chemise de refroidissement du moteur.

Avantages et inconvénients d'un système à carter sec

Le tout premier avantage des systèmes à carter sec est de fournir une lubrification stable, quel que soit le mode de conduite du véhicule. Même si le véhicule surmonte une longue montée, le moteur ne souffrira pas de manque d'huile. Étant donné que pendant la conduite extrême, il est plus probable que le moteur surchauffe, cette modification permet un meilleur refroidissement de l'unité. Ce facteur est d'une importance fondamentale pour l'ICE équipé d'une turbine (pour plus de détails sur le dispositif et le principe de fonctionnement de ce mécanisme, lire séparément).

En raison du fait que l'huile n'est pas stockée dans un puisard, mais dans un réservoir séparé, la conception du réservoir d'huile est beaucoup plus petite, grâce à laquelle les concepteurs parviennent à réduire le jeu de la voiture de sport. Le fond de ces voitures est le plus souvent plat, ce qui a un effet positif sur l'aérodynamique du transport (ce qui affecte ce paramètre est décrit ici).

Si le carter est perforé pendant la conduite, la graisse ne s'en échappera pas, comme dans le cas du système de lubrification classique. Cela donne un avantage dans les réparations d'urgence sur la route, surtout si le SUV a subi de tels dommages très loin du magasin de pièces automobiles le plus proche.

Le prochain avantage d'un carter sec est qu'il facilite un peu le travail de l'unité motrice elle-même. Ainsi, lorsque la voiture est restée longtemps dans le froid, l'huile dans le réservoir devient plus épaisse. Au moment du démarrage d'un groupe motopropulseur avec un système de lubrification classique, le vilebrequin doit surmonter non seulement la résistance des cylindres sur la course de compression (lorsque le moteur tourne, cette force est partiellement facilitée par la force d'inertie), mais aussi la résistance de l'huile épaisse (le vilebrequin dans ce cas est en bain d'huile). Dans un carter sec, ce problème est éliminé, car tout le lubrifiant est séparé du vilebrequin, ce qui accélère le démarrage du moteur.

Pendant la rotation, le vilebrequin ne fonctionne pas dans le système de lubrification comme un mélangeur. Grâce à cela, l'huile ne mousse pas et ne perd pas sa densité. Cela fournit un meilleur film sur les surfaces de contact des pièces de l'unité.

Dans un carter sec, le lubrifiant est moins en contact avec les gaz de carter. Pour cette raison, le taux de réaction oxydative diminue, ce qui augmente la ressource de la substance. Les petites particules n'ont pas le temps de se déposer dans le carter d'huile, mais sont immédiatement éliminées vers le filtre.

Étant donné que les pompes à huile dans la plupart des modifications du système sont installées à l'extérieur de l'unité, en cas de panne, il n'est pas nécessaire de démonter le moteur à combustion interne pour effectuer les procédures nécessaires. Ces facteurs nous permettent de conclure que l'unité avec un carter de type sec est plus fiable et efficace que l'analogue classique.

Malgré un tel nombre d'aspects positifs, le système de puisard sec présente un certain nombre de graves inconvénients. Voici les principaux:

• Premièrement, en raison de la présence de mécanismes et de pièces supplémentaires, la maintenance du système sera plus coûteuse. Dans certains cas, la complexité de la réparation est associée au fonctionnement de l'électronique (il existe des variétés dans lesquelles la lubrification de l'unité est contrôlée par un contrôleur séparé).
• Deuxièmement, par rapport au système classique, cette modification nécessite une plus grande quantité d'huile dans un moteur de volume et de conception identiques. Cela est dû à la présence de mécanismes et d'éléments supplémentaires, dont le plus volumineux est le radiateur. Le même facteur affecte le poids de la voiture.
• Troisièmement, le prix d'un moteur à carter sec est beaucoup plus élevé que celui de son homologue classique.

Dans les véhicules de production conventionnels, l'utilisation d'un système de carter sec n'est pas raisonnable. De tels véhicules ne sont pas utilisés même dans des conditions extrêmes, dans lesquelles l'efficacité d'un tel développement peut être évaluée. Il est plus adapté aux voitures de course de rallye, aux courses sur circuit telles que NASCAR et à d'autres types de sport automobile. Si vous souhaitez améliorer légèrement les caractéristiques de votre véhicule, l'installation d'un système de carter sec ne donnera pas d'effet notable sans une modernisation sérieuse pour des conditions de fonctionnement difficiles. Dans ce cas, vous pouvez vous limiter au réglage des puces, mais c'est un sujet pour un autre article.

De plus, pour ceux qui s'intéressent au sujet de l'auto-réglage, nous vous suggérons de regarder cette vidéo, qui traite en détail du système de puisard sec et de certaines des subtilités associées à son installation:

Dry Carter! Comment, pourquoi et pourquoi?

Questions et réponses

Que signifie carter sec ? Il s'agit d'un type de système de lubrification du moteur qui possède un réservoir séparé qui stocke l'huile moteur. La plupart des voitures modernes sont équipées d'un système de carter humide.

A quoi sert un carter sec ? Le système de carter sec est principalement destiné aux voitures qui se déplacent en partie sur des pentes raides. Dans un tel système, le moteur reçoit toujours une lubrification adéquate des pièces.

Quelles sont les caractéristiques de conception des systèmes de lubrification à carter sec ? Dans un carter sec, l'huile s'écoule dans un carter, et de là, la pompe à huile l'aspire et la pompe dans un réservoir séparé. Dans de tels systèmes, il y a toujours deux pompes à huile.

Comment fonctionne le système de lubrification du moteur ? Dans de tels systèmes, le moteur est lubrifié de manière classique - l'huile est pompée à travers des canaux vers toutes les pièces. Dans un carter sec, une panne de carter peut être réparée sans perdre toute l'huile.