La composition et le but du système de lubrification d'un moteur automobile

La partie mécanique du moteur de la voiture, à l'exception des unités montées, est généralement dépourvue de roulements. Le principe de lubrification des couples de friction glissants est basé sur leur alimentation en huile liquide sous pression ou fonctionnant dans des conditions dites de brouillard d'huile, lorsque des gouttelettes en suspension dans les gaz de carter sont amenées à la surface.

Équipement du système de lubrification

La réserve d'huile est stockée dans le carter du moteur, d'où elle doit être soulevée et livrée à toutes les unités lubrifiées. Pour cela, les mécanismes et pièces suivants sont utilisés:

• pompe à huile entraînée par le vilebrequin ;
• entraînement par chaîne, engrenage ou pompe à huile directe ;
• filtres à huile grossiers et fins, récemment leurs fonctions ont été combinées dans un filtre à passage intégral, et un treillis métallique est installé à l'entrée du réservoir d'huile pour piéger les grosses particules;
• vannes de dérivation et de réduction de pression régulant la pression de la pompe ;
• canaux et conduites pour fournir du lubrifiant aux paires de friction ;
• trous calibrés supplémentaires qui créent un brouillard d'huile dans les zones requises ;
• ailettes de refroidissement du carter ou refroidisseur d'huile séparé dans les moteurs fortement chargés.

Un certain nombre de moteurs utilisent également de l'huile comme fluide hydraulique. Il contrôle les compensateurs hydrauliques de jeu des soupapes, toutes sortes de tendeurs et régulateurs. Les performances de la pompe augmentent proportionnellement.

Variétés de systèmes

Sur une base élargie, toutes les solutions de conception peuvent être divisées en systèmes à carter sec et à bain d'huile. Pour les véhicules civils, il suffit tout à fait d'utiliser un entraînement sous la forme d'un carter d'huile moteur. L'huile qui a rempli ses fonctions y circule, est partiellement refroidie puis remonte à travers le réservoir d'huile dans la pompe.

Mais ce système présente un certain nombre d'inconvénients. La voiture n'est pas toujours clairement orientée par rapport au vecteur gravitationnel, notamment en dynamique. L'huile peut clapoter sur les bosses, s'éloigner de l'admission de la pompe lorsque le corps s'incline ou que des surcharges se produisent lors d'accélérations, de freinages ou de virages serrés. Cela conduit à l'exposition de la grille et à la capture des gaz de carter par la pompe, c'est-à-dire à l'aération des lignes. L'air a une compressibilité, donc la pression devient instable, il peut y avoir des interruptions d'alimentation, ce qui est inacceptable. Les paliers lisses de tous les arbres principaux, et en particulier les turbines des moteurs suralimentés, surchaufferont et s'effondreront localement.

La solution au problème est d'installer un système de carter sec. Elle n'est pas sèche au sens littéral du terme, seule l'huile qui y arrive est immédiatement captée par les pompes, il peut y en avoir plusieurs, débarrassée des inclusions de gaz, accumulée dans un volume séparé puis va sans interruption vers les paliers. Un tel système est structurellement plus compliqué, plus cher, mais il n'y a pas d'autre issue sur les moteurs sportifs ou forcés.

Façons de fournir du lubrifiant aux nœuds

Il y a une différence entre l'alimentation sous pression et la lubrification par barbotage. Séparément, ils ne sont pas utilisés, nous pouvons donc parler de la méthode combinée.

Les principaux composants nécessitant une lubrification de haute qualité sont les roulements de vilebrequin, d'arbre à cames et d'arbre d'équilibrage, ainsi que l'entraînement d'équipements supplémentaires, en particulier la pompe à huile elle-même. Les arbres tournent dans des lits formés par l'alésage des éléments du corps du moteur, et pour assurer un frottement et une maintenabilité minimaux, des chemises remplaçables en matériau antifriction sont situées entre l'arbre et le lit. L'huile est pompée à travers les canaux dans les interstices de la section calibrée, ce qui maintient les arbres dans des conditions de frottement fluide.

Les espaces entre les pistons et les cylindres sont lubrifiés par éclaboussures, souvent à travers des buses séparées, mais parfois par perçage dans les bielles ou simplement par brouillard d'huile de carter. Dans ces derniers cas, l'usure sera plus importante, des éraflures sont possibles.

Une mention spéciale doit être faite à la lubrification des paliers de la turbine. C'est un nœud très important, car là, l'arbre tourne à grande vitesse, flottant dans l'huile pompée. Ici, la chaleur est évacuée d'une cartouche fortement chauffée en raison de la circulation intensive de l'huile. Le moindre retard entraîne des pannes immédiates.

Chiffre d'affaires de l'huile moteur

Le cycle commence par l'aspiration du liquide du carter ou la collecte de l'huile qui y pénètre par les pompes du système de type "sec". À l'entrée du réservoir d'huile, il y a un nettoyage primaire des gros corps étrangers qui y sont arrivés de différentes manières en raison d'une violation de la technologie de réparation, de dysfonctionnements du moteur ou de l'usure du produit lubrifiant lui-même. Avec un excès de telles saletés, un blocage des mailles grossières et une pénurie d'huile à l'entrée de la pompe sont possibles.

La pression n'est pas contrôlée par la pompe à huile elle-même, elle peut donc dépasser la valeur maximale autorisée. Par exemple, en raison d'écarts de viscosité. Par conséquent, une soupape de réduction de pression est placée parallèlement à son mécanisme, qui rejette l'excès dans le carter en cas d'urgence.

Ensuite, le liquide pénètre dans le filtre fin à plein débit, où les pores ont une taille de micron. Il y a une filtration approfondie afin que les particules qui peuvent causer des rayures sur les surfaces de frottement ne pénètrent pas dans les interstices. Lorsque le filtre est trop rempli, il y a un risque de rupture de son rideau filtrant, il est donc équipé d'une vanne de dérivation qui dirige le flux autour du filtre. Il s'agit d'une situation anormale, mais qui soulage en partie le moteur des salissures accumulées dans le filtre.

A travers de nombreuses autoroutes, le flux filtré est dirigé vers tous les nœuds moteurs. Avec la sécurité des écarts calculés, la perte de charge est maîtrisée, leur taille assure l'étranglement nécessaire du débit. Le parcours de l'huile se termine par son évacuation inverse dans le carter, où il est partiellement refroidi et à nouveau prêt à fonctionner. Parfois, il passe à travers un refroidisseur d'huile, où une partie de la chaleur est libérée dans l'atmosphère, ou à travers un échangeur de chaleur dans le système de refroidissement du moteur. Cela maintient la viscosité admissible, qui dépend fortement de la température, et réduit également la vitesse des réactions oxydatives.

Caractéristiques de lubrification des moteurs diesel et fortement chargés

La principale différence réside dans les propriétés spécifiées de l'huile. Il existe un certain nombre de caractéristiques importantes du produit :

• viscosité, en particulier sa dépendance à la température;
• la durabilité dans le maintien des propriétés, c'est-à-dire la durabilité ;
• propriétés détergentes et dispersantes, capacité à séparer les produits polluants et à les tenir à l'écart des détails;
• acidité et résistance à la corrosion, notamment lorsque l'huile vieillit ;
• la présence de substances nocives, notamment de soufre;
• pertes de frottement internes, capacité d'économie d'énergie.

Les diesels ont particulièrement besoin de résistance à l'encrassement.L'utilisation de fioul lourd avec un taux de compression élevé contribue à la concentration de suie et d'acide sulfurique dans le carter. La situation est aggravée par la présence de suralimentation dans chaque moteur diesel passager. D'où les instructions pour l'utilisation d'huiles spéciales, où cela est pris en compte dans le paquet d'additifs. De plus, un remplacement plus fréquent car l'usure est inévitable de toute façon.

L'huile se compose d'une base de base et d'un ensemble d'additifs. Il est d'usage de juger de la qualité d'un produit commercial par sa base. Il peut être minéral ou synthétique. Avec une composition mixte, l'huile est dite semi-synthétique, bien qu'il s'agisse généralement d'une simple «eau minérale» avec un petit ajout de composants synthétiques. Un autre mythe est l'avantage absolu des synthétiques. Bien qu'il provienne également d'origines différentes, la plupart des produits économiques sont fabriqués à partir des mêmes produits pétroliers par hydrocraquage.

L'importance de maintenir la bonne quantité d'huile dans le système

Pour les systèmes à bain d'huile dans le carter, le niveau doit être maintenu dans des limites assez strictes. La compacité du moteur et les exigences d'utilisation économique de produits coûteux ne permettent pas la création de palettes volumineuses. Et dépasser le niveau revient à toucher les manivelles du vilebrequin avec un miroir à bain d'huile, ce qui entraînera une formation de mousse et une perte de propriétés. Si le niveau est trop bas, des surcharges latérales ou des accélérations longitudinales entraîneront l'exposition du réservoir d'huile.

Les moteurs modernes sont sujets à la consommation d'huile, qui est associée à l'utilisation de jupes de piston raccourcies, de segments minces à économie d'énergie et à la présence d'un turbocompresseur. Par conséquent, ils ont particulièrement besoin d'un contrôle régulier avec une jauge d'huile. De plus, des capteurs de niveau sont installés.

Chaque moteur a une limite de consommation d'huile, mesurée en litres ou en kilogrammes par mille kilomètres. Le dépassement de cet indicateur signifie des problèmes d'usure des cylindres, des segments de piston ou des joints d'huile des tiges de soupape. La fumée perceptible du système d'échappement commence, la contamination des convertisseurs catalytiques et la formation de suie dans les chambres de combustion. Le moteur doit être révisé ou remplacé. L'épuisement d'huile est l'un des principaux indicateurs de l'état du moteur.