Date : Séance 3
La lubrification du moteur.
2ème partie : Le circuit de circulation
Sommaire
1. Présentation de la lubrification moteur.
2. Posons le problème.
3. Fonctionnement du circuit de circulation de l’huile dans un moteur.
4. Réalisation du système.
5. Les éléments du système.
6. Maintenance
.
1. Présentation de la lubrification moteur.
Légender le schéma ci-dessous : reversoir d’huile – Jauge d’huile- Bouchon de vidange- Filtre à huile – Vapeurs .
………...
…… ….……….
………...
Chaleur
Inflammation de pression.*
……….
………..
* Inflammation de pression : Au cours de la deuxième phase, le mélange air + gaz résiduels est comprimé. Sa pression et sa température augmentent progressivement pour atteindre des valeurs élevées. Vers la fm de la compression, le combustible est injecté à haute pression (entre 200 et 1500 bar) dans le mélange, à travers le nez de l'injecteur. Le jet de combustible se pulvérise en formant des gouttelettes qui se vaporisent au fur et à mesure de leur pénétration dans la chambre. La vapeur de combustible ainsi formée se mélange avec l'air environnant tandis que la compression se poursuit
2. Posons le problème.
Le problème à résoudre
Les organes du moteurs (pistons, bielles, vilebrequin, arbres à cames…)
subissent des poussées importantes et se déplacent à grande vitesse.De plus le mouvement des pièces en contact entre elles provoquent :
- un frottement.
- Un dégagement de chaleur.
- Une usure prématurée des pièces.
Tous ces phénomènes entraînent une perte énergie considérable et très rapidement la destruction d’éléments mobiles du moteur à combustion.
La solution retenue
Plusieurs solutions existent pour réduire le frottement (voir séance 2 les lubrifiants), malgré la complexité de sa mise en œuvre , le système de graissage présente de multiples avantages :
- La réduction de l’énergie perdue par le frottement.
- L’évacuation de la chaleur.
- La réduction des bruits des mécanismes.
- La protection des surfaces contre la corrosion.
On utilise un lubrifiant, de l’huile minérale ou synthétique selon 3 procédés : - Le barbotage , les organes mobiles dans le carter plonge dans le lubrifiant qui est projeté et ruisselle sur les parois, pouvant alimenter au passage des trous de graissage.
- Le graissage sous pression, ou une pompe met en pression l’huile à travers les canalisations qui débouche entre les surfaces mobiles (les paliers, les têtes de bielles).
- Le graissage par projection, ou jet d’huile sous pression lubrifie les pièces en mouvement (sous les pistons)
3. Les fonctions du système de lubrification.
* T°C : Température en degrés celcus.
*W : travail.
Éléments mobiles du moteur en friction Éléments mobiles
lubrifiés
*Inflamation de pression Chaleur + vapeur.
W* Mécanique W électrique
T°C moteur Huile
Lubrifier les éléments mobiles du moteur
Le système de lubrification
Circulation du système de graissage
A compléter
4.
Fonctionnement du circuit de circulation de l’huile dans un moteur.1 Bouchon de remplissage 2 Culbuteurs
3 Rampes de culbuteurs 4 Jauge d’huile
5 Mameton (contre poids)
6 Rampe principale ( circuit alimentation) 7 Sortie du filtre à huile
8 Entrée du filtre à huile 9 Filtre à huile
10 Crépines (pré-filtre, grille métallique) 11 Pompe à huile
12 Tourillon
13 Arbre à cames (relié au culbuteur : influe sur la soupape)
L’huile prélevé dans le carter inférieur par une pompe est dirigée ver le filtre puis la rampe principale. L’huile est ensuite distribuée vers les différents points à lubrifier : -Rampes de culbuteurs (3)
- Manetons (5) - Tourillon (12) - Arbre à cames (13).
L’huile retombe enfin par gravité (vers le bas) dans le carter et pompée de nouveau par la pompe à huile.
A regarder en lien sur le site internet : https://www.youtube.com/watch?
v=laRdL0ZwEOw
Le circuit de lubrification
Schéma hydraulique
5. Les éléments du système.
5.1 La pompe à huile
Elle est entraînée par le vilebrequin et fournit un débit d’huile sous pression. Il s’agit habituellement d’une pompe de type volumétrique telle que :
- La pompe à palettes.
- La pompe à rotor.
- La pompe à engrenage ;
Dans tout les cas , la pompe est munie d’un orifice d’admission qui aspire l’huile contenue dans le carter et d’un orifice de refoulement par lequel est évacué l’huile.
1 Le pignon menant
2 Refoulement
3 Retour au carter
4 Clapet à bille
5 Pignon mené
6 Admission
- Admission : Dès que le moteur tourne, les pignons de la pompe sont entraînés.
L’huile dans le carter est aspiré par l’orifice d’admission et se loge entre chacune des dents.
- Refoulement : L’huile contenue entre chaque dents et les parois du corps de la pompe est comprimée. Elle est ensuite dirigée vers l’orifice du refoulement.
1 Palettes
2 Ressorts
3 Refoulement
4 Aspiration
5 Noyau
- Admission : La rotation du rotor et l’augmentation du volume disponible dans le corps de pompe crée une dépression à l’orifice d’admission pour aspirer l’huile.
- Refoulement : Le mouvement du rotor masque l’orifice d’admission et comprime l’huile dans un volume plus petit. Il y a ensuite communication avec l’orifice et le refoulement.
-Admission : Le rotor tourne, le volume A augmente, crée une dépression pour aspirer l’huile en regard de l’orifice d’admission.
- Refoulement : Le volume A diminue, l’huile est comprimée jusqu’à la
communication avec l’orifice de refoulement. Le volume A continue de diminuer jusqu’à devenir nul.
5.2 Le clapet de décharge.
La pression de l’huile dépend de la vitesse de rotation du moteur et de la viscosité de l’huile. Si la pression devenait trop importante, il y a risque :
- de détérioration du système d’entraînement de la pompe.
- de détérioration de la pompe elle-même.
- de forte projection qui provoqueraient une consommation d’huile exagérée.
Le clapet de décharge placé juste après la pompe permet de limiter la pression d’huile pour éviter ses problèmes. Le clapet peut être à bille ou a piston.
Si la pression d’huile venait à être supérieure au tarage du ressort, le clapet d’huile quitte son siège, l’huile revient dans le carter.
Si la pression d’huile est inférieure au tarage du ressort , le clape repose sur son siège, l’huile circule normalement.
5.3 Le filtre à huile.
Il existe déjà une crépine sur la pompe à huile pour filtrer l’huile dans le carter avant d’être introduit dans le système de graissage. Mais après un certains temps de
fonctionnement, l’huile renferme des impuretés d’origines diverses : - les particules métalliques provenant de l’usure des pièces ;
- Les dépôts de carbone dus à la décomposition de l’huile ; - de l’essence qui s’introduit dans le cas d’un mélange riche ; - de l’eau due à la condensation.
Un filtre est donc ajouter au circuit de lubrification. Il est généralement en toile de coton ou en papier. Cet élément filtrant est contenu dans une cartouche en tôle.
6. Maintenance 6.1 La vidange
Au cours de son fonctionnement, une partie des gaz brûlés n’est pas contenue par le segment pendant la combustion. Les particules de carbone issues de ce phénomène se déposent dans l’huile contenue dans le carter. Ce qui pour effet de donner l’huile un aspect boueux qui bouche les filtres et donc le circuit de lubrification.
Il est donc nécessaire de remplacer l’huile moteur au kilométrage préconisé par le constructeur.
En règle générale, la périodicité d’une vidange est la suivante :
- Tous les 5000 km (avec remplacement du filtre 1 fois sur 2) pour les moteurs a essence.
- Tous les 10000km ( avec remplacement systématique du filtre) pour les moteurs diesel.
La préparation de la vidange Avant de vidanger le circuit de lubrification , il faut :
- connaître le type d’huile préconisé (voir séance 2 et notice d’utilisation de la machine) ;
- connaître la contenance du carter (réservoir d’huile) ;
- disposer de la cartouche filtrante et du joint de bouchon de carter ;
- avoir une clé à vidange, une clé à filtre et un bac de récupération d’huile usagée ; - Avoir un entonnoir et un chiffon.
Pour la préparation de la vidange , il faut systématiquement se référer à la notice d’utilisation de votre machine.
Réalisation de la vidange
Elle doit se faire moteur chaud, pour faciliter l’écoulement de l’huile.
- ouvrir le bouchon de remplissage du couvre culasse ; - Vidanger le moteur ;
- Remplacer le filtre ;
- changer le joint du bouchon de carter ; - enlever le filtre avec la clé à filtre ;
- reposer un filtre neuf en lubrifiant le joint avant le serrage ( ce serrage se fait uniquement à la main) ;
- remplir le moteur d’huile neuve ; - contrôler le niveau (niveau maxi) ; - démarrer le moteur ;
- arrêter le moteur et contrôler à nouveau le niveau, compléter si nécessaire.
Attention : Il ne faut pas oublier de faire n contrôle visuel du moteur pour détecter une éventuel fuite.
Vidéo a voir comment faire une vidange à une tondeuse ? Comment réaliser l’entretien annuel d’une tondeuse ?: https://www.youtube.com/watch?v=qxlkuV7aPq8 (en ligne sur le site)
6.2 Le relevé de pression d’huile.
Cette intervention est nécessaire quand la qualité d’huile préconisée par la constructeur est respectée, le niveau est normal, le filtre neuf et que la témoin dépression, d’huile s’allume.
Il s’agit alors de vérifier la pression du circuit est conforme aux valeurs données par le constructeur.
Comment relever la pression d’huile ?
- Placer le nanomètre avec son embout adapté sur le point de mesure du circuit ( souvent sur la rampe de distribution ou après le filtre).
- mettre le moteur en température (environ 80°C, température mesurée à la place de la jauge d’huile).
- En fonction des données du constructeur, mettre le moteur en régime et lire la pression du circuit (exemple : 2 bars au ralentit et 4,5 bar à 4500 tr/min-1).
Si ce n’est as le cas, on pourra mettre en cause la pompe à huile. Il faudra la déposer chez un professionnel pour la faire contrôler.
