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     SÉANCE    15 :
LUBRIFICATION
GRAISSAGE

Objectif de cette séance : développer les connaissances permettant de conduire rationnellement et en sécurité le véhicule, et d'en exploiter les caractéristiques techniques.

Le conducteur doit être capable d'exploiter les caractéristiques techniques du véhicule en toutes circonstances, et d'identifier les principaux composants du circuit de refroidissement, et leurs liaisons.

Connaitre les caractéristiques et principes de fonctionnement, les prescriptions d'utilisation, de maintenance, et d'entretien.

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1 - Le circuit de lubrification 

1.1 Définition :

Un moteur est constitué de tout un tas de pièces métalliques en mouvement. En frottant les unes contres les autres cela génère de la chaleur en raison de la friction engendrée. Pour que les différents mécanismes puissent perdurer dans le temps il faut que ces derniers soient huilés, c'est à dire qu'il y ait une file pellicule de lubrifiant entre les pièces.

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La lubrification consiste à appliquer une couche d'huile entre deux pièces métalliques, cela évite alors que ces pièces frottent les unes contre les autres, mais pour cela le choix de la viscosité selon les températures est vital. Cela permet à la fois ne pas user les pièces (en frottant elles "s'effritent") mais aussi de limiter la chaleur, car toute friction génère de la chaleur. Et dans le cas d'un moteur, les chaleurs engendrées peuvent être très importantes ...

1.2 Fonctionnement :

Plus les moteurs tournent vite et plus là lubrification doit être efficace. Les premiers moteurs, qui tournaient environ quatre fois moins vite que les moteurs actuels, se satisfaisaient d’une lubrification par barbotage. Des cuillères situées sous les manivelles du vilebrequin écopaient l’huile contenue dans le carter, et la projetaient sur les bielles. L’huile, par les lois de la gravité, coulait vers le bas, lubrifiant sur son passage les paliers de bielles et de vilebrequin.

 

Aujourd'hui la plupart des voitures actuelles utilisent la lubrification sous pression ; le carter contient toujours l’huile, mais celle-ci est puisée par une pompe qui la dirige, sous pression, vers les points à lubrifier, à travers de fines canalisations percées dans le métal des pièces, en particulier dans le vilebrequin. L’huile moteur redescend ensuite par gravité vers le carter où elle est puisée de nouveau. En sortie de pompe, l’huile passe dans un filtre qui permet de la purifier, en la débarrassant des impuretés résultant notamment de l’abrasion des pièces entre elles. Il s’agit d’un filtre à cartouche interchangeable jetable, dont le remplacement intervient toutes les deux vidanges.

1.3 Circuit de lubrification :

La lubrification se fait par barbotage (les pièces en mouvement plongent dans un fond d’huile) ou par projection via des fins canaux d’huile.

Tout commence dans le bas moteur, dans le carter inférieur. C’est le réservoir d’huile. Sous ce carter se trouve un bouchon pour réaliser la vidange. Dans le fond, plongé dans l’huile, se trouve la crépine qui n’est autre qu’un premier filtre pour récupérer le plus gros des impuretés présentes dans l’huile. Son maillage est plus gros que le filtre à huile qui va retenir les particules métalliques dues à l’usure normale du moteur. Après la crépine, l’huile passe par la pompe à huile qui envoie l’huile sous pression dans le moteur. Il peut y avoir un échangeur, c’est-à-dire un radiateur capable de refroidir l’huile grâce au liquide de refroidissement. L’huile est répartie dans toutes les pièces mobiles: arbre à cames, soupapes, pistons, cylindres, vilebrequin…

​​Le réservoir d' huile

 

Un véhicule est dit à carter sec si l'huile est contenue dans un réservoir d'huile hors du bloc moteur. Lorsque le carter moteur est utilisé pour stocker l'huile, la lubrification du véhicule est  dite à carter humide.

Cette deuxième solution étant la plus courante, elle seule est réellement abordée dans cette page.

​​La pompe à huile

Elle se trouve dans le carter inférieur, c’est-à-dire plongée dans l’huile. Elle est entraînée par un pignon d’entraînement solidaire du vilebrequin. Elle tourne donc grâce au moteur. La pression assure l’intensité nécessaire pour circuler dans le moteur. Évidemment, le ralenti moteur est à 800 tours/minutes alors qu’il peut monter au-delà de 4.000/tours. Pour éviter que la pompe n’explose, il y a un clapet de décharge limitant la pression.

La pompe à huile est un dispositif essentiel au bon fonctionnement du moteur et des pièces mobiles internes. Son rôle consiste à faire circuler l'huile à travers les refroidisseurs selon les besoins et dans tous les organes du moteur nécessitant un graissage permanent, réduisant ainsi la friction et leur usure prématurée. Cela va du vilebrequin et les bielles avec leurs coussinets, les pistons dans les chemises, l'arbre à came, les culbuteurs, etc.
 

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Les pompes peuvent être de plusieurs types, chaque type ayant des avantages et des limites. La pompe à huile du type d'engrenage est le plus couramment utilisée.
Cette pompe est une pompe volumétrique qui se compose de deux roues dentées qui tournent à l'intérieur d'un boîtier. Elle est entraînée par l'intermédiaire d'un arbre cannelé relié au boitier accessoires du moteur (gearbox).

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​​Le refroidisseur d' huile

 

Un refroidisseur d'huile est un petit radiateur séparé du radiateur principal du moteur, qui maintient huile moteur à une température adaptée et optimale.

 Son rôle est de refroidir l'huile ce qui a pour conséquence d'allonger la durée de vie du moteur et de la transmission. Il permet également de refroidir l’huile de boites de vitesses automatiques.

 Il est situé entre le filtre et le bloc moteur ou derrière l'échangeur thermique principal (le radiateur).

Un refroidisseur joue un rôle important pour qu'un véhicule fonctionne sans problème, en dissipant la chaleur tout en évacuant l'huile des pièces mobiles avec des solutions de refroidisseurs d'huile à architecture air/huile ou des refroidisseurs d'huile par eau.

​​Le filtre à huile

 

Le filtre à huile tient un rôle essentiel pour garantir le bon fonctionnement et pour allonger la durée de vie d’un moteur. En effet, il sert à filtrer l’huile tout en retenant les impuretés. Il permet donc de réduire les frictions et de garantir la pureté de l’huile moteur.

Lorsque le filtre à huile est usagé, il n’assure plus son rôle de nettoyeur du circuit de lubrification. Sachez que si les résidus arrivent à l’intérieur du moteur, ils s’accumulent et provoquent des frictions. Les risques d’altération sont donc élevés.

En moyenne, il faut changer le filtre à huile tous les 20 000 km ou à chaque vidange.

Il existe deux types de filtres à huile, mais ils remplissent la même fonction :

  • Le modèle en bloc complet : il dispose d’un élément métallique qui sert de protection. Il est également muni d’une cartouche filtrante. Il est vissé sur le moteur.

  • Le modèle à cartouche : il se trouve à l’intérieur d’un boîtier cylindrique. Son remplacement s’effectue facilement et n’impacte pas les autres éléments du filtre.

Ces deux types de filtres sont conçus avec du papier poreux plié en forme d’accordéon sur plusieurs couches.

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Lubrification à carter humide - Th SCHWENKE

Lubrification à carter sec - Th SCHWENKE

Filtration de l'huile - Renault Trucks Oil

2 - Lubrification par barbotage

2.1 Définition :

Système de barbotage dans lequel un organe en mouvement rapide trempe dans l'huile et projette celle-ci sur les autres organes à graisser, qui n'y trempent pas.

Cette méthode comporte le danger que la saleté ou d'autres contaminants se joignent au lubrifiant et causent des dommages aux appareils.

Ce genre de lubrification est communément utilisé pour les machines ayant des pièces mobiles qui fonctionnent à grande vitesse tels que:

  • les moteurs à combustion interne,

  • les compresseurs,

  • les transmissions par chaîne,

  • et les boîtes d'engrenages.

Les pièces ou parties de pièce plongent dans l'huile qui éclabousse les paliers ou autres parties à lubrifier.

L'huile est continuellement remise en circulation et ne fuit pas parce que les pièces sont enfermées dans des boîtiers.

La lubrification par barbotage:

  • requiert peu de surveillance,

  • exige cependant que le carter ne soit pas trop rempli afin d'éviter la formation de mousse et une élévation de température.

2.2 Applications sur la chaine cinématique

La lubrification par barbotage concerne principalement les éléments suivants :

- La partie inférieure du moteur ( dans la cadre d'un moteur dit à carter humide )

- La boite de vitesses

- Le pont et le différentiel

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3 - Graissage 

3.1 Définition :

Le graissage a pour but d’empêcher certaines pièces de travailler à sec : articulations de suspension ou de direction, pièces des cardans d’arbres de transmission, etc.

A la longue, l’humidité et les poussières pourraient s’infiltrer et provoquer l’usure mécanique. Aujourd’hui la plupart des articulations du châssis sont graissées lors de la fabrication et enfermées dans un soufflet en caoutchouc étanche. Les cardans, quant à eux, sont lubrifiés avec une huile spéciale, très fluide. Cependant, sur les voitures à propulsion, les cardans d’arbres de transmission comportent encore parfois des graisseurs.

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3.2 Applications sur la chaine cinématique

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Les rotules

Sur les voitures assez anciennes, les rotules de suspension du train avant, et même aussi les rotules de direction, comportent encore également des graisseurs. Pour effectuer correctement les graissages, il faut disposer d’une pompe à graisse, constituée d’un cylindre dans lequel la graisse est repoussée par un piston manoeuvré grâce à un levier. La pompe comporte, à son extrémité, un raccord souple qui vient s’engager et mordre sur la tête du graisseur. Il suffit alors de pomper à l’aide du levier pour remplir l’articulation, jusqu’à ce que la graisse déborde et s’échappe le long de la lèvre du soufflet.

Les cardans d’arbres de transmission

Ils doivent être graissés de la même manière. Il est nécessaire de lever la voiture pour que les roues arrière ne touchent plus le sol, puis de faire tourner à la main les roues ou l’arbre de transmission de façon à faire apparaître le graisseur. Lorsqu’il y a un graissage au cardan, il faut absolument l’effectuer régulièrement, car cette pièce travaille durement et souffrirait beaucoup d’un manque d’entretien.

Les roulements de roue

Le graissage le plus important reste celui des roulements de roue. S’ils ne sont pas correctement lubrifiés, la graisse vieillit puis sèche : les roulements vont travailler à sec, chauffer. La rupture ou le grippage des roulements peut entraîner de graves accidents. Il est donc indispensable de les entretenir régulièrement. Sur certaines voitures, il n’est pas possible de graisser les roulements de moyeu de roue, sans démontage. En revanche, lorsque le moyeu de roue comporte un graisseur ou un capuchon contenant la graisse, il est facile d’effectuer cette opération soi-même. S’il y a un graisseur, il suffit, après démontage de la roue, dans certains cas, d’engager le bec de la pompe à graisse sur le graisseur, puis de pomper doucement jusqu’à ce que la graisse apparaisse soit le long de la lèvre du joint Spi derrière le disque du frein, au centre du moyeu, soit jusqu’à ce que la graisse s’échappe par le trou pratiqué au milieu du capuchon de protection central.

 

Lorsqu’il n’y a pas de graisseur, mais que le moyeu comporte un capuchon, il faut démonter celui-ci en tapant doucement à l’aide d’un burin et d’un marteau, le long du rebord de ce capuchon, tout en faisant tourner le moyeu. S’il n’y a pas assez de prise pour engager le burin, on peut démonter le capuchon en le serrant fortement dans une pince multiprise ou dans une pince étau. Lorsque le capuchon est enlevé, si la graisse est relativement liquide et brunâtre, il suffit d’en rajouter. Si elle est desséchée, ou si elle est très noire, il faut essuyer la vieille graisse avec un chiffon.

 

Le logement étant nettoyé, vous découvrez l’écrou central (généralement à créneaux, bloqué par une goupille) et, derrière celui-ci, une grosse rondelle. Examinez l’état de ces éléments. Si l’écrou ne comporte pas de goupille, il présente généralement une lèvre métallique, rabattue d’un coup de burin dans une encoche, sur l’axe de fusée. Il faut simplement vérifier que l’écrou ne peut pas tourner et qu’il est bien bloqué. C’est d’ailleurs ce dont il faut s’assurer d’une manière générale, quel que soit le système de freinage ou de blocage de cet écrou. Remplissez ensuite complètement le capuchon avec de la graisse neuve, puis remettez le en place, en appuyant doucement et en le faisant tourner pour éviter que la graisse ne déborde. Lorsqu’il commence à être engagé dans son logement, continuez de le repousser en tapant légèrement avec un maillet. Frappez jusqu’à ce que le capuchon soit engagé bien à fond et en faisant tourner le moyeu pour que la graisse pénètre.

3.3 Cas du dispositif d'attelage

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La dispositif d'attelage, et en particulier la sellette, a besoin d'un graissage

- Pour une bonne liaison entre la sellette et la semi-remorque, la plateforme de la sellette doit être couverte de graisse ( sauf cas des sellettes avec plateforme en téflon )

- Pour un bon verrouillage du verrou coupleur et de la cheville ouvrière, l’ensemble du mécanisme doit être maintenu avec un bon niveau de graissage

- Pour faciliter la manipulation des béquilles de soutien de la semi-remorque, là aussi, le mécanisme d'engrenage qui assure la montée et la descente des béquilles doit être suffisamment graissé

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Graissage de la sellette d'attelage

4 - Maintenance en termes de lubrification et graissage :

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4.1 Règles de maintenance :

Le conducteur doit  :

•  Surveiller le niveau le niveau d'huile

•  Signaler toute anomalie de fonctionnement ( bruits, fumées anormales bleutées...)

•  Vérifier et parfois planifier les entretiens périodiques.

Contrôles à effectuer :

 

• Étanchéité (vérifier l’absence de tâche sous le véhicule)

• Niveaux (effectués à l’atelier lors de l’entretien périodique)

• Vidanges (selon les prescriptions du constructeur, exemple de viscosité d’huile : 50W70)

• En cas de remorquage, désaccoupler la transmission.

Avec l’aide du carnet d’entretien et de la notice du véhicule, le conducteur veille au respect de la périodicité des contrôles et entretiens.

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