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Dernière modification 06/07/2017

Fonctionnement de la lubrification d'un moteur




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. Voyons donc le principe de la lubrification ainsi que les éléments qui ont besoin d'être huilés.

Circuit de lubrification

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 (frottez-vous les mains rapidement, vous allez voir qu'elle arrive vite !). Et dans le cas d'un moteur, les chaleurs engendrées peuvent être très importantes ...

Voyons le système dit de carter humide (quasiment tous les moteurs) où l'huile se trouve stockée dans ce dernier, à la base du moteur sous le vilebrequin. A contrario il existe le système sec, cliquez-ici pour plus d'informations.


Notez qu'il y a généralement en plus un échangeur eau/huile que je n'ai pas indiqué ici, un endroit où l'eau et l'huile se rencontrent (séparés par une cloison tout de même ...). Cela permet de chauffer l'huile plus rapidement quand le moteur est froid et cela permet de réduire la température de l'huile quand le moteur est chaud.

L'huile présente dans le carter est aspirée par la pompe à huile (alimentée par le moteur via un engrenage, une chaîne ou plus rarement une courroie pour les moteurs anciens ou très simples de conception), le lubrifiant passe alors par un filtre afin de retenir toute particule qui pourrait s'y trouver. Ensuite, des conduits/cavités dans le haut moteur/cylindres/culasse permettent à l'huile d'être dirigée sous pression vers les endroits qui nécessitent d'être lubrifiées. Ces conduits sont internes à ces pièces et ne peuvent donc pas être vus de l'extérieur.Quand de l'huile est consommée (les causes peuvent être diverses, il y a alors une fumée bleue à l'échappement : plus d'infos ici).

Les principales pièces qui doivent être lubrifiées sont le vilebrequin (ses roulements), l'arbre à cames, les soupapes, l'éventuel turbo (roulement de l'axe), les bielles et les pistons.

Une fois les pièces lubrifiées, l'huile retombe vers le bas par des conduits spécifiques (elle ne doit pas repasser par la chambre de combustion). Elle revient alors vers le carter et et prête à refaire un tour !

Crabotage de l'huile


Pompe à huile à rotor


Voici un exemple de pompe à huile, plusieurs types existent (rotor, palettes et engrenages)

Pompe à huile à palettes


La crépine se charge de récolter un maximum de limaille de fer

L'huile et l'eau (liquide de refroidissement) passent par des conduits que l'ont voit ici matérialisés par certains des trous. Chacun ont les leurs, ils ne partagent pas les même cavités évidemment ... L'eau ne devant jamais entrer en contact avec l'huile (c'est ce qui se passe quand il y a une rupture du joint de culasse)


Voici la jauge (orange) et le filtre à huile (noir) d'un moteur TDI 100 ch


Voici ce que l'on retrouve dans le filtre


Ici le carter d'huile qui est fixé sous le moteur, il sert de réservoir d'huile est c'est à l'intérieur de ce dernier que la jauge (orange) vient tremper


Voici l'arbre à cames en haut (flèche point sur l'une des cames de l'arbre) et les (queues de) soupapes en dessous


La palier (roulement) du turbo est lubrifié par l'huile du moteur

 

L'huile est envoyée au coeur des roulements du vilebrequin par des orifices qu'on voit plutôt bien ici

Lubrification par barbotage

Sur les moteurs plus anciens, le système était bien plus rudimentaire puisque la lubrification était générée par le barbotage du vilebrequin dans l'huile. En gros, le vilebrequin vient "fouetter" l'huile qui se trouve juste en dessous, les "éclaboussures" d'huile vont alors se rependre un peu partout ce qui permet d'emmener l'huile aux endroits désirés. Voici une vidéo qui explique le procédé :

Viscosité du lubrifiant


Les moteurs, selon leur conception, ont besoin d'une huile plus ou moins fluide (visqueuse pour le terme exact, cela dépendra aussi des conditions météorologiques car le grand froid impose parfois certaines huiles plus fluides) afin que le fonctionnement soit optimal. Cela dépendra aussi de l'âge de ce dernier puisqu'il est généralement admis qu'un vieux moteur devra tourner avec une huile un peu plus visqueuse (un peu moins fluide) pour mieux se porter. Il faut enfin savoir que cette donnée est indiquée par une appellation normée comme par exemple : 5W40. Pour plus d'infos sur ces deux données, rendez-vous ici.


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