Module : 07
système du Refroidissement et la lubrification
Mettre en température de fonctionnement le moteur aussi rapide que possible après sa mise en marche.
- Maintenir constante la température de fonctionnement du moteur.
Le système de refroidissement le plus couramment utilisé est de type «a circulation forcée du liquide ».
Fig. 26 Composants du
système de refroidissement
1. Radiateur – 3. Pompe à eau – 4. Thermostat – 5. Chambres
à eau du bloc cylindres et de la culasse – 7. Jauge à niveau de liquide - 8.
Vase d’expansion – 10,11. Sondes de température – 13. Radiateur de
chauffage.
La pompe à eau
refoule le liquide vers les chambres à eau du bloc-cylindres et de la
culasse. La circulation se fait en
entrant par la partie inférieure du bloc-cylindres et en sortant par la partie
supérieure de la culasse. Ainsi, le liquide s’échauffe au contact des parois du
moteur et sorte vers le thermostat.
Si la température du
liquide est inférieure à 80° C, le thermostat dirige le liquide vers la pompe à
eau (canal by-pass). Ainsi, il s’établit un circuit dans le moteur qui active
le réchauffement rapide et simultané de tout le moteur.
Si la température du
liquide est supérieure à 80° C, le thermostat dirige le liquide vers le
radiateur. Aspiré par la pompe à eau, le liquide traverse le radiateur et se
refroidi au contact du courant d’air établit par le ventilateur. Ainsi, la
différence de température entre l’entrée et la sortie du liquide du moteur
n’est que de 5 à 7° C (température normale, environ 90° C).
Un vase d’expansion
maintient constant le niveau de liquide et permet de dégazer le système.
Des dispositifs de
contrôle permettent de vérifier en permanence : le niveau de liquide
(jauge de niveau), la température du liquide (sondes de température).
4.2. NECESSITE ET FONCTIONNEMENT DU SYSTEME DE GRAISSAGE
L’étude du cycle à quatre temps du moteur à piston alternatif montre que les différents organes glissent l’un sur l’autre : le piston et le cylindre, etc. Afin d’éviter le frottement à sec, l’échauffement considérable et la forte usure qui s’ensuivent, les moteurs sont équipés d’un système de graissage qui amène une couche de lubrifiant entre les organes en mouvement. La couche de lubrifiant qui adhère au métal d’un organe se déplace par glissement sur la couche de lubrifiant qui recouvre l’autre organe. Le frottement n’a donc lieu qu’a l’intérieur du lubrifiant : c’est le frottement fluide.
Le système de graissage du moteur à essence ou diesel a pour buts :
- Réduire les frottements et éviter l’usure des organes en contact :
- Participer à l’équilibre thermique du moteur :
- Améliorer l’étanchéité piston
- Nettoyer et évacuer les résidus de combustion et les impuretés ;
- Atténuer le bruit des organes en contact.
Le système de graissage le plus couramment utilisé est de type «a circulation d’huile sous pression ».
Fig. Composants du
système de graissage
1. Carter inférieur – 2. Crépine d’aspiration – 3. Pompe à huile
– 4. Filtre à huile – 5. Manomètre de pression – 6. Thermomètre – 7, 8.
Canalisations vers les paliers du vilebrequin – 9. Arrosage des pistons – 10.
Graissage des paliers du turbocompresseur – 11. Canalisations vers l’arbre à cames
et la commande des soupapes.
Le carter inférieur
constitue la réserve d’huile. Une pompe aspire l’huile de carter à travers une
crépine. L’huile est refoulée, à une pression dont la valeur maximale (4 à 5
bars) est contrôlée par une soupape de décharge incorporée à la pompe, à travers
le filtre à huile vers la rampe principale.
D’ici l’huile est
distribuée :
-
Aux canalisations alimentant les
paliers et les manetons du vilebrequin.
-
Aux canalisations alimentant les
paliers de l’arbre à cames et la commande des soupapes.
-
A la canalisation alimentant le
tendeur de la chaîne de distribution.
-
A la canalisation alimentant les
paliers du turbocompresseur.
-
A la canalisation alimentant les
gicleurs de refroidissement (arrosage) de fonds de pistons.
L’huile retombe
ensuite par gravité dans le carter inférieur par de retours prévus à cet effet.
Des dispositifs de
contrôle permettent de vérifier : le niveau d’huile (jauge de niveau),
pression d’huile (manomètre, au niveau de la rampe principale), température
d’huile (thermomètre).
Moteur type
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Pompe à huile
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Filtre à huile
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Rampe principale
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Canalisations vers les paliers du vilebrequin
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Canalisations vers l’arbre à cames et les soupapes
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Canalisations vers le tendeur de la chaîne
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Carter inférieur
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Dispositifs de contrôle
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Jauge de niveau
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Manomètre
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Thermomètre
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Fig. 28 Etanchéité de la chambre de combustion
Pour un moteur donné, la force qui agit sur le piston, et par la suite le couple moteur et la puissance du moteur, est en fonction de la pression qu’atteint les gaz du fait de la combustion.
La combustion elle-même, est en fonction de la pression de compression. La température du mélange combustible et son homogénéité, pour le moteur à essence, ou la température de l’air, pour le moteur diesel, sont influées par la pression de compression.
La pression de compression et la force qui agit sur le piston dépendent de l’absence des fuites de pression, c’est-à-dire, de l’étanchéité de la chambre de compression.
Les fuites de pression, en fin de compression, peuvent se manifester :
- au niveau des segments, entre le piston et le cylindre ;
- au niveau des soupapes, entre la soupape et son siège.
Le contrôle de la pression en fin de compression donne un aperçu concernant l’étanchéité de la chambre de combustion.
5.2. COMPRESSIOMETRE
Le compressiomètre, généralement équipé d’un enregistreur, est un appareil qui mesure la pression dans la chambre de combustion en fin de compression. La valeur est donnée en bar.
Le compressiomètre enregistreur est disponible en deux versions : version moteurs à essence et version moteurs diesel.
Un raccord rapide pour moteurs à essence permet le branchement du compressiomètre sur le trou de la bougie.
Un raccord rapide pour moteur diesel permet le branchement du compressiomètre sur le faux injecteur.
En agissant sur le bouton demarreur, après avoir branché la pince rouge sur la borne positive de la batterie et la pince bleue sur le contact 50 du demarreur, le dispositif incorporé commande la rotation du moteur.
Par l’intermédiaire du raccord rapide, un cylindre incorporé reçoit la pression d’air de fin de compression. Le système piston et tige à ressort du cylindre convertit la pression en déplacement d’une aiguille. Ce déplacement enregistre l’essai sur un diagramme gradué en bars. Le diagramme, positionné sur une porte-diagramme, permet la lecture comparative de 8 essais.
Fig. 29 Compressiomètre enregistreur
5.3. CONTROLE DES PRESSIONS
Le contrôle des
pressions consiste à effectuer les mesures comparatives entre les différents
cylindres du moteur afin d’établir un diagnostic.
L’étanchéité des
chambres de combustion est normale si les valeurs des pressions sont au dessus
d’un minimum admis et la différence entre chaque cylindre ne dépasse pas 1.5
bars pour un moteur à essence et 3 bars pour un moteur diesel.
Rapport volumétrique
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Valeurs de pressions
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Moteur à essence 7.5 à 8.3
9.0 à 9.4
10
10,5
Moteur diesel
21.5 à 22
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10 à 9
bars, min. 7.5 bars
12
à 10
bars, min. 8.5 bars
15,5 à 13,5 bars, min. 12 bars
16 à 14
bars, min. 12,5 bars
30 à 24
bars, min. 18 bars
|
Si toutes les valeurs des pressions sont au-dessous d’un minimum admis, on est en présence d’une usure uniforme du moteur.
Le défaut peut être détecté par l’injection d’un peu d’huile à moteur dans la chambre de combustion du cylindre à contrôler. Si la valeur de la pression augmente, on est en présence d’une usure de la paroi du cylindre ou des segments de piston. Dans le cas contraire, le défaut peut provenir de soupapes, de sièges de soupapes ou de joint de culasse défectueux.
Si deux cylindres côte à côte indiquent une même valeur, pourtant inférieure de beaucoup à celle des autres cylindres, le défaut peut provenir d’un joint de culasse non étanche entre les deux cylindres ou d’une culasse fissurée.
