Chaque fois que deux surfaces en mouvement sont en contact (figure 1), le frottement ou la résistance au mouvement provoque la transformation d’une certaine quantité d’énergie mécanique en chaleur : le rendement baisse. Il faut ajouter à cela un effet secondaire fort peu apprécié : l’usure rapide des surfaces, due au frottement important.

Si ce mouvement des deux surfaces en contact se prolonge, la température des deux surfaces en contact s’élèvera rapidement (à cause des frottements) et provoquera des phénomènes de grippage (puisque avec la chaleur les pièces se dilatent), endommageant gravement (voire irrémédiablement) les deux pièces.

Si au contraire on interpose entre les deux surfaces une couche plus ou moins épaisse de lubrifiant (figure 2), de telle sorte qu’elle glisse l’une sur l’autre sans qu’il y ait en fait de véritable contact entre elles, le frottement deviendra négligeable, la création de chaleur limitée et l’usure pratiquement négligeable.

Il est donc évident qu’un moteur à explosion doit disposer d’un système efficace de lubrification

Lorsque l’on achète un bidon d’huile on y trouve indiqué dessus son « grade » par exemple : 10W40

Il est très important pour un moteur que l’huile ait une faible viscosité à froid car au démarrage les liaisons ne sont pas lubrifiées, il y a donc un contact métal-métal. C’est pourquoi l’huile doit être assez fluide pour parvenir rapidement aux liaisons.

De même l’huile doit avoir une viscosité suffisante à chaud pour bien lubrifier toutes les pièces et que la pression reste assez élevée pour maintenir un contact hydrodynamique entre les pièces en mouvement telles que coussinets de bielles sur maneton de vilebrequin.

Le barbotage n’est plus utilisé de nos jours. Le principe était simple, les masselottes du vilebrequin trempaient dans le carter d’huile et projetaient l’huile grâce à la rotation du vilebrequin.

Le système de projection d’huile consiste à faire passer l’huile dans des conduits percés dans le vilebrequin. Puis cette huile arrive au niveau des paliers et des coussinets de bielles pour les lubrifier, puis elle est projetée sur le cylindre, la bielle et le piston (schéma ci-dessous).

- Les pompes à engrenage sont entraînées par le vilebrequin à l’aide d’un renvoi d’angle.

Il faut se méfier de leurs utilisations pour les voitures fortement préparées. Le moteur inflige des efforts trop importants sur le pignon de la pompe (insuffisamment dimensionné) et peut provoquer sa casse.

- Les pompes trochoïdes (ou en croix de malte) qui par leur engrenage particulier génère l’alimentation du moteur en huile.

Le tarage des pompes à huile se fait à l’aide d’un système contenant une bille ou un piston et un ressort.

Il est placé à la sortie de la pompe. Quand la pression en huile est trop forte, la bille remonte et compresse le ressort, une partie de l’huile est donc refoulée dans le carter du moteur

Valeurs moyennes de la pression du circuit d’huile

Pour un moteur atmosphérique

3 bars à 3000 tr/min

1 / 1,5 bar au ralenti

Pour un moteur turbo

4 bar à 2500 tr/min

Ces pressions varient fortement selon la viscosité de l’huile. Les valeurs données ne sont là qu’à titre indicatif.

1) Si votre témoin de pression d’huile (rouge avec un symbole de burette d’huile) s’allume, il n’y a plus assez de pression dans votre circuit d’huile. IL FAUT S’ARRETER !! Cela peut éviter de nombreux problèmes de casse du moteur.

Forte accélération transversale ou longitudinale du véhicule :toute l’huile se retrouve dans une zone du carter d’huile où la pompe n’a pas accès : on dit que la pompe déjauge (elle n’aspire plus d’huile). => cloisonner le carter d’huile.

Les coussinets de bielles sont peut-être trop usés. Le jeu devient trop important, la pression d’huile ne peut être maintenue puisque l’huile s’échappe trop “librement” des coussinets.

2) Il faut noter que la lubrification est indispensable au fonctionnement du moteur, il ne peut en aucun cas s’en passer.

Ainsi, le système de clapet de surpression (voir au dessus, avec la bille) est aussi monté avant (ou incorporé dans) le filtre à huile.

Si celui ci est bouché l’huile est détournée directement vers le moteur ; il vaut mieux une huile sale mais circulant encore dans le moteur que pas de lubrification du tout !

A pleine charge, la turbine peut tourner dans une plage de 100 000 à 300 000 tr/min. Il ne faut donc pas de contact entre la turbine et l’axe du turbo car à cette vitesse les frottements seraient fatals. Il faut donc toujours une fine couche d’huile entre les deux pièces pour ne pas user les paliers du turbo (contact hydrodynamique).

Il ne faut donc jamais arrêter un moteur turbo directement après avoir immobiliser le véhicule, il vaut mieux attendre un peu (environ une minute) pour laisser la turbine ralentir avec une circulation d’huile encore active et couper le moteur quand celle-ci aura ralenti.

De même pour ne pas cokéfier l’huile au sein du turbo (phénomène de “caramélisation” de l’huile avec une température élevée) et ainsi conserver un fonctionnement correct de celui-ci (en évitant l’obstruction du circuit d’huile du turbo par la formation d’un bouchon dû à la cokéfaction de l’huile), il faut laisser le turbo refroidir avant de couper le moteur. En effet, en pleine charge les gaz d’échappement peuvent avoisiner les 950°C en entrée de turbo : voilà pourquoi il faut laisser le turbo refroidir en laissant le moteur tourner au ralenti pendant quelques instants.

ð Moralité, il ne faut JAMAIS éteindre un moteur turbo directement après s’être arrêté.

Certains fabricants d’accessoires auto (japonais) ont voulu palier à cette contrainte d’utilisation en inventant le Turbo Timer : une fois le contact coupé, le moteur continue à tourner pendant une durée nécessaire au refroidissement du turbo et au ralentissement de la turbine.

· Il faut toujours que le retour d’huile dans le carter, en sortie de turbo, se fasse au dessus du niveau présent dans le carter. Sinon celle ci restera dans sa durite (vases communiquant) et la circulation d’huile sera interrompue dans le turbo. (l’huile s’évacue du turbo par gravité)

· Pour les voitures de courses ou préparées il faut un carter cloisonné pour qu’une certaine quantité d’huile reste toujours présente au niveau de la crépine de la pompe à huile (pièce 7 sur le schéma de la pompe à huile à engrenage), même dans les virages. Un tel carter permet d’éviter d’aspirer de l’air dans le circuit de lubrification (phénomène de déjaugeage).