Moteur
Circuit de lubrification

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Principe  

L'objectif principal de la lubrification dans un moteur est de réduire la friction entre les pièces mobiles. La lubrification permet de séparer les surfaces métalliques en contact par un film d’huile. Tant que ce film d'huile reste intact, le frottement métallique est ainsi remplacé par le frottement du lubrifiant.

L’important est donc d’assurer la présence du lubrifiant à tous les endroits qui le nécessitent.

Différents systèmes de lubrification  

Il existe plusieurs systèmes de lubrification bien différents ; les premiers n’avaient pas de pompe alors que les suivants en possèdent une :

• par éclaboussure et barbotage ; il s’agit de la plus ancienne et la moins efficace sur des moteurs rapides et plus « modernes ». Le lubrifiant est dans le carter et le vilebrequin vient y plonger au cours de sa rotation, cela permet de lubrifier le ou les coussinets et les éclaboussures provoquées lubrifient la ou les chemises de piston. Ce système peut se rencontrer sur de très vieux moteurs (il a tout de même été utilisé jusque dans les années 1920) et est toujours utilisé sur les petits moteurs 4 temps de jardinage ;
• par graissage manuel ou mécanique : un graisseur était actionné manuellement puis ensuite mécaniquement afin d'envoyer de l'huile dans un compte-goutte qui la libérait gravitairement dans le circuit ;
• à carter humide ; l'huile est stockée à l'intérieur du bloc moteur où elle est pompée puis distribuée dans le moteur et, en fin de circuit, elle retourne dans le carter. Ce système est celui qui est couramment employé en automobile ;
• à carter sec ; dans ce cas, il existe un réservoir spécifique externe au bloc moteur dans lequel l'huile est pompée et distribuée à travers le moteur, puis récupérée par une seconde pompe pour être stockée dans ce réservoir. Ce système est utilisé essentiellement sur les moteurs qui ne restent pas en position horizontale, par exemple sur les avions à moteur à explosion. Cela permet de garder la lubrification opérationnelle en toute position.

Les avantages de la lubrification sous pression, c’est-à-dire avec pompe, sont indéniables car elle permet l’introduction forcée du lubrifiant dans les paliers et à tous les endroits qui le requièrent.

Avantage non négligeable, la lubrification renforce le refroidissement du moteur et dans certains cas, un radiateur d’huile peut d’ailleurs être présent pour accroître cet effet.

Graissage par barbottage  

Circuit de lubrification à carter humide  

C’est le circuit que nous allons examiner car il s’agit de celui qu’on va trouver sur la très grande majorité de nos automobiles anciennes.

L'huile est contenue dans le carter situé en partie basse du moteur. Elle y est aspirée par une pompe qui la distribue vers toutes les parties à lubrifier puis elle retourne dans le carter. Ceci est la théorie, mais on va voir que le circuit, pour être efficace en toutes circonstances, va être un peu plus complexe.

Pompe  

La pompe à huile est le 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 des bielles avec leurs coussinets, aux pistons dans les chemises, à l'arbre à came, aux culbuteurs, etc.

Les pompes peuvent être de plusieurs types, chaque type ayant des avantages et des limites. La pompe à huile à engrenages est la plus couramment utilisée.

Il s’agit d’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 vilebrequin.

Elle est protégée par deux accessoires importants :

• une crépine à l’aspiration ; il s’agit d’un filtre grossier plongeant dans le carter et qui évite d’aspirer des éléments solides qui pourraient endommager, voire bloquer, la pompe ;
• une soupape de décharge qui, en cas de surpression, renvoie l’huile pompée directement dans le carter. On verra plus loin comment cela peut se produire.

Filtre  

La pompe est immédiatement suivie d’un filtre qui permet de réaliser une filtration bien plus fine que la crépine.

Radiateur  

Lorsque cet élément existe dans le circuit, il est placé après le filtre et avant l’envoi de l’huile dans les galeries qui l’amènent aux points à lubrifier. Un radiateur d'huile est essentiellement un échangeur de chaleur air / huile. L'air extérieur est conduit à travers le refroidisseur et l'air frais capte la chaleur des tubes et des ailettes du refroidisseur. Ces éléments peuvent être équipés d'un thermostat avec soupape de dérivation en cas de blocage pour une raison quelconque.

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