TP 4 Prof recherche du circuit de lubrification

TTPP 44 MMOOTTEEUURR

Nom CCllaassssee // GGrroouuppee // DDaattee DDuurrééee dduu TTPP 44 hheeuurreess

Contrôle de la pompe à huile

TP 4 �� B.E.P. M.V.

Lycée Professionnel Régional Gustave EIFFEL 57525 TALANGE Page 2 sur 20

MISE EN SITUATION :

Vous travaillez chez un concessionnaire au service des véhicules d’occasion. Il vous est demandé d’effectuer un contrôle du circuit de lubrification sur un véhicule dont le voyant de pression d’huile reste allumé, sachant que toute la partie indicateur au tableau de bord et conforme.

Travail à effectuer en salle :

1. Rechercher sur la documentation constructeur : - le schéma du circuit de lubrification. - le type de pompe à huile.

répondre aux questions sur la « fiche réponse » aux questions 1,2,3,4

AAPPPPEELL DDUU PPRROOFFEESSSSEEUURR

Travail à effectuer à l’atelier :

1. Désassembler la pompe à huile afin de déterminer le cheminement de l’huile ainsi que son sens de rotation. Répondre sur « la fiche réponse »à la question 5


1. Contrôler la pompe à huile Indiquer les valeurs sur « la fiche réponse »à la question 6


2. Définir sur la « fiche réponse » à la question 7, les anomalies possibles concernant le symptôme citer dans la mise en situation.

3. Remonter le bas moteur en respectant la démarche du constructeur, ainsi que les couples de serrages

Indiquer les valeurs sur « la fiche réponse » à la question 8


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Travail à effectuer en salle :

1. Sur la vue en coupe du moteur ci-dessous, surligner le circuit de lubrification :

a. le circuit d’aspiration b. le circuit principal

FICHE RÉPONSE

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2. Indiquer le type de la pompe :

3. Indiquer les valeurs de pression de la pompe :

4. Citer les contrôles visuels à effectuer sur la pompe :

AAPPPPEELL DDUU PPRROOFFEESSSSEEUURR Travail à effectuer à l’atelier :

5. Quel principe utilise la pompe pour aspirer et refouler l’huile ?

6. Relever les jeux mesurés sur la pompe à huile :

Jeu Valeur en « mm » 1

2 3

(voir page suivante)

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Mesurer au moyen d’une règle (2) et d’un jeu de cales (1), le jeu entre la face supérieure des pignons (3) et le plan de joint du carter de pompe. Ce jeu doit être compris entre 0,05 et 0,15 mm.

7. Formuler les anomalies possibles, liées à la mise en situation :

8. Compléter le tableau les éléments serrés et leur couple de serrage :

Éléments Valeur du couple

- ____________________________________________________________________________________________________________________________________

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FICHE DE PREPARATION DE SEANCE��

NIVEAU : Secondel B.E.P. Maintenance Véhicule Nombre d’apprenant : groupe de 10

Phase de formation : Milieu du deuxième trimestre

Mise en situation

Vous travaillez chez un concessionnaire au service des véhicules d’occasion. Il vous est demandé d’effectuer un contrôle du circuit de lubrification sur un véhicule dont le voyant de pression d’huile reste allumé, sachant que toute la partie indicateur au tableau de bord et conforme.

Objectif spécifique :

Domaine : Maintenance

Compétences :

C 1.3 Acquérir, traiter et transmettre

C 1.3.1 Collecter les données nécessaires à intervention.

C 2.1 Préparer et organiser l’intervention.

C 2.1.4 Maintenir en état son poste de travail.

C 3.1Contrôler, mesurer, contribuer au diagnostique.

C 3.1.3 Identifier les points de réglage.

C 3.2 Réaliser une intervention.

C.3.2.2 Déposer, reposer, des sous-ensembles des organes.

Objectif de la séance : Au terme de la séance, l’apprenant devra être capable de :

• Effectuer le contrôle d’une pompe à huile moteur. • Localiser le circuit de lubrification sur le moteur.

Pré requis : Connaître l’architecture du moteur. Utiliser une documentation technique.

On donne : • Leçon et document ressources sur la lubrification. • Un moteur sur banc. • La documentation technique du moteur.

On demande :

• Effectuer le contrôle de la pompe à huile en respectant les indications constructeur.

• Travailler dans les règles d’hygiène et sécurité. • Remettre en conformité le moteur.

On exige :

• Les informations sont cohérentes et en rapport avec l’intervention ( C 1.3.1 ) • Les valeurs ainsi que les points de réglage sont clairement définis ( C 3.1.3 ) • La dépose repose ainsi que le contrôle de la pompe sont conforme aux indications constructeur ( C.3.2.2 ) • Le moteur est remonté dans son état initial. ( C 1.4.4 ) • Le poste de travail est rangé et nettoyé après l’intervention ( C 2.1.4)

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FICHE D’EVALUTION SOMMATIVE DE LA SÉANCE

Barème Capacités Critères d’évaluations 1 2 3 4 5 6

Les informations nécessaires sont collectées

Les informations sont trouvées partiellement. C 1.3.1

Le professeur donne les informations nécessaires à l’intervention..

Les points de réglages sont clairement identifier ainsi que son fonctionnement.

Les points de réglages ainsi que le fonctionnement sont partiellement définis.

C 3.1.3

Le professeur indique les points de réglage et fonctionnement de la pompe.

La dépose repose ainsi que le contrôle de la pompe sont conformes aux indications

constructeur

Plusieurs essais sont nécessaires pour réussir l’opération.

C 3.2.2

Le professeur indique la procédure.

C 1.4.4 Le moteur est remonté dans son état initial.

C 2.1.3 Le poste de travail est rangé et nettoyé après l’intervention.

Total des points par colonnes

Note / 20

�

Bilan

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DOCUMENTS RESSOURCES

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LA LUBRIFICATION :

1. Raison d’être : La lubrification a pour rôle principal :

- Diminuer le frottement entre les pièces en mouvement, tout en réduisant l’usure. - Diminuer les bruits mécaniques - Protéger les pièces contre la corrosion - Garantir l’étanchéité entre les segments et le cylindre - Débarrasser le moteur des résidus de la combustion et des particules métalliques - Absorber et évacuer la chaleur excédentaire

2. Mise en situation :

Circuit de lubrification moteur :

Faire apparaître les différents états de pression du circuit d’huile en couleur : Circuit d’aspiration Circuit principal Circuit de retour

Repères Désignations 1 Turbo 2 Arbre à cames 3 Pompe à huile 4 Clapet de sécurité 5 Support filtre à huile

6 Echangeur thermique ( liquide de refroidissement)

7 Clapet de sécurité 8 Filtre à huile 9 Crépine d’aspiration

10 Vilebrequin

2

10

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3. Principe de fonctionnement :

L’huile est prélevée dans le carter inférieur par une pompe qui la dirige ensuite sous pression vers le filtre à huile avant d’alimenter la rampe principale. Cette dernière assure la distribution de l’huile de tous les points à graisser sous pression. 4. Organes lubrifiés : Le graissage des différents organes est réalisé :

En plus du graissage ci-dessus, l’axe de piston est quelquefois lubrifié sous pression à l’aide d’un canal percé dans le corps de la bielle.

5 Examen de quelques méthodes de graissage typique :

5.1 Graissage ordinaire sous pression

L'huile provenant de la rampe principale de graissage est dirigée par des canaux vers les paliers de vilebrequin. Les rainures des coussinets et un canal oblique permettent le graissage sous pression des têtes de bielle. L'huile retombe dans le carter inférieur à partir des manetons et des tourillons.

5.2.Graissage intégral

C'est l'équivalent d'un graissage ordinaire, mais en plus, l'axe de piston est graissé sous pression grâce à un perçage pratiqué dans le corps de bielle.

.

Sous pression Par projection • Vilebrequin(manetons et portés) • Cylindre, piston, segments, axe de piston • Arbre à cames (portés) • Queue de soupapes, tiges de culbuteurs • Rampe de culbuteurs (axe) • Pignons et chaîne de distribution

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5.3.Graissage par projection :

L'huile sous pression s'échappant des manetons est projetée le long des parois de la chemise. Elle assure ainsi le graissage entre le piston et la chemise, ainsi que l'axe de piston.

6. La pompe à huile.

Elle aspire l'huile dans le carter inférieur et la dirige sous pression à travers des canalisations vers les éléments à lubrifier. . 1 - Système d'entraînement:

par pignon à denture hélicoïdale entraîné par l'arbre à came 2 - Limiteur de pression .

clapet à bille ou à piston, il limite la pression dans le circuit à une valeur moyenne de 3 bars à 3000 tr/mn

3 - Corps de pompe de forme variable, il est réalisé le plus souvent en alliage léger 4 – Crépine sorte de filtre qui empêche l'entrée des grosses impuretés dans le circuit. Il existe différents types de pompes :

• Pompes à engrenage • Pompes à palettes • Pompes Trochoïdales ( à rotor )

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Entrée d’huile

Sortie d’huile

.6 1 Les pompes à engrenages

Pignon mené Clavette Pignon menant Dès que le moteur tourne, les pignons de la pompe sont entraînés en rotation. L'huile présente dans la chambre d'aspiration 1 est emportée par les pignons dans les espaces 2 créés entre la roue dentée et le corps de la pompe.. Dans la chambre de refoulement 3, l'espace occupé par l'huile est diminué par l'engrènement des pignons. L'huile est alors refoulée vers la sortie de la pompe. .

Contrôle de la pompe à huile :

Jeu axial Jeu radial

POMPE À HUIlE Pompe à huile à engrenage avec clapet de décharge intégrée. Jeu axial engrenage/couvercle: 0,020 à 0,085 mm. Jeu radial engrenage/carter: 0,10 à 0,24 mm. Pression d'huile mini à 80°C: - 1 bar au ralenti.

- 3 bars à 3 000 tr/min. Pression d'ouverture des gicleurs de fond de pistons: 1,5 bar.

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Sortie

Entrée

A

A

6.2 Les pompes tronchoîdale (ou rotor) :

Corps de pompe

Rotor intérieur

Rotor extérieur

Le corps de la pompe est généralement obtenu de fonderie dans le bloc cylindres. Le rotor intérieur a son axe excentré. Commandé par le moteur, il entraîne à son tour le rotor extérieur en rotation. Le rotor extérieur est libre dans son logement. Les deux rotors tournent dans le même sens. Considérons une alvéole du rotor intérieur. On suivra l'évolution de sa rotation à l'aide du repère X

Phase d'aspiration -

Le volume A est en regard de l'orifice d'arrivée d'huile. Le rotor tourne, le volume augmente. Cette augmentation de volume crée une aspiration de l'huile. Quand le volume A est maximum, il n'y a plus communication avec l'arrivée d'huile.

Phase de refoulement -

Le rotor continue à-tourner, le volume A est mis en communication avec l'orifice de sortie. Le volume A commence à diminuer.

Le volume A diminue jusqu'à devenir nul. L'huile est évacuée sous pression par l'orifice de sortie

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6.2 Limiteur de pression :

Avec les pompes volumétriques vues, précédemment, la pression de l'huile dépend du régime du moteur avant tout. Si la pression devient trop importante dans le circuit: il y a risque de détérioration de la pompe, ou rupture de son système d'entraînement Il y a de forte projection d'huile sur la partie inférieure des chemises ce qui provoque une consommation d'huile exagérée. Le limiteur est constitué d'un clapet à bille situé sur le canal de sortie de la pompe à huile. La bille est maintenue sur son siège par un ressort taré.

.

La pression maximale de l'huile est fonction du tarage du ressort du clapet. 7.Les lubrifiants : Un lubrifiant est une matière fluide ou solide interposée entre deux corps dont le rôle est de : . réduire les forces de frottement

• . évacuer la chaleur • . préserver les pièces de l'usure, de la corrosion • . éliminer les déchets • . participer à l'étanchéité

Pression normale La pression est inférieure au tarage du ressort. Le clapet à bille est fermé

Pression trop élevée La pression est supérieure au tarage du ressort. Le clapet se soulève et découvre l'orifice d'une canalisation qui permet à l'huile de retourner au carter inférieur. La pression chute.

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Les huiles utilisées pour la lubrification des organes en mouvement sont élaborées à partir de produits d'origines diverses: Les huiles minérales: produit de distillation du pétrole brut. Les huiles végétales: huile de 'colza, de ricin, ou d'olive. Ces huiles sont rarement utilisées à l'état pur. Elles résistent aux pressions élevées, mais encrassent les organes lubrifiés Les huiles synthétiques: Elles sont élaborées à l'aide de produit chimique. Elle présente de très bonnes propriétés mécaniques, mais coûtent relativement chères à l'élaboration.

Pour qu'un moteur fonctionne dans de bonnes conditions, il est nécessaire que l'huile utilisée ait certaines caractéristiques physiques et chimiques bien spécifiques. a. La viscosité C'est la résistance du lubrifiant à l'écoulement b. L'onctuosité c'est l'aptitude du lubrifiant à adhérer aux surfaces métalliques. c. La stabilité C'est la résistance du lubrifiant à la décomposition sous l'action des gaz brûlés et de la température d. Le point de congélation C'est la température de congélation du lubrifiant. Le point de congélation doit être suffisamment bas pour que l'huile garde ses qualités aux basses températures. e. Le point d'inflammation C'est la température d'inflammation du lubrifiant. Le point d'inflammation doit être très élevé pour éviter la carbonisation du lubrifiant lors du fonctionnement des moteurs à haute température. Classification des huiles Les huiles répondent aux spécifications de C.C.M.C. (Comité des Constructeurs du Marché Commun) et sont classées suivant leur viscosité. Nous devons ce classement à la Société des Ingénieurs de l'Automobile des Etats-Unis (S.A.E.).: . les huiles monogrades la viscosité est donnée pour une valeur de la température. On trouve les huiles SAE 10W, 15W, 20W, 30, 40, 50.

1 er exemple: une huile classée SAE 10 W : 10: indique la valeur de la viscosité W: indique que la valeur de la viscosité a été mesurée à la température de OoF (-18°c)

2e exemple: une huile SAE 40: . . 40: indique la valeur de la viscosité.

l'absence de lettre indique que la valeur de la viscosité est donnée à la température de 21OoF (=1OOoc)

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Une huile SAE 40 est donc plus visqueuse qu'une huile SAE 30 à la température de 210oF

. les huiles multigrades la viscosité est donnée pour deux valeurs de la température. On trouve des huiles SAE 10 W 30, 15 W 40, 20 W 40

10 W 40, 15 W 50 20 W50 10 W 50

Exemple: une huile classée 15 W 40 15 W : indique la viscosité à OoF 40: indique la viscosité à 210oF

8.Réaspiration des vapeurs d’huile : Dans le cadre de la lutte contre la pollution de l'air, la réglementation oblige les constructeurs à ne plus envoyer les vapeurs d'huile dans l'atmosphère. Les moteurs sont donc équipés d'un circuit fermé de recyclage qui permet de brûler ces vapeurs. Réalisation

- Les vapeurs d'huile à la sortie du carter moteur (ou du cache culbuteur) sont amenées vers un décanteur (séparation de l'huile et des vapeurs). l'huile sous forme liquide retourne au carter. les vapeurs sont recyclées par le moteur grâce à une canalisation débouchant:

- dans le filtre à air (papillon des gaz ouvert)

- sous le papillon des gaz, mais

nécessite un orifice calibré, pour contrôler le passage des vapeurs qui contribuent à la carburation

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LA CORROSION Enrichie d'additifs anti-corrosions, l'huile contrecarre l'oxydation qui résulte de la combustion et de la condensation.

LES DEPOTS :

:otT Détergente, J'huile agit comme une lessive, décolle les dépôts des carters et préserve la propreté du moteur.

9. La protection du moteur par la lubrification :

LES BOUES :

Forte d'additifs dispersifs, l'huile maintient les dépôts et les particules d'usure en Suspension ; protégeant ainsi le circuit de graissage.

L’USURE : 80% de l’usure se produit à froid. L'huile doit être assez fluide pour monter vite protéger le haut moteur (cames, poussoirs, etc).

LA SURCHAUFFE : l'huile sous pression va dissiper les dangereuses calories des zones de haute chauffe (axes de pistons, pied de bielle, etc).

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Tout comme les camions et les voitures particulières, les motos possèdent des moteurs thermiques soumis aux même contraintes mécaniques. Leurs différences résident en deux points, un régime maxi de rotation moteur (N moteur) de l’ordre de 12000 tr/min et une contrainte d’encombrement. Cette dernière oblige les constructeurs à imaginer deux types de système de lubrification :

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� La totalité de l'huile est stockée dans le carter moteur. La pompe à huile aspire le lubrifiant dans une zone basse, et souvent fortement cloisonnée pour éviter tout risque de désamorçage au freinage et à l'accélération. Le lubrifiant circule alors dans tout le moteur pour retomber par gravité dans le carter.

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Repères Désignation 1 Manocontact d’huile

2 Radiateur d’huile

3 Pompe à huile trochoïdale

4 Crépine d’aspiration

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A la différence du carter humide, l'huile n'est pas stockée dans le moteur mais à côté, dans une réserve séparée appelée nourrice. Deux pompes, l'une d'aspiration et l'autre de refoulement, sont chargées de faire circuler l'huile dans le moteur. Ce principe est souvent utilisé pour résoudre un problème d'encombrement. Ainsi les trails monocylindres qui doivent bénéficier d'une garde au sol suffisante seraient fortement pénalisés par un moteur trop haut. On libère donc de la place en dessous, tout en soulageant le cadre de la contrainte d'un moteur trop volumineux.

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Repères Désignation 1 Arbre à cames

2 Gicleur de fond de piston

3 Embrayage

4 Boite de vitesses

5 Bouchon de remplissage

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10. Tableau récapitulatif des pannes possibles :

• .filtre encrassé • .choc sur le carter inférieur • .clapet sécurité bloqué • . • . • . • .

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