Système de lubrification du moteur Cummins ISF2.8 (GAZelle Next)
Le système de lubrification du moteur est de type combiné : les pièces les plus sollicitées sont lubrifiées sous pression, tandis que les autres le sont soit par projection dirigée, soit par projection de l'huile s'écoulant des jeux entre les pièces conjuguées.
La pression dans le système de lubrification est créée par la pompe à huile, installée dans le couvercle avant du bloc-cylindres et entraînée par l'extrémité avant du vilebrequin.
L'huile pénètre dans le circuit de lubrification par le tube de aspiration, qui l'achemine vers la pompe à huile de type gerotor. Après la pompe, l'huile est envoyée sous pression au clapet de régulation de pression installé dans le couvercle du refroidisseur d'huile.
Clapet de régulation de pression
Le clapet de régulation de pression est destiné à maintenir la pression de l'huile de lubrification dans la limite de 320 kPa. Si la pression d'huile après la pompe dépasse 320 kPa, le clapet s'ouvre et laisse passer l'huile dans le canal de décharge, par lequel elle retourne au carter moteur. Compte tenu des tolérances de fabrication des pièces et des conduites d'huile, la pression de l'huile de lubrification peut varier d'un moteur à l'autre jusqu'à 69 kPa.
Clapet de dérivation
Ensuite, le flux d'huile, après avoir traversé le refroidisseur d'huile, parvient au clapet de dérivation, qui s'ouvre si la perte de charge au filtre dépasse 345 kPa. La pression d'ouverture du clapet peut varier dans la limite de ±34 kPa.
Filtre à huile
Après le refroidisseur d'huile, l'huile traverse le filtre à huile à plein débit. L'huile ayant traversé le filtre à plein débit est dirigée vers la conduite principale d'huile du bloc-cylindres et vers le turbocompresseur.
Lubrification du turbocompresseur
Le turbocompresseur est le premier ensemble à recevoir l'huile filtrée et refroidie, qui lui parvient sous pression par une conduite depuis le couvercle des pignons de distribution avant. Le tube de retour, relié au fond du corps du turbocompresseur, renvoie l'huile au carter moteur par un canal du bloc-cylindres.
Lubrification des pièces sollicitées
Galerie principale d'huile
En outre, l'huile de lubrification provenant du filtre à huile pénètre dans la galerie principale d'huile par un canal situé à l'avant du bloc-cylindres, derrière le couvercle des pignons de distribution avant. L'huile sous pression de la galerie principale est envoyée pour lubrifier les paliers principaux, la distribution et l'entraînement des accessoires, ainsi que d'autres ensembles et pièces de la transmission de puissance (bielles, pistons et arbre à cames).
L'huile de la galerie principale est envoyée aux paliers principaux, au vilebrequin, aux gicleurs de refroidissement des pistons et au pignon intermédiaire. Le vilebrequin envoie ensuite l'huile aux bielles. La lubrification de la distribution est assurée par des canaux séparés percés dans le bloc-cylindres. L'huile traverse les orifices et la fente du joint de culasse.
Lubrification de la distribution
Les canaux percés dans le bloc-cylindres se prolongent dans sa culasse et aboutissent aux orifices des supports de culbuteurs et des tourillons d'arbre à cames.
Par un canal du support, l'huile parvient à l'axe du culbuteur, à son galet et au patin du culbuteur. Par un canal du bloc-cylindres, l'huile est envoyée à l'entraînement de la pompe à vide ainsi qu'au tendeur de chaîne de l'arbre à cames.
Lubrification des pignons de distribution arrière
Les pignons de distribution arrière et l'entraînement par chaîne de l'arbre à cames sont lubrifiés par un jet d'huile provenant d'un orifice de la culasse. L'huile redescend ensuite au carter par le carter d'embrayage.
Huiles recommandées
Il est recommandé d'utiliser une huile de classe SAE 15W-40 destinée à fonctionner dans des conditions d'exploitation sévères. L'utilisation d'huiles de faible viscosité, telles que 10W-30, à basse température est admise, car elles peuvent assurer l'alimentation nécessaire en huile à des températures inférieures à −5 °C. Toutefois, l'utilisation permanente d'huiles de faible viscosité réduit la durée de vie du moteur.
Pompe à huile
Le moteur utilise une pompe à huile de type gerotor, située dans le couvercle des pignons de distribution avant et entraînée directement par le vilebrequin.
Refroidisseur d'huile
Un refroidisseur d'huile à plein débit est utilisé pour refroidir l'huile ; il est situé dans le couvercle des pignons de distribution avant.
L'huile traverse les plaques du refroidisseur, où elle est refroidie par le liquide de refroidissement du moteur qui circule derrière les plaques.
Filtre à huile
Un filtre à huile à plein débit est utilisé pour filtrer l'huile ; il est situé du côté du collecteur d'admission à l'avant du moteur. Il est recommandé de remplir le filtre d'huile avant de le monter lors d'un remplacement, afin d'éviter un retard d'établissement de la pression.
Régulateur de pression d'huile
Le régulateur de pression d'huile sert à éviter des valeurs de pression d'huile trop élevées.
Le régulateur de pression est situé dans le couvercle des pignons de distribution avant, du côté du collecteur d'échappement.
Clapet de dérivation du circuit de lubrification
Le clapet de dérivation du circuit de lubrification est monté dans le couvercle des pignons de distribution avant, derrière le refroidisseur d'huile.
Le clapet de dérivation s'ouvre lorsque la perte de charge au filtre à huile devient trop importante. De ce fait, l'huile non filtrée continue d'alimenter le circuit de lubrification du moteur.
Carter moteur
Le tube de aspiration d'huile (flèche sur la fig. 9) est intégré au carter.
Il est fabriqué en plastique moulé et soudé par friction au carter. La partie du tube immergée dans l'huile est perforée afin d'empêcher l'entrée de grosses particules étrangères dans le circuit de lubrification. Sur certains modèles de moteur, les carters permettent l'installation de réchauffeurs supplémentaires pour faciliter le fonctionnement du moteur à basse température.
Diagnostic des défaillances du circuit de lubrification
Lors du diagnostic des défaillances du circuit de lubrification, il convient de vérifier tous les facteurs évidents liés à la pression d'huile. Le combiné d'instruments du véhicule comporte un témoin d'alerte de pression d'huile moteur.
Si, moteur en marche, le témoin de chute de pression d'huile s'allume et reste allumé à régime élevé, arrêtez immédiatement le moteur et recherchez la cause.
Contrôle du circuit de lubrification
Ouvrez le capot et attendez deux à trois minutes que l'huile redescende dans le carter, puis vérifiez le niveau d'huile. Regardez sous l'avant du véhicule — vérifiez que le carter moteur n'est pas percé et qu'il n'y a pas de fuite d'huile. Faites attention au filtre à huile.
L'huile peut fuir sous le joint en caoutchouc du couvercle s'il est endommagé, ou du filtre lui-même s'il est insuffisamment serré.
Retirez la jauge d'huile.
Voici comment est disposée la jauge d'huile.
Essuyez-la avec un chiffon et remettez-la en place.
Retirez à nouveau la jauge.
Le niveau du film d'huile doit se situer dans la partie striée de la jauge. Si le niveau est plus bas, faites l'appoint d'huile jusqu'à la norme.
Démarrez le moteur. Si, à niveau normal, le témoin s'éteint, vous pouvez continuer à rouler. Si le témoin reste allumé, vérifiez le bon fonctionnement du capteur de pression d'huile. Pour cela, dévissez le capteur de pression d'huile et montez un manomètre mécanique à sa place.
Si la pression au régime minimal de ralenti est supérieure à 25 kPa (0,25 kgf/cm²) et augmente avec le régime, le capteur ou son circuit électrique est défectueux.
Un mince film d'huile noire sur la jauge indique la présence de carburant. Une huile trouble et incolore est le signe de la présence de liquide de refroidissement dans l'huile.
Liquide de refroidissement dans l'huile
Causes possibles de la présence de liquide de refroidissement dans l'huile :
- fuites par les bouchons de dilation ;
- perte d'étanchéité de l'élément du refroidisseur d'huile ;
- endommagement de la culasse ou du joint ;
- fissures dans le bloc-cylindres ;
- porosités dans les pièces coulées.
La perte d'étanchéité du refroidisseur d'huile provoque le mélange de l'huile avec le liquide de refroidissement.
Après l'arrêt du moteur, la pression résiduelle dans le circuit de refroidissement peut entraîner la pénétration de liquide de refroidissement dans l'huile.
Pour vérifier l'étanchéité du circuit de lubrification, créez-y une pression de 140 kPa. Ensuite, déposez les pièces suivantes et vérifiez l'absence de fuites :
- couvercle de culbuteurs (des fuites indiquent des fissures dans la culasse) ;
- bouchon de vidange du carter moteur (des fuites indiquent un endommagement du refroidisseur d'huile, du joint de culasse, des fissures dans la culasse ou le bloc-cylindres) ;
- fuites par les bouchons de dilation.
La présence de liquide de refroidissement dans l'huile peut être causée par l'endommagement du joint de culasse ou par des fissures dans la culasse ou le bloc-cylindres.
La pénétration de liquide de refroidissement dans l'huile peut être causée par l'endommagement du joint du refroidisseur d'huile ou du joint du couvercle des pignons de distribution avant.
Huile diluée par le carburant
Il ne peut y avoir que cinq causes de dilution de l'huile par le carburant :
- fuite par le joint d'arbre de la pompe haute pression ;
- fuite de carburant par les segments de piston ;
- pompe de gavage ;
- fissure dans la culasse à la jonction du filtre à carburant et du collecteur d'admission ;
- fuites des injecteurs.
Appliquez la logique pour déterminer la source de pénétration du carburant dans l'huile. L'usure ou l'endommagement du joint d'arbre de la pompe haute pression entraîne la pénétration de carburant dans le carter des pignons de distribution, puis dans le carter moteur. La conception du joint assure une étanchéité plus forte lorsque la pression dans le corps de la pompe augmente.
La pression plaque plus fortement la lèvre 1 contre l'arbre. L'usure du joint entraîne une fuite lors du démarrage et de l'arrêt du moteur, lorsque la pression dans le corps est faible. Ce défaut est difficile à détecter par une mise en pression de la pompe.
Une combustion incomplète dans les cylindres peut entraîner l'écoulement de carburant non brûlé dans le carter moteur. Cela peut être dû à une fuite de carburant par un injecteur ou à une baisse de compression due au mauvais fonctionnement des segments de piston.
L'augmentation de la fumée blanche au premier démarrage du moteur indique une perte d'étanchéité de l'injecteur. Une fuite de carburant par l'injecteur entraîne également un fonctionnement irrégulier du moteur et une perte de puissance. L'injecteur doit être déposé, réparé ou remplacé.
Défaillances du circuit de lubrification et remèdes
Consommation d'huile excessive
- Vérifiez la norme de consommation d'huile.
Comparez le volume d'huile ajouté avec le kilométrage du véhicule.
- Fuites d'huile externes.
Vérifiez le moteur pour détecter des fuites d'huile externes, localisez la fuite et réparez si nécessaire.
- Système de ventilation du carter obstrué.
Vérifiez et nettoyez le reniflard du carter et le tube de ventilation.
- Huile non conforme aux exigences techniques.
Remplacez l'huile et le filtre.
- Intervalle excessif entre les vidanges.
Assurez-vous que la périodicité de remplacement de l'huile est conforme.
- Perte d'étanchéité du refroidisseur d'huile.
Assurez-vous de l'absence de fuites de liquide de refroidissement dans le refroidisseur d'huile.
- Niveau d'huile supérieur à la norme.
Vérifiez le niveau d'huile. Vérifiez l'étalonnage de la jauge et la capacité du carter. Faites l'appoint jusqu'au niveau requis.
- Angle d'inclinaison du moteur en service supérieur à la norme.
Voir les caractéristiques techniques du moteur — exigences relatives à l'angle d'inclinaison du moteur.
- Défaut d'étanchéité du joint du turbocompresseur.
Vérifiez les joints du compresseur et de la turbine du turbocompresseur.
- Mauvaise mise en place des segments de piston (après révision du moteur ou pose des pistons).
Vérifiez la pression des gaz de carter. En cas de pression élevée des gaz de carter, vérifiez la bonne mise en place des segments de piston.
- Jeu excessif à la queue de soupape ou endommagement des joints de queue de soupape.
Vérifiez les queues et les joints de soupapes.
- Usure excessive des guides de soupapes dans la culasse.
Vérifiez l'usure des guides de soupapes. Remplacez la culasse si nécessaire.
- Endommagement ou usure du piston ou des segments.
Vérifiez l'étanchéité du circuit d'admission. Vérifiez les pistons et les segments pour détecter tout endommagement ou usure.
- Endommagement interne du moteur.
Pour déterminer l'emplacement possible de l'endommagement, réalisez une analyse de l'huile et vérifiez les filtres.
Contamination de l'huile
- Déterminez par quoi l'huile est contaminée.
Réalisez une analyse de l'huile pour déterminer les contaminants.
