THOMAS RACING DEVELOPPEMENT

INTRODUCTION

 

Cette page fait suite au premier volet consacré à des rudiments de tribologie

 

 Lien vers première partie : Lubrification première partie : notions de tribologie.

 

et à la seconde partie consacrée à quelques points fondamentaux de physico-chimie des lubrifiants

 

Lien vers seconde partie : Lubrification, seconde partie : les lubrifiants

 

Il est fortement conseillé de consulter ces deux pages avant d'aborder ce qui suit.

 

ici, nous allons étudier quelques cas simples, puis des solutions adaptées pour le choix de lubrifiants communs à des organes différents.

 

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CAS SIMPLES

 

Paliers hydrodynamiques

 

Domaine de fonctionnement

 

Contrairement à une idée trop souvent véhiculée, les paliers à roulement ne peuvent pas tourner aussi vite que des paliers hydrodynamiques bien conçus. Par exemple, les paliers de turbocompresseurs sont des paliers lisses. Leur jeu est important et ça n'empêche pas les turbocompresseurs de tenir plusieurs centaines de milliers de kilomètres. Les fanatiques de sports mécaniques vont me dire qu'il existe des turbocompresseurs à roulements pour la compétition. C'est vrai. Mais cela s'explique par plusieurs raisons :

• Les turbocompresseurs de compétition sont assez gros et tournent souvent moins vite que les petits turbos de série ;
• Les turbines et roues de compresseurs sont finement ajustées aux carters. Elle ne tolèrent pas de forts jeux dans les paliers qui pourraient conduire à des interférences ;
• Un rotor de turbocompresseur est soumis à un très fort effet gyroscopique qui s'oppose à ses mouvements alors que le carter subit de fortes accélérations longitudinales et transversales dans une voiture de compétition. Les forces gyroscopiques pourraient se trouver opposées aux forces hydrodynamiques ce qui pourrait provoquer le grippage des paliers.

Le turbocompresseur de compétition à roulements est l'une des rares exceptions qui confirme la règle. Il en existent quelques autres, comme par exemple les broches de machines-outils à sustentation magnétique dont les roulements ne servent qu'au lancement et à l'arrêt du rotor.

 

En dehors de ces cas très particuliers on peut se référer au graphique suivant.

 

 

Indice de Sommerfeld

 

La détermination de l'indice de Sommerfeld (So) participe à l'estimation de l'épaisseur du film dans un palier hydrodynamique.

 

 

 

S₀ = J_r² [F / (D.l)] / [ɳ.ɯ]

 

Avec :

 

J_{r : jeu de palier relatif = (D-d)/D = couramment 1/ 1000 pour un moteur automobile de série (voir paragraphe jeu de palier)}

F : effort radial exercé sur le palier [N]

D : diamètre du palier [mm]

d : diamètre de l'arbre [mm]

l : longueur du palier  [mm]

ɳ : viscosité de service (corrigée en fonction de la température) [Ns/m²]

ɯ : vitesse angulaire [tours/seconde]

 

En d'autres termes : l'indice de Sommerfeld est proportionnel au carré du jeu relatif du palier, proportionnel à la pression exercée par l'arbre sur le coussinet à l'arrêt, inversement proportionnel à la viscosité du lubrifiant, inversement proportionnel à la vitesse angulaire de rotation.

 

Plus l'indice de Sommerfeld est  grand, plus l'épaisseur de film d'huile est réduite.

 

 

Sur ce graphique B/D désigne le rapport longueur de palier / diamètre du palier.

 

 

Connaitre l'épaisseur du film d'huile est important. En aucun cas un pic de rugosité d'une pièce ne doit pouvoir entrer en interférence avec un pic de rugosité de la pièce antagoniste. Une épaisseur de film suffisante garantit cette impossibilité de contact.

 

Une aspérité sur l'une des pièces se comporte comme la pile d'un pont dans le lit d'une rivière. La dépression qui se crée en aval crée un tourbillon qui diminue l'épaisseur locale du film d'huile. C'est pour cette raison qu'on ne doit pas accepter un tourillon ou un maneton facettisé sur un vilebrequin. Pour avoir tenté de mesurer des facettes avec des moyens conventionnels, je sais qu'on est en-dessous de la limite du mesurable avec les moyens dont dispose un atelier de mécanique générale.

 

D'autre part, une simulation numérique élastohydrodynamique réalisée par l'un de mes anciens collègues avait montré que dans un palier de moteur BMW N47 (BMW 123d, 204 chevaux) fonctionnant à pleine charge (environ 400 N.m) l'épaisseur du film de lubrifiant descendait jusqu'à 0,8 micron. La moindre aspérité d'un micron provoquerait une interférence dans ces conditions. C'est pour cela que le montage d'un coussinet est une opération qui doit être effectuée dans des conditions de propreté  et avec un soin exceptionnels. Lors d'expertises de moteurs, j'ai souvent constaté que des coussinets avaient été localement "poncés" parce qu'une particule infiniment petite emprisonnée au dos du coussinet avait été à l'origine d'une "hernie" microscopique.

 

 

 Jeu de palier relatif

 

Plus le jeu est important, moins le palier dissipe de la puissance. Cette puissance est transformée en chaleur et donc perdue. Le jeu relatif admissible dépend fortement de la vitesse de glissement du palier.

 

 

 

 Exemple : un palier de vilebrequin de 50 mm tournant à 6000 tours par minute (100 tours par seconde) soit 15 mètres par seconde accepterait un jeu près de 0,1 mm. Mais un moteur automobile peut tourner à 800 tours par minute au ralenti (soit 2 mètres par seconde) ce qui oblige à limiter le jeu à 62,5 microns. Pour un moteur de course dont le ralenti serait maintenu à 2000 tours par minute (5 mètres par seconde), on peut augmenter le jeu jusqu'à 75 microns. L'augmentation du jeu permet :

• d'une part de réduire les pertes thermiques ;
• d'autre part de limiter le risque de serrage par dilatation du tourillon du vilebrequin de trois manières : le jeu initial est plus important et les dilatations sont moindres puisque la puissance dissipée est moindre. Enfin, et c'est très important l'augmentation du jeu aux paliers permet d'augmenter le débit d'huile qui traverse les paliers. Le flot d'huile emporte avec lui des calories ce qui contribue à abaisser la température du palier. C'est un point très souvent négligé. On raconte volontiers qu'une forte pression d'huile est un signe de vitalité d'un moteur. Quand on connaît la théorie du palier hydrodynamique, on sait que la pression hydrodynamique ne dépend pas de la pression d'alimentation. Un palier présentant trop peu de jeu limite le débit de lubrifiant, mais pas la pression lue au manomètre (qui est mesurée en sortie de filtre à huile.) Chercher absolument à avoir "l'aiguille du manomètre qui gratte les genoux du copilote" est une chimère qu'il fallait bien démolir un jour ou l'autre. C'est fait.

En effet, une partie importante de la chaleur produite dans le palier est évacuée par le lubrifiant. Limiter le débit reviendrait à diminuer la quantité de chaleur exportée par le lubrifiant et n'apporterait que très peu de gains de puissance (puisque la pompe a besoin de moins d'énergie pour assurer le débit nécessaire.) Ce serait donc une mauvaise stratégie

Sur un moteur de série, on cherche à trouver un compromis entre les pertes par frottement aux paliers et les bruits émis par le moteur. Un moteur de course dont la plupart des jeux sont majorés est toujours bruyant.

 

Les turbocompresseurs de série qui tournent à de très fortes vitesses angulaires ont des jeux relatifs importants.

 

 

 

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Engrenages

 

 Pré-détermination de la viscosité du lubrifiant engrenages droits et coniques

 

Selon la norme DIN 51509 (engrenages droits et coniques.) On utilise le graphique suivant :

 

 

En abscisse, le facteur force-vitesse Kv

En ordonnée, la viscosité nominale cinématique à 40 °C

 

Calcul de Kv

 

 

K_v  = 3  [F_t /(b. d₁)] . [(u+1) /u] /v

 

 

Avec :

 

F_{t : force tangentielle (couple transmis / rayon primitif de l'engrenage) [N]}

 

 

b : largeur de dent [mm]

 

d₁ : diamètre primitif [mm]

 

u : rapport d'engrenage (nombre de dents de la roue menante : nombre de dents de la roue menée

 

v : vitesse circonférentielle (sur le cercle primitif) [m/s]

 

Exemple :

 

Ft = 1500 N ; b = 12 mm ; d1 = 70 mm ; u = 2 ; v = 5m/s

 

Kv = 1,28

 

Le graphique préconise en première approche un lubrifiant ISO 150 à 40 °C.

 

Facteurs correctif

 

Si la température est en permanence supérieure à 25 °C, augmenter la valeur de viscosité cinématique de 10 %. Et 10 % supplémentaires pour chaque tranche de 10 degrés supplémentaires. Par exemple, fonctionnement permanent à 80 °, multiplier la valeur de viscosité par (1,1)⁶ =  1,77. Dans ce cas, on choisirait un lubrifiant ISO 220.

 

Si les roues dentées sont en aciers identiques ou que l'une des roues est en acier au nickel-chrome augmenter la viscosité de 35 %.

 

Si l'engrenage fonctionne par à-coups, il faut prévoir d'augmenter la viscosité (tête de fraiseuse par exemple.)

 

  Pré-détermination de la viscosité du lubrifiant roues et vis sans fin

 

Selon la norme DIN 51509 (engrenages à roue et vis sans fin.) On utilise le graphique suivant :

 

 

 

 

Calcul de Kv

 

 

K_v  = M₂ / (a³ . n_s)

 

Avec : 

 

M₂ : Couple récepteur en Nm

a : écart des axes en mètres

n_s : vitesse de la vis sans fin en tours par minute

 

Mesures correctives en cas de dégradation

 

Dégradations des dents d'engrenage

 

Piquage (pitting)

 

Il s'agit de micro-écaillages qui endommagent les profils d'engrenages trempés. ils sont dus aux contacts hertziens.

 

Photo Fluides et transmissions

 

 

 

Usure adhésive

 

Grippage dû à la rupture du film de lubrifiant (contact métal-métal.)

 

Photo Fluides et transmissions

 

 

 

Usure par interférence

 

Défaut de conception ou flexion importante de dent.

 

Correction au bureau d'études nécessaire : correction de profil, modification du module, de la largeur, etc.

 

Usure abrasive

 

Généralement due à un manque de dureté ou à un lubrifiant pollué par des particules solides. Les dents sont creusées parfois jusqu'à disparition complète.

 

Photo provenant de la thèse doctorale de Charly Lagresle, INSA Lyon 2019

 

 

 

Usure par écaillage

 

S'apparente au pitting dans son mode de formation, mais couvre des surfaces importantes.

Due à une profondeur durcie par traitement (cémentation, nitruration, trempe HF, etc.) insuffisante par rapport à la profondeur de cisaillement maximal dû aux contacts hertziens.

 

Photo Engrenages Dassonville

 

 

Corrections possibles sur le lubrifiant

 

Les valeurs sont données pour engrenages en acier

 

Pitting

 

Doubler la viscosité améliore la portance de 10 % sur roues traitées et seulement de 5 % sur roues cémentées et trempées

 

Utiliser des lubrifiants synthétiques augmente la portance de 100 % sur roues traitées et seulement de 30 % sur roues cémentées et trempées.

 

Micro-piqures (dommages peu importants formant des taches grises sur les profils)

 

Doubler la viscosité améliore la portance de 100% 

Utiliser des additifs SP (silicone-polymère) au lieu d'additifs ZDTP (Zinc Dialkyl Dithiophozate) améliore la portance de 70 %

Refroidir le lubrifiant de 22 °C améliore la portance de 25 %

Augmenter la vitesse circonférentielle peut faire gagner jusqu'à 30 % de portance.

 

Usure adhésive

 

L'ajout d'additifs extrême pression peut faire gagner jusqu'à 400 % de portance. Attention certains additifs ne sont pas compatibles avec les engrenages en bronze.

 

Doubler la viscosité d'huiles non additivées  améliore la portance de 50 %

 

Doubler la viscosité d'huiles  additivées  améliore la portance de 15 %

 

 

Usure abrasive à vitesse lente

 

Lubrifier un engrenage fonctionnant à sec peut multiplier la portance jusqu'à 19 fois.

Doubler la viscosité peut tripler la portance.

Utiliser un lubrifiant additivé peut améliorer la portance entre 0 et 200 % suivant les cas.

 

Boites à vitesses et boites-ponts

 

Ces organes n'entrent pas dans la catégorie des cas simples. Ils seront traités plus tard dans les cas complexes.

 

Roulements

 

Un excès de lubrifiant peut être la cause d'une surchauffe de roulement. Cette surchauffe peut être la cause de la destruction du lubrifiant par oxydation voire cokéfaction. 

La majorité des roulements sont lubrifiés à la graisse. La graisse associée à des roulements étanches permet de simplifier les problèmes d'étanchéité qu'on peut rencontrer avec des huiles. Les roulements étanches sont aussi un bon moyen de garantir la juste quantité de lubrifiant.  Par contre, la lubrification à l'huile offre l'avantage de permettre l'exportation des calories produites par les roulements. Pour ceux fonctionnant à vitesses élevées on privilégie les huiles. 

 

 

Détermination de la viscosité de référence

 

Le fabricant de roulements SKF propose le graphique suivant pour déterminer la viscosité de référence du lubrifiant qui permettra d'atteindre la durée de vie nominale du roulement avec une probabilité de 90 %.

 

 

 Dans le graphique ci-dessus, figurent :

• en abscisse, le diamètre moyen du roulement, c'est-à-dire la moyenne du diamètre extérieur et du diamètre intérieur exprimée en millimètres ;
• en ordonnée, la viscosité cinématique idéale du lubrifiant à la température de fonctionnement exprimée en mm². s.
• chaque courbe bleue correspond à une fréquence de rotation en tours par minute.

Les échelles sont logarithmiques.

 

Pour un diamètre moyen connu, on cherche  le point figurant sur la courbe correspondant à la fréquence de rotation de service situé à la verticale de l'abscisse correspondant au diamètre moyen.  la viscosité idéale en service se lit en ordonnée à l'altitude du point trouvé.

 

Par exemple (illustré en rouge) pour un diamètre de 350 mm et une fréquence de 500 tours par minute, la viscosité idéale est voisine de 10 mm².s à la température de fonctionnement.

 

Détermination du grade de lubrifiant idéal

 

La viscosité du lubrifiant étant tributaire de sa température, il convient de prendre en compte la température normale de fonctionnement du roulement pour choisir le grade de lubrifiant adapté.

 

Pour rappel, le tableau figurant dans la seconde partie de cet article figure ci-dessous;

 

 

 Lien vers la seconde partie de l'article avec commentaire sur ce tableau : Lubrification, seconde partie : les lubrifiants

 

Par exemple si le roulement décrit dans le paragraphe précédent fonctionnait à 80 °C, on devrait choisir un lubrifiant ISO 46 de VI 100 pour obtenir une viscosité suffisante en fonctionnement.

 

Impact de la pollution du lubrifiant sur la durée de vie des roulements

 

la norme ISO 281 permet de calculer la durée de vie des roulements avec une probabilité de 90 %. Cette norme prend notamment en compte l'impact de la pollution du lubrifiant.

 

La société SNR a publié un document très intéressant à ce sujet qu'on peut télécharger ici :

 

Document SNR

 

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 CAS COMPLEXES

 

Pistons de moteurs

 

Généralités

 

Les pistons reliés par un système bielle-manivelle au reste de la machine font partie des pièces les plus critiques en termes de lubrification pour différentes raisons :

 

• Pour une fréquence de rotation donnée, la vitesse de glissement d'un piston de moteur à pistons alternatifs est constamment variable. Cette vitesse est nulle aux PMH et PMB et maximale à mi-course. Quel que soit le lubrifiant choisi, il y a forcément des périodes où le régime hydrodynamique ne peut être atteint et d'autres, où la viscosité du lubrifiant est bien plus élevée que ce qui serait nécessaire. Il s'ensuit une perte énergétique importante et un échauffement de la jupe du piston qui est assez difficile à refroidir.

 

 

• la force exercée par le piston sur la chemise dépend de plusieurs facteurs de premier ordre : l'angle pris par la bielle (continuellement variable), la pression dans la chambre de combustion (continuellement variable), les efforts d'inertie des pièces constitutives du moteur (continuellement variables.)
• la surface sur laquelle cette force s'exerce varie en fonction de différents paramètres  : le module d'élasticité de l'alliage du piston (impacté par sa température), la force elle-même qui déforme plus ou moins la jupe permettant un accommodation  plus ou moins importante des surfaces de frottement.
• les fortes variations de température du lubrifiant. Rien d'étonnant au fait que les moteurs automobiles aient été parmi les premiers mécanismes à bénéficier de lubrifiants à forts indices de viscosité.
  

Compte tenu des variations incessantes de l'ensemble de ces paramètres, aucun calcul n'est à la portée d'un mécanicien amateur. Il existe bien quelques logiciels de simulation numérique à la disposition des professionnels mais leur paramètrage est loin d'être facile. Il faudrait tenir compte de multiples paramètres tels que le module de Bulk du lubrifiant, de sa piezo-viscosité et  quoiqu'il en soit le résultat ne peut être qu'un compromis puisque d'une part les conditions de fonctionnement sont continuellement variables et d'autre part le lubrifiant des pistons est aussi celui des paliers, des roulements et d'innombrables organes tels que les cames dont le fonctionnement s'apparente à celui des pistons.

 

Puisqu'il n'est pas possible d'établir un régime hydrodynamique permanent, il faut trouver des solutions qui minimisent les conséquences du régime mixte. (Voir définitions dans la première partie de cet article : Lien.)  La solution à l'ensemble de ces problématiques ne peut pas être seulement liée à un choix de viscosité. Les lubrifiants pour moteurs sont des produits extrêmement complexes qui font appel à différents adjuvants choisis. Voir la liste dans la seconde partie de cet article : Lien vers seconde partie.

 

 Conséquences pratiques

 

Pour moteurs de série en utilisation normale

 

Moteur récent

 

Les constructeurs automobiles réalisent en partenariat avec les grands pétroliers des centaines de milliers d'heures d'essais au banc et d'essais routiers. Ils choisissent des lubrifiants qui permettent d'atteindre les meilleurs compromis performances-durée de vie et de respecter les législations sur les émissions de polluants. Il n'y a aucune raison de ne pas respecter leurs préconisations. Il n'est pas nécessaire de suivre leurs préconisations en termes de marque. C'est en termes de normes et de spécificités physico-chimiques qu'il faut raisonner.  Les normes étant de plus en plus restrictives, un lubrifiant correspondant à une évolution de la norme plus récente que le moteur convient généralement, mais pas le contraire. Voir la seconde partie de cet article à ce sujet. Lien

 

Moteur de collection

 

 

Il convient de faire la distinction entre un moteur de collection ancien et un moteur de collection rénové.

 

Pour un moteur rénové, il n'y a absolument aucune raison d'acheter (beaucoup  trop cher) un lubrifiant "spécial pour voiture de collection". Acheter ça c'est refuser de bénéficier de tous les progrès accomplis et qui sont tous compatibles avec les pièces constitutives de moteurs anciens. Ces lubrifiants contribueront à conserver un moteur propre qui s'usera peu et qui souffrira moins de courts trajets et de fonctionnements avec des températures faibles.

 

Un vieux moteur jamais démonté ne s"habitue" pas à un lubrifiant dépassé au sens où certains l'entendent. Cependant, il peut être très encrassé s'il n'a jamais bénéficié d'un lubrifiant détergent (qui existent depuis plus de 50 ans...) L'utilisation d'un lubrifiant moderne très détergent à la suite de nombreuses vidanges réalisées avec un produit de 1960 peut effectivement être déconseillée. En effet, les huiles détergentes ont tendance à se charger de tous les dépôts qui trainent dans les recoins du moteur. Ce faisant, si les moteurs en contiennent beaucoup, ces lubrifiants se transforment en boues aux capacités autant abrasives que lubrifiantes.  Et c'est là qu'ils peuvent être nuisibles pour la santé des moteurs. Dans ce cas, et dans ce cas seulement, l'achat d'un lubrifiant pour anciennes se justifie.  Mais dans ce cas ne pas oublier de traiter le moteur comme à l'époque : pas d'effort important tant que l'huile n'a pas atteint sa température de fonctionnement. N'oubliez pas qu'autrefois, on utilisait des huiles d'été et des huiles d'hiver. Si on veut utiliser un lubrifiant  conforme ce qui se faisait en  1960, il faut conduire comme en 1960. Et il faut accepter de casser des moteurs comme en 1960. Souvenez-vous de l'hécatombe de bielles coulées lors de la mise en service des premières autoroutes.

 

Une petite anecdote que m'a raconté un confrère motoriste plus âgé que moi. Dans les années 60, il avait une Panhard à moteur Tigre. 600 cm3, 50 chevaux, refroidissement à air. Il part de Paris et rentre à Lyon pied au plancher sur l'autoroute. A l'époque la vitesse n'était pas encore limitée par les clowns qui nous gouvernent. Voyage sans histoire. Mais le lendemain, le moteur refuse de tourner. L'huile avait polymérisé avec la chaleur du moteur et collé toutes les pièces, intactes, mais collées...

 

Moteurs de compétition

 

Lubrifiants de compétition

 

Les vrais lubrifiants de compétition modernes sont conçus pour un usage spécifique. ils sont généralement optimisés pour donner les performances maximales une fois en température au détriment de ce qui peut se passer pendant les phases de montée en température. Par exemple, on chauffe l'huile par un moyen extérieur avant de démarrer un moteur de formule un ou de prototype des 24 heures du Mans. Ce sont souvent des huiles monogrades.

 

Les vrais lubrifiants de compétition sont conçus pour être vidangés fréquemment. Personnellement, en rallye, je vidangeais toutes les deux courses (1000 km) et toutes les courses (500 km) en monoplace.

 

Les vrais lubrifiants de compétition qu'ils soient produits par de grands pétroliers ou par des spécialistes du domaine ne sont jamais testés en conditions d'usage routier. Ils sont validés par l'expérience de la course et ça n'a absolument rien à voir avec un usage routier, même très au-delà de ce qui est autorisé par la législation. Faut-il rappeler qu'il n'existe aucune garantie sur les pièces de compétition et le lubrifiant est une pièce comme une autre.

 

Lubrifiants haut de gamme pour moteurs poussés

 

En dehors de vrais lubrifiants à usage exclusif en compétition, il existe de très bons produits chez les pétroliers ou produits par des sociétés qui visent le marché de niche des moteurs à usage sportif. Ce sont les produits que je recommande pour un usage en rallyes (parfois les autos passent la nuit dehors en hiver dans un parc fermé), track days, manifestations diverses de voitures historiques. Ce sont des huiles multigrades, détergentes, conçues pour fonctionner à températures élevées. En usage intensif, il convient de les vidanger bien plus souvent que les préconisations du constructeur, mais on n'est pas obligé de le faire à chaque sortie.

 

Lubrifiants pour compresseurs à pistons

 

Aucun segment n'est parfaitement étanche. il passe toujours un peu de lubrifiant dans la chambre au-dessus du piston.

 

Un bon lubrifiant pour compresseur à piston doit avoir un point-éclair élevé pour résister à l'effet-Diesel (auto-inflammation par compression.)

 

Un bon lubrifiant doit résister à la polymérisation pour ne pas former de gomme sur les clapets.

 

Pour les compresseurs installés à l'extérieur susceptibles de fréquents démarrages par très faibles températures, un lubrifiant synthétiques (à fort VI) est conseillé.

 

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Boites à vitesses

 

Boites simples

 

Même simple, une boite à vitesses est déjà un mécanisme complexe. A partir du moment, où il y a plusieurs rapports de transmission,  il y en a forcément un qui est plus critique que les autres. C'est généralement celui qui donne la plus faible fréquence de sortie puisque c'est celui qui transmet les plus gros couples avec les vitesses de glissement les plus faibles. mais ça dépend aussi de la largeur des dents. Dans la boite idéale, les engrenages qui tournent vite seraient plus étroits que ceux qui tournent lentement.

 

Dans une boite ordinaire, on a aussi affaire à des paliers hydrodynamiques ou des roulements. Le choix du lubrifiant en est d'autant plus difficile. Pour une longue durée de vie, on privilégiera un lubrifiant plus visqueux, alors que pour des économies d'énergies on le choisira plus fluide.

 

Les boites de machines-outils de qualité premium comportent souvent une pompe et une rampe d'arrosage, alors que les machines moins sophistiquées se contentent d'une lubrification par barbotage.

 

 

Boite de broche d'une fraiseuse Huron

 

 

 

 

Les tuyaux en cuivre amènent le lubrifiant aux points névralgiques

 

Les boites sans pont de véhicules à pont arrière séparé fonctionnent généralement avec des huiles sans additif extrême-pression.

 

Boites-ponts

 

Souvent les boites à vitesses automobiles contiennent un couple conique ou non qui assure la réduction finale avant transmission aux roues. Ce couple final est celui qui tourne le moins vite et qui comporte généralement l'un des engrenages de plus faible diamètre. C'est toujours un point critique.

 

Les satellites de différentiel et leurs axes sont aussi des pièces très sollicitées. Les dents de satellites qui sont quasiment immobiles en ligne droite ne peuvent pas être lubrifiées hydrodynamiquement.

 

Dans les boites-ponts modernes à engrenages intégralement en acier traité et rectifié, on emploie des lubrifiants spécifiques contenant beaucoup d'additifs extrême-pression.

 

Ponts et réducteurs à vis sans fin

 

Les ponts de voitures anciennes et de nombreux réducteurs de machines utilisent des roues en bronze associées avec des vis sans fin en acier. Certains lubrifiants contenant des additifs extrême-pression (huiles pour boites-ponts) ne sont pas utilisables sur ces organes qu'ils détruisent très rapidement. Il convient de se renseigner auprès du fabricant.

 

Différentiels autobloquants

 

Il existe deux types de différentiels appelés (improprement) autobloquants :

 

• Le différentiel autobloquant proprement dit (cam and pawl en anglais) qui fonctionne par arc-boutement se rencontre de moins en mois souvent car il provoque de violentes réactions dans la direction des véhicules à traction. Ce dispositif exige beaucoup d'additifs extrême pression dans le lubrifiant. En contrepartie, correctement lubrifié, il est peu exigeant en maintenance.
• Le différentiel à glissement limité, de conception plus moderne convient beaucoup mieux aux véhicules à traction  car il est beaucoup moins brutal. Il contient des disques qui ressemblent à ceux d'un embrayage à bain d'huile. Il échauffe beaucoup le lubrifiant. Il demande beaucoup de maintenance pour rester efficace. Un réglage toutes les trois courses en circuit peut être nécessaire (en fonction de la sinuosité de la piste) pour une Formule trois. Le lubrifiant doit être fréquemment renouvelé car l'usure des disques le pollue beaucoup. Le lubrifiant pollué serait incompatible avec un fonctionnement correct du couple final. Le lubrifiant doit contenir beaucoup d'additifs modificateurs de frottement, être bien refroidi en compétition (radiateur et pompe de circulation si possible.) On trouve des additifs pour améliorer les lubrifiants sur ce point. Notamment chez RED LINE.