La distribution et la lubrification : cours de Bac pro MV

Tu connais déjà le fonctionnement du moteur thermique, l'alimentation, l'injection et la dépollution. Il reste deux fonctions sans lesquelles rien de tout cela ne tient dans la durée : la distribution, qui coordonne les mouvements des pièces, et la lubrification, qui permet à ces pièces de tourner sans se détruire.

Ces deux fonctions ne sont pas indépendantes. Sur un moteur moderne, l'huile ne sert pas seulement à graisser : elle sert aussi à commander certains organes de la distribution. Les électrovannes de commande des déphaseurs d'arbre à cames envoient l'huile moteur vers ces déphaseurs ¹. Le circuit d'huile et la distribution sont donc liés, et une panne de l'un peut perturber l'autre.

En atelier, tu rencontreras ces sujets sous deux formes : l'entretien courant (contrôle du niveau, vidange) et l'intervention lourde (dépose-repose de la courroie de distribution). Les documents de formation en milieu professionnel rangent le remplacement de la distribution parmi les gros éléments, au même titre que les amortisseurs, alors que les plaquettes et les disques sont des petits éléments ². Autrement dit, cette intervention demande de la méthode, du soin et le respect strict de la documentation du constructeur.

Dans un moteur à quatre temps, chaque cylindre doit à des instants précis laisser entrer l'air (ou le mélange), puis évacuer les gaz brûlés. Ces ouvertures et fermetures sont assurées par des soupapes. Il faut donc que les soupapes s'ouvrent au bon moment par rapport à la position du piston. C'est la mission de la distribution.

Le lien entre le bas du moteur et la culasse se fait par une liaison mécanique. Sur de nombreux moteurs, c'est une courroie qui relie la poulie de vilebrequin aux poulies d'arbre à cames. Le dossier technique d'un moteur de Bac pro mentionne d'ailleurs la poulie de vilebrequin et le kit de distribution parmi les pièces de la liste de rechange ¹. Les poulies d'arbre à cames y sont aussi citées, avec les déphaseurs, dans la procédure de dépose-repose ¹.

La courroie de distribution est une pièce d'usure : elle se remplace selon une périodicité fixée par le constructeur, indiquée dans la documentation du véhicule. Un dossier technique de Bac pro indique par exemple une périodicité en kilomètres pour ce remplacement ; relis-la toujours dans la documentation du véhicule traité plutôt que de la mémoriser ¹. Remplacer la courroie, c'est aussi remplacer les pièces associées : on parle de kit de distribution ¹.

Sur la courroie elle-même, le constructeur place des repères. Le dossier technique précise que la courroie est munie de deux repères, notés « n » et « p » ¹. Ces repères servent à contrôler que la courroie est bien positionnée par rapport aux poulies, donc que la synchronisation est respectée.

La courroie de distribution ne doit pas être confondue avec la courroie d'entraînement de la pompe à eau, qui est une autre courroie citée dans la même procédure ¹. Selon le moteur, il faut parfois déposer l'une pour accéder à l'autre. Lis donc toujours l'ordre des opérations avant de commencer.

La dépose-repose de la courroie est une opération où l'ordre des gestes compte autant que les gestes eux-mêmes. Voici la démarche, en suivant les consignes du dossier technique et en y ajoutant la logique d'atelier.

Un arbre à cames fixe a des instants d'ouverture figés. Les moteurs récents utilisent des déphaseurs : ils décalent légèrement la position angulaire de l'arbre à cames par rapport à sa poulie, ce qui modifie les instants d'ouverture selon le régime et la charge. Le moteur respire ainsi mieux dans chaque situation.

Cette commande hydraulique a une conséquence pratique très importante : la qualité et la propreté de l'huile conditionnent le fonctionnement de la distribution. Une huile trop vieille, un niveau trop bas ou un filtre encrassé peuvent provoquer un déphasage mal exécuté, avec un voyant ou un défaut mémorisé. Avant de remplacer un composant électrique, contrôle toujours l'huile.

Cette fonction principale s'accompagne de rôles secondaires. Le lubrifiant emporte souvent une partie de la chaleur produite par le frottement, et il protège les surfaces contre la corrosion ³. Dans un moteur, l'huile joue donc trois rôles : réduire l'usure, évacuer de la chaleur, protéger les métaux. À cela s'ajoute, comme on vient de le voir, la commande des déphaseurs.

Les lubrifiants sont des produits liquides, pâteux ou solides. Leur origine peut être minérale (surtout des hydrocarbures), animale, végétale ou synthétique ³. En mécanique, on lubrifie surtout des pièces de métal ou de céramique avec un corps gras, huile ou graisse ³.

Une huile moteur ne dure pas indéfiniment. La chaleur intense la fait vieillir, et elle s'encrasse peu à peu de particules métalliques issues de l'usure des pièces. Il faut donc la changer à intervalles réguliers : on vide le carter, puis on le remplit avec une huile neuve ³.

Dans certains cas, l'huile traverse un radiateur de refroidissement avant de retourner vers les organes qu'elle lubrifie, par exemple le moteur, la boîte-pont ou le turbo ³. Cette disposition tend à se généraliser ³. Le circuit d'huile participe donc au refroidissement, et pas seulement au graissage.

Dans un moteur automobile, la lubrification se fait sous pression. La pompe à huile, entraînée par le moteur, aspire l'huile du carter à travers une crépine. Elle la refoule vers le filtre, puis vers la rampe principale qui alimente les paliers de vilebrequin, les bielles, les arbres à cames, le turbo et les déphaseurs. Un clapet de décharge limite la pression, et un manocontact allume le voyant de pression d'huile au tableau de bord quand la pression est insuffisante. L'huile retombe ensuite par gravité dans le carter.

Plusieurs modes de lubrification existent. Sur des machines fixes, on peut faire tremper la mécanique dans l'huile : on parle de bain d'huile ou de barbotage, et le carter doit alors être rempli entre ses niveaux mini et maxi ³. Les moteurs pneumatiques, eux, sont lubrifiés par un brouillard d'huile envoyé dans l'air comprimé par des lubrificateurs qui utilisent l'effet venturi ³. Enfin, des éléments fixés sur les organes, comme le graisseur Dubrulle utilisé sur les premières automobiles, répartissent la graisse depuis un réservoir relié par des tuyaux ³.