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Le cliquetis : Légendaire tueur de moteur est de retour

Prof. Dr. Boris Zhmud, Responsable de la recherche-développement chez BIZOL Allemagne

Figure 1 / Differences in cylinder pressure maps during the normal charge combustion and LSPI super-knock.

La plupart des vieux conducteurs, y compris ceux impliqués dans les sports automobiles, connaissent bien le phénomène du cliquetis du moteur. Cependant, en raison de l'amélioration constante dans la conception des moteurs et des équipements de contrôle embarqués, le risque de cliquetis a été éliminé efficacement, de sorte que bon nombre d'entre vous n’aient plus jamais à l’expérimenter. Malheureusement, les vieilles leçons semblent avoir été oubliées et le désir de faire davantage d’économies de carburant a stimulé la réduction de la cylindrée des moteurs. Les moteurs modernes à injection directe d'essence turbocompressée (t-GDI) peuvent pomper 150+ ch d'un litre du volume de cylindrée du moteur. En conséquence, le cliquetis a refait son apparition, mais cette fois ci sous une forme plus effrayante d'un super-cliquetis avec un nom plus scientifique c.à.d « pré-allumage à faible vitesse » (LSPI), ou « pré-allumage stochastique » (SPI). Ironiquement, le fait est que le LSPI et le cliquetis tendent à devenir plus importants dans le régime de fonctionnement qui est lus bénéfique pour parvenir à une économie de carburant améliorée.

 

Allons un peu plus au fond du problème : Dans un  moteur à combustion interne à allumage commandé, le mélange air-carburant doit s'enflammer à un moment précis du cycle à 4 temps pour que le moteur fonctionne convenablement. La combustion est démarrée par une bougie d'allumage, généralement de 10 à 40 degrés vilebrequin avant le point mort haut (PMH). Cette avance à l'allumage peut être contrôlée - mécaniquement ou électroniquement - et permet au processus de combustion de développer une pression de pointe au bon moment pour atteindre le rendement maximal du moteur. Le cliquetis se produit lorsque, pour une raison quelconque, le mélange ne s'enflamme pas lorsqu'il le devrait ou lorsqu'il explose de manière stochastique au lieu de brûler normalement. Un pic drastique dans la pression du cylindre pendant le cliquetis crée un son de détonation. Les cliquetis ne sont pas bons pour le moteur et le résultat peut être complètement dévastateur : pistons et bougies fissurés, bagues et segments endommagées, bielles déformées, roulements de tige défectueux, etc.

Pour être techniquement précis, il faut différencier entre le cliquetis régulier et le LSPI ou le super-cliquetis. Le cliquetis régulier se produit après l'allumage de l'étincelle, mais le mélange air-combustible détone sporadiquement dans la masse au lieu de brûler normalement. Contrairement au cliquetis régulier, le LSPI - qui est suivi d'un cliquetis - se produit avant l'allumage de l'étincelle et est beaucoup plus dévastateur. Le LSPI et le cliquetis régulier sont plus susceptibles de se produire à haute charge / bas régime et pendant le basculement.

Au cours de ces dernières années, de nombreux efforts ont été consentis pour mieux comprendre les mécanismes du LSPI et du cliquetis.  On peut énumérer plus d'une douzaine de facteurs susceptibles de déclencher un LSPI et un cliquetis. Outre la conception du moteur, une pression élevée dans les cylindres due à la suralimentation, l’utilisation d'essence de qualité inférieure, l'utilisation de mélanges carburant / air pauvres et l'utilisation de lubrifiants de carter de mauvaise qualité sont autant de facteurs associés au déclenchement d’un LSPI ou d’un cliquetis. Contrairement à un cliquetis conventionnel, un LSPI ne peut pas être prédit et corrigé en ajustant le réglage à l'allumage, et donc les algorithmes standards de prévention de cliquetis dont la plupart des unités de contrôle moteur (ECU) dépendent sont largement inutiles.

Le fait que la fréquence du LSPI dépende de l'huile moteur utilisée a donné lieu à un certain nombre de théories essayant de lier le début du LSPI à la composition de l'huile de moteur. Il a été rapporté que certains additifs, tels que le dithiophosphate de zinc (ZDDP) et le molybdène, réduiraient le risque de LSPI, tandis que d'autres, tels que les sulfonates de calcium surbasés - un composant commun du tampon TBN - agissent comme des promoteurs du LSPI. En outre, certains rapports suggèrent que l'utilisation d'huiles de base synthétiques réduit également le risque de LSPI.

Les spécifications d'huiles de moteurs nouvelles et à venir incluront une séquence de test de performances LSPI dédiée. Le département R&D de BIZOL suit de près les progrès visant à mieux comprendre le phénomène de LSPI et adapte en temps opportun les meilleures pratiques dans la création de nos produits. Ainsi, notre nouvelle huile de moteur BIZOL Green Oil+ est l'un des premiers produits anti-LSPI disponibles sur le marché.

 

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