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Accueil du site > Articles > Les moteurs > Réflexions sur la durée de vie des moteurs

Rubrique : Les moteurs

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Réflexions sur la durée de vie des moteurs Version imprimable de cet article Version imprimable

Publié 13 juin, (màj 13 juin) par : Négofol   

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On entend souvent parler sur les pontons, ou dans les forums, de moteurs remplacés après un nombre d’heures de fonctionnement faible, parfois à peine plus de 1 000 !

Ceci contraste avec la durée de vie constatée dans d’autres applications sur des moteurs de technologie proche, voire des blocs identiques.

La durée de vie utile d’un diesel automobile est normalement de l’ordre de 5 000 h, alors que l’utilisation est plutôt, à priori, plus contraignante (changements de régime permanents, longues périodes de ralenti dans les embouteillages).
Sur camions, la durée de vie avant grande révision est de l’ordre de 15 000 h (soit > 1 000 000 km).
Les mêmes blocs que ceux utilisés sur nos bateaux empilent les milliers d’heures (> 10 000 voire 20 000) sans problèmes en utilisation industrielle (pelles mécaniques, tracteurs…) notamment les blocs Yanmar et Kubota.

Origines possibles de cette différence :

On sait depuis longtemps que l’essentiel de l’usure d’un moteur (70 à 90 % ?) provient des démarrages et de la marche « à froid » : les moteurs utilisés dans des utilisations où ils restent chauds en permanence durent beaucoup plus longtemps, par exemple sur les taxis : il y a quelques années, Mercedes organisait pour chaque nouveau modèle un concours pour le premier à atteindre 500 000 km et, un jour, à Liège, un chauffeur de taxi à qui je disais avoir la même voiture que lui m’a montré son compteur : 680 000 km ! Toyota USA a récemment communiqué sur son premier pick-up ayant atteint le chiffre magique de 1 000 000 de miles ! (mais en utilisation 8 h par jour pour transfert de pièces entre usines éloignées…)

Il a aussi été largement démontré que les moteurs accouplés à une boîte automatique duraient beaucoup plus longtemps car ils sont chargés en permanence et chauffent ainsi plus vite (on parle ici de boîtes automatiques classiques à convertisseur de couple : les boîtes à double embrayage, proposées par diverses marques sous des dénominations variées, ne sont que des boîtes mécaniques robotisées et n’apportent pas cette amélioration).

L’utilisation la plus favorable est la génération électrique en continu : j’ai pu voir des groupes Caterpillar, retour de chantier au Moyen-Orient, au banc d’essai (moteur 3508) qui avaient les performances et la consommation d’huile originale avec entre 50 et 60 000 heures à l’horamètre !

Alors, voir des moteurs déclarés usés à 1 000 h pose question !

Causes possibles :

Cette usure prématurée lors du fonctionnement à froid est à relier essentiellement à deux causes : les jeux non nominaux sur un moteur qui n’est pas à sa température normale de fonctionnement (notamment du fait de dilatations différentielles, par exemple chemises en fonte et pistons en alliage léger) et le bref instant de fonctionnement sans lubrification au démarrage avant montée de la pression d’huile (problème développé plus loin…).
Bien sûr, l’environnement Marine (air salin, corrosion) est défavorable, mais il semble bien que la cause essentielle soit bien une utilisation à faible charge pendant des durées courtes.

Les constructeurs automobiles usent d’ailleurs d’artifices pour obvier à ce problème, souvent à l’insu du client : si la présence d’un thermostat limitant la circulation d’eau moteur froid est bien connue, d’autres mesures sont plus discrètes : par exemple sur le moteur OM611 de ma Mercedes classe E W210 (premier Diesel common-rail chez Mercedes), on trouvait à la fois un réchauffeur électrique du circuit de refroidissement et un solénoïde de coupure sur moteur froid du refroidissement des pistons par jet d’huile, pour accélérer la montée en température du moteur… à l’insu du conducteur !

Ce genre d’équipement n’est en général pas monté sur les moteurs de bateaux et il faut donc trouver d’autres solutions pour limiter l’usure liée au fonctionnement à froid…

Solutions dans la conduite moteur :

La première solution qui vient à l’esprit est d’éviter de faire tourner le moteur débrayé au ralenti après le démarrage : démarrer le moteur pour le « faire chauffer » au ralenti au point-mort pendant qu’on prépare l’appareillage, comme certains le pratiquent, est une très mauvaise idée ! Il est de loin préférable, soit d’enclencher la transmission si on peut faire tourner l’hélice sans problèmes, soit de démarrer au dernier moment avant la manœuvre. Accélérer le ralenti moteur froid débrayé aggraverait plutôt le problème…
Couper l’arrivée d’eau brute ne sert à rien, puisque le thermostat du circuit primaire est fermé moteur froid.

Un AtoB, en chargeant plus le moteur, via l’alternateur, va par contre être favorable.

Il faut aussi éviter des séquences moteur trop courtes, ne permettant pas la montée et la stabilisation en température des composants : une demi-heure au moins semble indiquée.

Une montée en température suffisante de l’huile assure en particulier une meilleure lubrification et l’élimination de tout ou partie de l’eau absorbée, limitant ainsi les problèmes de corrosion interne.

De même, il ne faut pas croire que faire fonctionner le moteur à charge élevée va le dégrader. Il est même recommandé de le faire fonctionner à plein gaz quelques minutes de temps en temps. Ceci permet notamment de vérifier qu’il atteint bien son régime maximum et donc le bon état de la transmission et de l’hélice...(et la propreté des œuvres vives...)

Un thermomètre à distance infrarouge peut être précieux pour estimer cette stabilisation en température, l’instrumentation des moteurs étant souvent très succincte.
Voir la discussion de l’article :
http://www.plaisance-pratique.com/L...

Par contre, un fonctionnement au ralenti quelques minutes avant l’arrêt, moteur chaud sera profitable : cette phase permet la stabilisation et l’égalisation des températures. Une raison importante sur les moteurs modernes à turbocompresseur est de permettre le refroidissement du turbo : la coupure moteur sans cette phase de ralenti peut amener un problème de paliers, qui ne sont plus graissés alors que le turbo tourne encore et une surchauffe locale (sur les petits turbos, c’est l’huile qui assure le refroidissement et la température très élevée de la turbine diffuse dans le turbo arrêté sans être évacuée et entraîne une surchauffe de l’huile stagnante, qui peut amener une cokéfaction et risque à terme l’obstruction du circuit d’huile = un turbo neuf !).
Sur certaines voitures, on trouve un accumulateur sur le circuit d’huile qui assure un débit résiduel dans le turbo après coupure pour éviter les problèmes aux distraits ou peu soigneux qui ne lisent pas la notice où c’est bien marqué !

La deuxième solution, généralisée sur les moteurs plus gros est la prélubrification.
Ce point est assez important pour qu’un article lui soit consacré !

http://www.plaisance-pratique.com/e...

Solutions au niveau de la lubrification :

La majorité des manuels moteur préconisent une vidange et l’échange du filtre toutes les 100 heures (après la période de rodage) ou un an.

Cette période entre vidanges est courte par rapport aux autres utilisations. En effet, cette période est couramment de 250 h en utilisation route ou chantier, voire 1 000 h pour des groupes électrogènes de forte puissance.
Sur des camions, il existe des programmes de surveillance par prélèvement et analyse d’huile permettant d’espacer les vidanges encore plus (130 000 km soit 2 000 h environ sur les moteurs Cummins avec système Centinel par exemple…).

S’il est envisageable d’espacer les vidanges sur des moteurs utilisés fréquemment (pêche par exemple), la vidange annuelle, par contre, est fortement recommandée, même si les 100 h ne sont pas atteintes, surtout pour les bateaux inactifs en période d’hivernage.

Il existe plusieurs écoles pour cette vidange liée à l’hivernage :

  • une vidange au début de l’hiver et une au printemps, au réarmement.
  • vidange et remplacement du filtre au réarmement en fin d’hivernage.
  • vidange et remplacement du filtre au moment de l’hivernage,

Quelle solution est préférable ?

La première option n’apporte pas de gain significatif et augmente inutilement les coûts.

La deuxième solution implique de passer l’hiver avec de l’huile usée, potentiellement acidifiée et ayant absorbé de l’humidité, donc un risque de corrosion interne aggravé.

La troisième solution semble donc préférable : le moteur passera l’hiver avec une huile neuve et pleinement additivée, assurant ainsi une protection optimale de l’intérieur du moteur.

Il faut rappeler que pour bénéficier de tout le gain potentiel, il faut faire chauffer complètement le moteur avant la vidange pour que l’huile soit plus fluide et donc plus facilement extraite, puis, après vidange et échange du filtre, faire tourner le moteur quelques minutes pour que l’huile neuve se répande partout dans le moteur et chasse les résidus de l’huile ancienne vers le filtre. Cette seconde phase est souvent omise !

Bien sûr, on peut faire comme les gros bateaux et baser ses vidanges sur des prélèvements d’huile et vidanger lorsque l’huile a perdu la moitié de son TBN, mais c’est peu rentable et inutilement compliqué pour nos petits bateaux.
Discussion plus détaillée ici, notamment pour ceux qui naviguent dans des zones où le gazole a une teneur en soufre élevée :

http://www.plaisance-pratique.com/H...

Il est à remarquer qu’il est souhaitable de se référer au manuel et suivre les préconisations du constructeur pour le choix de l’huile.
Un exemple ci-contre : Caterpillar interdit l’usage d’huiles multigrades et non multigrades API CF dans les moteurs séries 3500 et au contraire impose l’usage d’huiles monogrades API CF dans les moteurs séries 3600... Il vaut mieux ne pas écouter les experts du Café du Port…

L’hivernage :

Sur un moteur marin utilisé en plaisance et donc inutilisé pendant de longues périodes, un bon hivernage est essentiel pour la longévité, en évitant notamment les corrosions internes et externes.
Ce point est traité ailleurs sur le site et notamment dans cet excellent article :
http://www.plaisance-pratique.com/H...

Le carburant :

Un autre facteur important pour la durée de vie du moteur et, en particulier des éléments essentiels que sont la pompe d’injection et les injecteurs, est la fourniture de carburant de bonne qualité et sans eau...
il faut donc s’approvisionner auprès de sources fiables et à fort débit, surveiller et changer les filtres et traiter le carburant, car les problèmes se sont multipliés depuis l’adjonction de composants d’origine végétale au gazole.
http://www.plaisance-pratique.com/L...

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