Lubrification Signification

La lubrification est le contrôle de la friction et de l’usure par l’introduction d’un film réducteur de friction entre des surfaces mobiles en contact. Le lubrifiant utilisé peut être une substance fluide, solide ou plastique.

Bien qu’il s’agisse d’une définition valide, elle ne réalise pas tout ce que la lubrification accomplit réellement.

De nombreuses substances différentes peuvent être utilisées pour lubrifier une surface. L’huile et la graisse sont les plus courantes. La graisse est composée d’huile et d’un agent épaississant pour obtenir sa consistance, tandis que l’huile est ce qui lubrifie réellement. Les huiles peuvent être synthétiques, végétales ou minérales, ainsi qu’une combinaison de celles-ci.

L’application détermine quelle huile, communément appelée huile de base, doit être utilisée. Dans des conditions extrêmes, les huiles synthétiques peuvent être bénéfiques. Lorsque l’environnement est une préoccupation, les huiles de base végétales peuvent être utilisées.

Les lubrifiants contenant de l’huile ont des additifs qui améliorent, ajoutent ou suppriment les propriétés au sein de l’huile de base. La quantité d’additifs dépend du type d’huile et de l’application pour laquelle elle sera utilisée. Par exemple, une huile moteur peut être additionnée d’un dispersant.

Un dispersant maintient les matières insolubles conglomérées ensemble pour être éliminées par le filtre lors de la circulation. Dans les environnements qui subissent des températures extrêmes, du froid au chaud, on peut ajouter un améliorant de l’indice de viscosité (VI). Ces additifs sont de longues molécules organiques qui restent agglutinées dans des conditions froides et se défont dans des environnements plus chauds.

Ce processus modifie la viscosité de l’huile et lui permet de mieux couler dans des conditions froides tout en conservant ses propriétés à haute température. Le seul problème avec les additifs, c’est qu’ils peuvent s’épuiser, et pour les ramener à des niveaux suffisants, il faut généralement remplacer le volume d’huile.

Le rôle d’un lubrifiant

Les fonctions principales d’un lubrifiant sont de :

• Réduire la friction
• Prévenir l’usure
• Protéger l’équipement de la corrosion
• Contrôler la température (dissiper la chaleur)
• Contrôler la contamination (transporter les contaminants. jusqu’à un filtre ou un carter)
• Transmettre la puissance (hydraulique)
• Fournir une étanchéité au fluide

Les fonctions de réduction du frottement et de prévention de l’usure sont parfois utilisées de manière interchangeable. Cependant, le frottement est la résistance au mouvement, et l’usure est la perte de matériau résultant du frottement, de la fatigue de contact et de la corrosion. Il existe une différence significative. En fait, tout ce qui provoque le frottement (par exemple, le frottement fluide) ne provoque pas l’usure, et tout ce qui provoque l’usure (par exemple, l’érosion cavitationnelle) ne provoque pas le frottement.

La réduction du frottement est un objectif clé de la lubrification, mais ce processus présente de nombreux autres avantages. Les films lubrifiants peuvent aider à prévenir la corrosion en protégeant la surface de l’eau et d’autres substances corrosives. En outre, ils jouent un rôle important dans le contrôle de la contamination au sein des systèmes.

Le lubrifiant fonctionne comme un conduit dans lequel il transporte les contaminants vers les filtres pour les éliminer. Ces fluides aident également à contrôler la température en absorbant la chaleur des surfaces et en la transférant vers un point de température plus basse où elle peut être dissipée.

Types de lubrification

Il existe trois différents types de lubrification : limite, mixte et film complet. Chaque type est différent, mais ils reposent tous sur un lubrifiant et les additifs contenus dans les huiles pour protéger contre l’usure.

La lubrification à film intégral peut être décomposée en deux formes : hydrodynamique et élastohydrodynamique. La lubrification hydrodynamique se produit lorsque deux surfaces en mouvement de glissement (l’une par rapport à l’autre) sont entièrement séparées par un film de fluide.

La lubrification élastohydrodynamique est similaire mais se produit lorsque les surfaces sont en mouvement de roulement (l’une par rapport à l’autre). La couche de film dans les conditions élastohydrodynamiques est beaucoup plus mince que celle de la lubrification hydrodynamique, et la pression sur le film est plus grande. Elle est appelée élastohydrodynamique car le film déforme élastiquement la surface de roulement pour la lubrifier.

Même sur les surfaces les plus polies et les plus lisses, des irrégularités sont présentes. Elles dépassent de la surface en formant des pics et des vallées à un niveau microscopique. Ces pics sont appelés aspérités. Pour que les conditions du film intégral soient réunies, le film lubrifiant doit être plus épais que la longueur des aspérités. Ce type de lubrification protège le plus efficacement les surfaces et est le plus souhaité.

La lubrification limite se trouve là où il y a des démarrages et des arrêts fréquents, et où des conditions de charge de choc sont présentes. Certaines huiles contiennent des additifs extrême-pression (EP) ou anti-usure (AW) pour aider à protéger les surfaces dans le cas où les films complets ne peuvent être atteints en raison de la vitesse, de la charge ou d’autres facteurs.

Ces additifs s’accrochent aux surfaces métalliques et forment une couche sacrificielle qui protège le métal de l’usure. La lubrification limite se produit lorsque les deux surfaces sont en contact de telle sorte que seule la couche EP ou AW est tout ce qui les protège. Ce n’est pas idéal, car cela entraîne un frottement élevé, de la chaleur et d’autres effets indésirables.

La lubrification mixte est un croisement entre la lubrification limite et la lubrification hydrodynamique. Alors que l’essentiel des surfaces est séparé par une couche lubrifiante, les aspérités entrent toujours en contact les unes avec les autres. C’est là que les additifs entrent à nouveau en jeu.

Avec une meilleure compréhension de ce processus, il devrait être plus facile de définir ce qu’est réellement la lubrification. C’est un processus qui consiste soit à séparer les surfaces, soit à les protéger de manière à réduire la friction, la chaleur, l’usure et la consommation d’énergie. Cela peut être accompli en utilisant des huiles, des graisses, des gaz ou d’autres fluides. Ainsi, la prochaine fois que vous changez l’huile de votre voiture ou que vous graissez un roulement, réalisez qu’il se passe plus de choses qu’il n’y paraît.

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