Cavitation

La cavitation est causée par le passage du lubrifiant à travers l’interstice du coussinet. La pression de vapeur de l’huile utilisée joue à cet égard un rôle déterminant.

Au sens strict, la cavitation n’est que le processus physique de production de bulles de vapeur dans un liquide qui, en tant que tel, n’occasionne pas de dommage au coussinet. C’est l’érosion par cavitation qui décrit le dommage correspondant, c’est-à-dire une érosion de la matière typique due à l’implosion des bulles de vapeur dans des zones situées sous la pression de vapeur (cavitation <–> érosion par cavitation). Dans certains cas, en dépit de leurs modes d’apparition différents, il est difficile de distinguer la cavitation, l’érosion et la corrosion. Des formes transitoires complexes, comme l’érosion par cavitation ou la corrosion par érosion sont également fréquentes. Ceci s’explique par le fait que la cavitation et l’érosion agressent les couches anticorrosives et les activent chimiquement, ce qui peut entraîner une corrosion.

Si la pression de vapeur de l’huile utilisée n’est pas atteinte, il se forme des bulles de gaz et de vapeur qui sont emportées par l’écoulement. Ceci est appelé cavitation. Lorsque la pression statique augmente à nouveau, les bulles implosent et il se produit de forts coups de bélier appelés microjets de même que des températures élevées. Les coups de bélier entraînent des d’arrachements et une érosion de la matière, l’érosion par cavitation.

Une bulle de cavitation se forme et grandit -> L‘implosion commence -> Un microjet se forme -> Le microjet transperce la bulle de cavitation et rencontre la surface

• Cavitation dans le dégagement : arrachement ponctuel ou en forme de champignon dans le dégagement en direction de la surface de séparation, zone nettement rugueuse et mate
• Cavitation à la sortie de la rainure d’huile : arrachement en forme de champignon à la sortie de la rainure d’huile, zone rugueuse et mate

La cavitation peut également se produire ailleurs sur le coussinet, par exemple au sommet. Ces formes sont toutefois beaucoup plus difficiles à différencier de l’érosion et de la corrosion. Il n’y a généralement pas d’arrachements de matière comme avec les formes ci-dessus, mais des zones rendues légèrement rugueuses qui peuvent être dues tant à l’érosion qu’à la corrosion.

Les températures ou les éléments à bas point d’ébullition peuvent favoriser la cavitation.

• Éléments présents dans l’huile : eau, carburant, résidus d’érosion et crasse
• Pression d’huile trop basse : pertes de pression imprévues (par exemple avec une pompe à huile défectueuse) ou pression réglée sur une valeur trop basse
• Pression de vapeur de l’huile utilisée trop basse
• Augmentation de température dans le coussinet (par exemple en cas de manque d’huile)
• Les huiles à basse viscosité augmentent le risque de cavitation
• Les couches creuses / inclusions (par exemple dépôts de calamine) au dos du coussinet peuvent entraîner des vibrations de la coquille de coussinet et occasionner ainsi une cavitation

Cavitation par vibrations ou aspiration :

• l’interstice de lubrification est trop grand, d’où une baisse de la pression hydrodynamique dans l’interstice du coussinet
• Vibrations du vilebrequin : le mouvement du maneton provoque unilatéralement une baisse de la pression par effet d’aspiration
• Vibrations de l’alésage du logement (généralement à l’oeil de bielle) suite à la déformation ou la flexion – la pression diminue dans le film d’huile

Cavitation par écoulement :
des ruptures des surfaces (orifices d’huile, rainures d’huile) et des dérivations du flux d’huile peuvent entraîner une baisse de la pression

Les coussinets présentant une cavitation ne doivent pas être remplacés. Selon l’importance de la cavitation, la durée de vie peut être réduite suite à la modification de la dynamique du coussinet. Toutefois, une panne totale n’est pas à craindre.

• Utiliser des huiles de qualité et changer régulièrement l’huile et le filtre conformément aux indications du constructeur
• Contrôler la pression d’huile et la rectifier si nécessaire
• Utiliser une huile ayant une pression de vapeur supérieure : cependant, l’huile doit être compatible avec tous les composants moteur, prendre conseil auprès du constructeur si nécessaire
• Contrôler l’interstice de lubrification et réajuster éventuellement le jeu du coussinet
• Contrôler la contrainte que subit le moteur sous l’effet des vibrations
• Vérifier si l’huile contient du carburant dilué