Protection des composants du groupe motopropulseur : En quoi la ventilation s’est-elle améliorée ?

Par Dustin Waller, Ingénieur de projet R&D, Donaldson Integrated Venting Solutions

La transmission est un muscle du véhicule. Lors du fonctionnement normal, les composants tels que les essieux, les transmissions et les boîtiers de transfert de puissance sont soumis à changements rapides de pression différentielle qui peuvent contraindre les joints ou les joints d’étanchéité dans leurs boîtiers de protection. Ces boîtiers doivent avoir un moyen d’échanger l’air avec l’environnement tout en empêchant l’infiltration d’eau, de saleté et de débris pouvant nuire aux lubrifiants et éroder des pièces métalliques essentielles.

La fonction de la ventilation du groupe motopropulseur est double : protéger contre les contaminants tout en égalisant la pression de l’air à l’intérieur et autour des boîtiers scellés. La ventilation est conçue pour aider à prolonger la durée de vie de la transmission.

La technologie de ventilation s’est considérablement améliorée ces dernières années. Les nouvelles membranes de ventilation innovantes développées spécialement pour les groupes motopropulseurs par Donaldson Company ont été conçues pour assurer des avantages importants :

• des tailles standard compactes qui réduisent le travail, le temps et la complexité d’installation ;  
• un préfiltre coalescent à l’huile pour améliorer la performance de l’évent et sa durée de vie ;
• de multiples options de fixation pour s’adapter à un grand nombre d’exigences de fabrication ; et
• une technologie centrale qui peut être modifiée pour des applications personnalisées.

Chaque amélioration et ses avantages sont développés ici.

Le défi de la pression différentielle

Il est avant tout important d’examiner en quoi la pression différentielle est une menace constante pour les transmissions. À l’intérieur d’un boîtier scellé, autour d’un essieu ou d’un boîtier de transfert, le volume d’air se dilate et se contracte en fonction des variations de température, et ce plusieurs fois par jour pour un véhicule commun. Quand les gens démarrent leur voiture pour se rendre au travail le matin alors qu’il fait froid, par exemple, la friction dans la transmission chauffe rapidement et dilate l’air dans les composants scellés. Inversement, si les véhicules chauffés roulent par temps froid, l’air chauffé se refroidit rapidement et se contracte (Illustration 1).

Avec une force suffisante, la pression différentielle peut déformer le boîtier et endommager les joints, faire entrer des contaminants ou causer des fuites de fluides indésirables. Bien qu’en théorie une simple ouverture dans le boîtier suffise à relâcher la pression, la membrane de ventilation offre une barrière protectrice qui permet au boîtier du composant de « respirer ».

Conception conventionnelle de l’évent

Durant des décennies, la principale méthode de ventilation du groupe motopropulseur consistait à enfiler un reniflard pour évent tubulaire en caoutchouc ou en plastique dans le composant vers un niveau situé au-dessus la ligne de passage à gué et à le refermer avec une soupape amovible. Le tube à demi fermé fonctionnait comme un tuba et permettait à l’air d’entrer et de sortir. 

Les principaux inconvénients de cette solution étaient la longueur du tube et son installation complexe. Cela demandait l’utilisation de clips, de colliers, de faisceaux de câbles, d’éléments de cadres et de tubes de 3 m/10 pieds de long ou plus, le routage prenait énormément de temps et d’énergie durant la fabrication et le service. Son installation correcte peut s’avérer complexe et difficile à normaliser entre différents modèles de véhicules. Si l’évent du tube n’est pas bien fermé, un condensat d’huile peut se déposer à la sortie et sur les surfaces environnantes, ce qui produit les égouttements indésirables que l’on peut voir sur le sol des garages et des parkings. 

L’importance des préfiltres protecteurs de membranes

Pour fonctionner de manière optimale, la membrane de l’évent du groupe motopropulseur doit être exempte de tout résidu huileux. L’exposition intensive de la ventilation aux lubrifiants est le risque principal, cela peut causer la création d’un film huileux qui réduira sa perméabilité. Pour cette raison, il est important de concevoir un préfiltre coalescent dans l’évent afin de protéger la membrane principale contre l’encrassement de l’huile. 

D’autres fabricants d’évents ont utilisé un média filtrant absorbant pour ce préfiltre coalescent. Donaldson a une approche fondamentalement différente en utilisant notre média Synteq™ oléophobe exclusif. Le média filtrant absorbant est connu pour absorber l’huile et saturer, alors que le média Synteq repousse l’huile et, de fait, respecte les indices d’oléophobicité de jusqu’à 8, conformément à l’AATCC 188-1992** (Illustration 4).  

En piégeant au maximum l’excès d’huile au stade de coalescence et en le reversant dans le composant du groupe motopropulseur, le média préfiltre exclusif de Donaldson soutient les performances élevées et la durée de vie des membranes de ventilation. Synteq est la même technologie présente dans les filtres à lubrifiant Blue® de Donaldson destinés au secteur des moteurs de véhicules lourds. Donaldson compte plus de 100 ans d’expérience dans la filtration exigeante des véhicules. 

Conception et intégration personnalisées

Les besoins en ventilation du groupe motopropulseur ne sont jamais exactement les mêmes. Afin d’être plus polyvalent, Donaldson est le premier fabricant à offrir deux différents types d’évents à attache directe : le PTV à flexible, qui est relié au tube ou flexible de l’évent, et le PTV à vis, qui est fileté dans le composant du groupe motopropulseur. Tous deux peuvent s’intégrer tels quels dans la plupart des configurations de groupe motopropulseur.

En outre, Donaldson modifie régulièrement la technologie de base de ses évents pour des applications personnalisées, récemment à destination de FEO leaders du secteur automobile et hors route. Différentes options de membrane à perméabilité et niveaux de protection contre l’eau variables peuvent être personnalisés, ainsi que la taille et la couleur du boîtier, et les méthodes d’intégration. Les ingénieurs et chefs de projet de l’entreprise travaillent main dans la main pour répondre aux besoins très précis des clients et collaborent étroitement avec les équipes des FEO tout au long du processus de conception, de test et d’implantation.