Comment choisir le carter d'huile en alliage d'aluminium ou le carter d'huile en plastique ?

Le bac à huile Le carter d'huile est un composant essentiel du système de lubrification d'un moteur, remplissant de multiples fonctions, notamment le stockage de l'huile, la dissipation de la chaleur et la décantation des contaminants. En réponse à la demande croissante de légèreté et de rentabilité, les carters d'huile en alliage d'aluminium et en composite polymère (plastique) ont progressivement supplanté les modèles traditionnels en fonte, devenant le choix prédominant sur le marché.

1.Propriétés des matériaux et procédés de fabrication

  A. Carter d'huile en alliage d'aluminium

    - Composition du matériau

Généralement fabriqués en ADC12 (alliage aluminium-silicium-cuivre) ou en A356 (alliage aluminium-silicium-magnésium), avec une teneur en silicium de 8%~12%, ce qui garantit une excellente fluidité de coulée.  

    - Processus de fabrication

Moulage sous haute pression (HPDC) ou moulage à basse pression, avec des traitements de surface tels que l'anodisation ou le revêtement pour améliorer la résistance à la corrosion.  

    - Densité et poids

La densité est d'environ 2,68 g/cm³, avec un poids de carter d'huile typique de 3,5~5 kg (pour un moteur de 1,5L).  

                                                      Alliage d'aluminium Moteur Carter d'huile pour le golf

  B. Bac à huile en plastique

    - Composition du matériau

Principalement PA6 (nylon 6) ou PA66 renforcé par des fibres de verre 30%~50% (par exemple, PA6-GF30), avec quelques variantes haut de gamme incorporant des fibres de carbone.  

    - Processus de fabrication

Le moulage par injection, qui permet des cycles de production courts et l'intégration de structures complexes (par exemple, des déflecteurs intégrés).  

    - Densité et poids

Sa densité est d'environ 1,35 g/cm³, ce qui le rend 40%~50% plus léger que l'aluminium en volume, avec un poids typique de 1,8~2,8 kg.

                                                        Plastique Moteur Carter d'huile pour le golf

2. Performances dans des conditions réelles

  A. Efficacité de la dissipation thermique

La conductivité thermique élevée de l'aluminium permet un transfert rapide de la chaleur de l'huile, réduisant la température de l'huile de 8~12℃ dans des conditions de conduite agressives (température de l'huile >110℃) lorsqu'il est associé à des ailettes de refroidissement.  

Le plastique s'appuie sur la circulation de l'huile pour la dissipation de la chaleur, ce qui peut augmenter la température de l'huile de 10~15℃ dans des conditions de charge élevée prolongée, nécessitant des systèmes de refroidissement auxiliaires.

  B. NVH (bruit, vibrations et dureté)

Les propriétés d'amortissement du plastique peuvent réduire la transmission du bruit du moteur de 3 à 5 dB (pondéré A), ce qui est particulièrement visible dans la plage de 2000 à 4000 tr/min.  

L'aluminium nécessite des isolateurs de vibrations en caoutchouc supplémentaires pour éviter d'amplifier les bruits mécaniques à haute fréquence.

  C. Résistance aux chocs et durabilité

L'aluminium est sujet à des déformations permanentes en cas d'impacts de pierres ou de collisions sous la carrosserie, avec une énergie d'impact critique de 50~80 J (en simulant des collisions à 25 km/h).  

Les bacs à huile en plastique peuvent absorber jusqu'à 80% d'énergie d'impact sans se fissurer, mais une exposition à long terme à des températures élevées (>150℃) peut accélérer le fluage.

   D. Fiabilité de l'étanchéité

Le coefficient de dilatation thermique de l'aluminium est plus proche de celui du bloc moteur (généralement en fonte ou en aluminium), ce qui entraîne un décalage de la surface d'étanchéité de 0,1 à 0,3 mm à haute température.  

Le coefficient de dilatation thermique du plastique est 2 à 3 fois plus élevé, ce qui nécessite des produits d'étanchéité flexibles ou des structures de compensation dynamique (par exemple, des brides ondulées).

4. Stratégie de sélection

  A. Bacs à huile en alliage d'aluminium

    - Voitures de course/de haute performance : Doit résister à des températures d'huile élevées et soutenues (par exemple, moteurs turbocompressés dont les températures d'huile atteignent souvent 130℃).  

    - Routes non goudronnées : La plus grande résistance aux chocs sous la carrosserie l'emporte sur l'allègement ; l'aluminium peut être réparé après déformation.  

    - Utilisation à long terme : L'aluminium dure généralement plus de 500 000 km, tandis que le plastique peut devenir cassant après 150 000~200 000 km.

  B :Bacs à huile en plastique

   - Véhicules de transport urbain : Une réduction de poids de 4 kg permet d'abaisser la consommation de carburant d'environ 0,1 L/100 km (cycle NEDC).  

   - Véhicules hybrides/électriques : Les exigences strictes en matière de NVH font du plastique un matériau idéal pour optimiser les performances acoustiques.  

   - Modèles sensibles aux coûts : Le moulage par injection coûte 30%~50% de moins que le moulage sous pression, ce qui offre des avantages considérables en termes de coûts de production.

  C :Solutions hybrides 

Certains fabricants adoptent des conceptions hybrides : un corps principal en plastique avec une plaque de protection en aluminium intégrée (par exemple, le moteur Mercedes-Benz M254), équilibrant légèreté et protection.

5. Tendances et innovations du secteur

  A :Avancées matérielles

    - Aluminium : Les revêtements nanocéramiques (par exemple, Al₂O₃-TiO₂) peuvent augmenter la dureté de la surface jusqu'à HV800, améliorant ainsi la résistance à l'usure de 3x.  

    - Plastique : Le PA66 renforcé de fibres de carbone (CFRP) peut élever la température de déflexion thermique à 220℃ et la résistance à la traction à plus de 200 MPa.

  B :Innovations structurelles 

Les carters d'huile imprimés en 3D permettent d'optimiser la topologie. Par exemple, le carter d'huile en aluminium de la BMW i8 a permis de réduire le poids de 22% grâce à une conception en treillis tout en conservant une rigidité équivalente.

La concurrence entre les carters d'huile en alliage d'aluminium et les carters d'huile en plastique est essentiellement un compromis entre la gestion thermique, la légèreté et le coût. Pour les utilisateurs moyens, le plastique est préférable pour la conduite urbaine en raison des coûts d'exploitation moins élevés. En revanche, pour les utilisateurs orientés vers les performances ou le tout-terrain, l'aluminium reste un choix fiable. Au fur et à mesure que les technologies des matériaux progressent, l'écart de performance entre les deux se réduira, mais la logique de sélection basée sur des scénarios restera pertinente dans un avenir prévisible.