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Transmission 800 000 Km

Étude pratique

Survol

Étude pratique avec Jeff Foster Trucking sur les transmission

Les transmissions manuelles modernes installées sur les camions routiers (OTR) mettent les lubrifiants à rude épreuve. Les lubrifiants pour transmissions manuelles d’aujourd’hui doivent empêcher l’usure des engrenages, roulements et d’autres composantes subissant de très fortes charges. Ils doivent le faire sans se détériorer sous l’effet de la chaleur, et ce, sur des intervalles de vidange prolongés allant jusqu’à plus de 800 000 kilomètres! Les lubrifiants incapables de répondre à ces besoins sont maintenant considérés comme obsolètes et peuvent occasionner des bris mécaniques très coûteux.

Objectif

Déterminer si l’huile à transmission synthétique AMSOIL SAE 50 longue durée fournit le haut degré de protection requis pour les flottes de camions de transport en zone longue munis de transmissions manuelles. Cette étude se base sur des intervalles de vidange de 500 000 miles (environ 805 000 km).

Méthodologie

AMSOIL a conduit cette étude en partenariat avec Jeff Foster Trucking, une entreprise du Wisconsin qui effectue le transport par camion de pétrole, de minerai, de bois et d’autres matériaux à travers toute l’Amérique du Nord. Cette flotte est composée de camions tirant principalement des remorques de 53 pieds dans des chaleurs et des froids extrêmes. Ces véhicules sont souvent soumis à des conditions routières exigeantes, incluant des arrêts fréquents et des pentes à forte inclinaison, ce qui constitue l’environnement idéal pour tester des liquides de transmission.  

À partir de juillet 2006, des camions Kenworth® 2007 et 2008 munis de transmissions manuelles Eaton® ont été équipés de l’huile à transmission synthétique AMSOIL SAE 50 longue durée. Ils ont été utilisés par Foster Trucking entre 2006 et 2011, période durant laquelle des échantillons d’huile ont été recueillis sur un échantillon représentatif de véhicules selon des intervalles de kilométrage variés. Des échantillons d’huile ont également été collectés sur des camions routiers dont la transmission n’avait jamais reçu d’autre lubrifiant que l’huile SAE 50 mise à l’usine selon les recommandations du fabricant. Ces camions ont été manœuvrés dans des conditions pratiquement identiques à celles des camions équipés de l’huile à transmission synthétique AMSOIL SAE 50 longue durée, et les échantillons obtenus ont permis d’établir un point de référence pour comparer les performances du produit AMSOIL. Des analyses d’huile ont été menées selon la méthodologie de l’ASTM pour déterminer le maintien de la viscosité (ASTM D-445), les contenus en métaux provenant de l’usure (ASTM D-5185), et l’indice d’acidité (ASTM D-664).

La transmission du camion 2168 a été sélectionnée au hasard et démontée après 512 000 miles (823 984 km) de service sans une seule vidange d’huile. On l’a ensuite désassemblée et la présence d’usure, de boue et d’autres dommages a été vérifiée par un évaluateur de l’ASTM. Cette étude expose les résultats des analyses de l’huile à transmission synthétique AMSOIL SAE 50 longue durée, de même que ceux de l’huile équivalente installée et recommandée par le fabricant. Elle expose également les résultats de l’analyse de l’usure des pièces de la transmission démontée et les appuie par des photographies.

Analyse de l’huile – Maintien de la viscosité

Les conditions extrêmes à l’intérieur de la transmission manuelle d’un camion routier peuvent entraîner une perte de viscosité de l’huile due à la chaleur et à la friction. Une diminution importante de la viscosité compromet la capacité de l’huile à former un film de lubrifiant protecteur entre les pièces de métal.

Viscosité de l’huile à transmission (ASTM D-445)

(carré bleu) Huile à transmission synthétique AMSOIL SAE 50 longue durée

(carré rouge) Huile SAE 50 du fabricant

Résultats

L’huile à transmission synthétique AMSOIL SAE 50 longue durée a résisté à la friction et à la perte de viscosité de manière aussi efficace, ou mieux, que l’huile SAE 50 installée par le fabricant. Après plusieurs centaines de milliers de miles d’utilisation, la viscosité de l’huile AMSOIL n’a subi qu’une légère baisse. Elle a pu maintenir un film protecteur de lubrification durant toute la durée de l’intervalle de vidange.

Analyse de l’huile – Contenu en fer

La présence de fer dans l’huile à transmission est normale. Des niveaux élevés, cependant, sont une indication que les engrenages ou roulements subissent une usure anormale.

Métaux d’usure de la transmission (fer) (ASTM D-5185)

(carré bleu) Huile à transmission synthétique AMSOIL SAE 50 longue durée

(carré rouge) Huile SAE 50 du fabricant

Résultats

L’huile à transmission synthétique AMSOIL SAE 50 longue durée a empêché la formation de fer due à l’usure de manière efficace, et a maintenu un faible contenu en fer sur une période d’utilisation de 500 000 miles (environ 805 000 km). L’écart obtenu entre l’huile du fabricant et celle d’AMSOIL est significatif, et montre que l’huile à transmission synthétique AMSOIL SAE 50 longue durée empêche la friction entre les pièces et répond aux besoins des camions routiers dont la vidange est effectuée à des intervalles de 500 000 miles (environ 805 000 km).  

Analyse de l’huile – Contenu en cuivre

Les transmissions Eaton (modèles FRO-16210C et RTLO-16913A) munies de l’huile à transmission synthétique AMSOIL SAE 50 longue durée examinées dans cette étude renferment plusieurs composantes pouvant générer la présence de cuivre due à l’usure. Des particules de cuivre dans les liquides de transmission peuvent indiquer une usure anormale.

Métaux d’usure de la transmission (cuivre) (ASTM D-5185)

Analyse de l’huile – Contenu en cuivre

(carré bleu) Huile à transmission synthétique AMSOIL SAE 50 longue durée

(carré rouge) Huile SAE 50 du fabricant

Résultats

L’huile à transmission synthétique AMSOIL SAE 50 longue durée a su maintenir un bas contenu en cuivre durant toute la durée de l’étude, comparativement à l’huile du fabricant. L’huile AMSOIL a limité la formation de cuivre due à l’usure dans chaque transmission testée pendant l’intervalle de vidange de 500 000 miles (environ 805 000 km), démontrant que cette huile protège les composantes faites de métaux à base de cuivre.  

Analyse de l’huile – Indice d’acidité (TAN)

L’indice d’acidité (TAN) sert à mesurer la résistance à l’oxydation de l’huile. L’indice d’acidité d’un lubrifiant devrait augmenter graduellement avec l’utilisation du véhicule. Des augmentations rapides et marquées de cet indice indiquent que le lubrifiant atteint sa limite d’efficacité.

Indice d’acidité delta de l’huile à transmission synthétique AMSOIL SAE 50 longue durée

Résultats

L’indice d’acidité delta montre la différence entre l’indice d’une huile usée et l’indice de cette même huile lorsqu’elle est neuve. Il témoigne de la performance d’une huile sans la comparer avec une autre, c’est pourquoi les indices de l’huile du fabricant ne sont pas indiqués ici. Une augmentation de 2 à 3 points par rapport à la valeur de départ d’une huile à transmission indique qu’elle arrive à sa limite d’efficacité. L’indice d’acidité de l’huile à transmission synthétique AMSOIL SAE 50 longue durée est demeuré stable durant tout l’intervalle de vidange et n’a pas montré d’augmentation importante. Ce test montre que l’huile AMSOIL peut sans problème supporter des intervalles de 500 000 miles (environ 805 000 km).

Évaluation des composantes de la transmission

Afin d’approfondir l’étude des performances de l’huile à transmission synthétique AMSOIL SAE 50 longue durée, la transmission du véhicule 2168 a été démontée après 512 000 miles (823 984 km) d’utilisation et examinée par un évaluateur de l’ASTM. Chaque composante a reçu une note d’évaluation sur une échelle de 0 à 10, le chiffre 10 représentant l’absence de dommages et 0 représentant des dommages catastrophiques (voir le tableau ci-dessous). Les critères d’évaluation définis dans le document ASTM Distress Rating Manual 21 ont été employés et comprennent le polissage, l’usure, l’ondulation, la formation de crêtes, la piqûration, l’écaillage, le striage, la décoloration, la corrosion, l’ébrèchement, et la formation de boue (voir tableau 8 pour les définitions). La section qui suit expose les résultats.  

Échelle de notation numérique des dommages aux engrenages*
Noted’évaluation Niveau de dommage
10 Aucun
9 Négligeable
8 Très Léger
7 Léger
6 Léger-Moyen
5 Moyen
4 Moyen-Important
3 Important
2 mportant – catastrophique (jusqu’à 50 % de la surface des dents de l’engrenage ne peut être évaluée)
1 Important – catastrophique (entre 50 % et 100 % de la surface des dents de l’engrenage ne peut être évaluée)
0 Catastrophique- (100% del a surface des dents de l'engrenage ne peut être évaluée)

 

Définition des critères d’évaluation*
Note d'évaluation Attribution d’un niveau de dommage ou de bris selon une échelle décroissante où dix (10) représente l’absence totale de dommage.
Polissage Altération de la surface d’origine allant d’un aspect terne (mat) à un poli brillant.
Usure "Perte de métal, sans évidence d’affaiblissement ou d’égratignures, ayant provoqué l’effacement des marques d’usinage et/ou la formation de crêtes à la base, à la pointe ou au talon de la surface de contact des dents d’un pignon."
Usure par abrasion "Usure causée par le rodage des surfaces de contact par de fines particules en suspension dans le lubrifiant, le carburant, l’air, ou enchâssées dans les surfaces."
Usure par adhésion Usure causée par la friction de soudures formées entre les surfaces par un contact direct métal contre métal
Ondulation (Rippling) Altération de la surface des dents résultant en un motif plus ou moins régulier qui ressemble à l’ondulation de l’eau ou à des écailles de poisson. Note : L’examen des surfaces avec une lumière oblique est habituellement nécessaire pour déceler cette condition.
Formation de crêtes (Ridging), Altération de la surface des dents consistant en une série d’encoches parallèles et polies allant dans la direction du mouvement de glissement. Présentes sur toute la surface ou partiellement.
Piqûration (Pitting) "Petites cavités irrégulières sur la surface des dents de moins d’un millimètre carré, résultant du détachement de métal en surface."
Écaillage (Spalling) "Détachement d’éclats entraînant une surface irrégulière des dents, morceaux d’un millimètre carré ou plus
Striage (Scoring) "Altération du métal par la soudure momentanée des dents, résultant en une surface terne ou mate, à l’aspect givré."
Décoloration Altération de la couleur normale des surfaces évaluées.
Corrosion Altération générale des surfaces finies par décoloration accompagnée de rugosité qui n’est pas attribuable à l’action mécanique. La rouille est un cas spécial de corrosion.
Ébrèchement (Chipping) "Couronnes et pignons. Cette condition est provoquée par la formation d’une petite cavité irrégulière sur le profil de la roue, près du sommet de la dent, lors de la fabrication. L’ébrèchement du bord de la dent se produit lorsque suffisamment de cycles de fatigue s’accumulent, après que l’usure de la surface de la dent a relâché l’effort résiduel de compression sur le profil de la dent. L’ébrèchement à un millimètre ou moins du bord de la dent doit être nommé « ébrèchement » et non « piqûration » ou « écaillage »."
Formation de boue (Sludge) "Dépôt composé de résidus organiques pouvant contenir du carburant, du lubrifiant et/ou de l’eau. On rencontre de tels dépôts sur les surfaces subissant une température moyenne et qui sont exposées au carburant et/ou lubrifiant. Ces dépôts ne peuvent être lavés au jet, mais peuvent être essuyés avec une pression raisonnable à l’aide d’un linge sec, propre et sans peluches. Les dépôts appelés « boue » peuvent varier en consistance, couleur et transparence."

 

Pignon surmultiplicateur de l’arbre principal (Mainshaft Overdrive Gear)

 pignon et couronne

Pignon surmultiplicateur de l’arbre principal (Mainshaft Overdrive Gear)
Condition Côté entraînement (Drive side) Côté distribution (Coast side)
Polissage mat mat
Usure 8 8
Ondulation 10 10
Formation de crêtes 10 10
Piqûration 10 10
Écaillage 10 10
Striage 10 10
Décoloration 9 9
Corrosion 10 10

 

Résultats

Les notes d’évaluation pour le polissage sont représentées en termes qualitatifs allant de mat à poli brillant. Plus le poli est brillant, plus les dents des engrenages ont subi d’usure. Pour le polissage, cette pièce a obtenu la note mat, ce qui signifie une usure très faible. De plus, elle a obtenu des notes parfaites de 10 pour l’ondulation, la formation de crêtes, le piqûrage, l’écaillage, le striage et la corrosion. Les notes pour l’usure et la décoloration étaient aussi assez élevées, ce qui démontre que l’huile à transmission synthétique AMSOIL SAE 50 longue durée a fourni une protection des plus efficaces.  

 pignon et couronne

Pignon surmultiplicateur supérieur droit de l’arbre intermédiaire (Upper Right Countershaft Overdrive Gear)
Condition Côté entraînement (Drive side) Côté distribution (Coast side)
Polissage Poli moyen Poli moyen
Usure 8 8
Ondulation 10 10
Formation de crêtes 10 10
Piqûration 10 10
Écaillage 10 10
Striage 10 10
Décoloration 9 9
Corrosion 10 10

 

Résultats

Cette pièce n’a pas montré de signes de détérioration excessive et a obtenu des notes parfaites de 10 dans six des huit critères d’évaluation. Les notes relatives à l’usure et la décoloration étaient également très élevées, ce qui démontre que l’huile à transmission synthétique AMSOIL SAE 50 longue durée a pu fournir un excellent niveau de protection.

Pignon d’entraînement de l’arbre principal (Mainshaft Input Drive Gear)

 pignon entrainement

Pignon d’entraînement de l’arbre principal (Mainshaft Input Drive Gear)
Condition Côté entraînement (Drive side) Côté distribution (Coast side)
Polissage Poli moyen Poli moyen
Usure 8 8
Ondulation 10 10
Formation de crêtes 10 10
Piqûration 10 10
Écaillage 10 10
Striage 10 10
Décoloration 9 9
Corrosion 10 10

 

Résultats

Cette pièce n’a pas montré de signes de détérioration excessive et a obtenu des notes parfaites de 10 dans six des huit critères d’évaluation. Les notes relatives à l’usure et la décoloration étaient également très élevées, ce qui démontre que l’huile à transmission synthétique AMSOIL SAE 50 longue durée a pu fournir un excellent niveau de protection.

Pignon conjugué supérieur droit de l’arbre intermédiaire (Upper Right Countershaft Mating Gear)

 pignon entrainement

ConditionCôté entraînement (Drive side)Côté distribution (Coast side)

Pignon conjugué supérieur droit de l’arbre intermédiaire (Upper Right Countershaft Mating Gear)
Polissage Poli moyen Poli moyen
Usure 8 8
Ondulation 10 10
Formation de crêtes 10 10
Piqûration 10 10
Écaillage 10 10
Striage 10 10
Décoloration 9 9
Corrosion 10 10

 

 

Résultats

Encore une fois, cette pièce n’a pas montré de signes de détérioration excessive et a obtenu des notes parfaites de 10 dans six des huit critères d’évaluation. Les notes relatives à l’usure et la décoloration étaient également très élevées, ce qui démontre que l’huile à transmission synthétique AMSOIL SAE 50 longue durée a pu fournir un excellent niveau de protection.

Roulement avant supérieur droit de l’arbre intermédiaire (Upper Right Front Countershaft Bearing)

 roulement avant pignon entrainement

Roulement avant supérieur droit de l’arbre intermédiaire (Upper Right Front Countershaft Bearing)
Condition Cuvettes Rouleaux
Usure 8 8
Striage 10 10
Piq没ration 10 10
�caillage 10 10
D茅coloration 8 8
Corrosion 10 10
Usure de la face des rouleaux - 8

 

Résultats

Un fonctionnement sous charge élevée et à haute température peut endommager les roulements et même entraîner leur défaillance. Pour les critères de striage, piqûration, d’écaillage et de corrosion, cette pièce a obtenu des notes parfaites de 10, indiquant que l’huile à transmission synthétique AMSOIL SAE 50 longue durée a pu fournir une protection supérieure à une composante durement éprouvée.

Les notes d’évaluation de 8 (dommage très léger) obtenues pour l’usure et la décoloration sont excellentes et dénotent également un niveau de protection très efficace.

Roulement de l’arbre de sortie (Output Shaft Bearing)

 roulement de l'arbre de sortie

Roulement de l’arbre de sortie (Output Shaft Bearing)
Condition Cuvettes Rouleaux
Usure 8 8
Striage 10 10
Piqûration 9* 9*
Écaillage 10 10
Décoloration 7 8
Corrosion 10 10
Usure de la face des rouleaux - 8
* Dommage subi par la cuvette lors du démontage

 

* Dommage subi par la cuvette lors du démontage

Résultats

Cette pièce a obtenu des notes d’évaluation très élevées, tout comme le roulement examiné précédemment. Les cuvettes et rouleaux ont reçu une note parfaite de 10 pour le striage, l’écaillage et la corrosion. Les notes de 9 pour la piqûration (dommage négligeable) et de 8 pour l’usure (dommage très léger) sont également excellentes, et démontrent que l’huile à transmission synthétique AMSOIL SAE 50 longue durée a su maintenir un film de lubrification de façon durable. La décoloration a aussi été maintenue à un niveau très bas, ce qui confirme davantage l’efficacité du lubrifiant.

Embrayage auxiliaire (Auxiliary Sliding Clutch)

 roulement de l'arbre de sortie

Condition Note
Usure 6
Ébrèchement 9
Formation de boue 8

 

Résultats

L’embrayage auxiliaire s’emboîte avec des pignons de vitesses lentes et rapides, ce qui entraîne des glissements à répétition. Par conséquent, cette pièce est sujette à de hauts niveaux d’usure et de dommages.

L’embrayage auxiliaire a obtenu une note de 6 (dommage léger – moyen) pour l’usure. La note donnée pour l’ébrèchement est très haute et dénote une perte de métal négligeable. L’huile à transmission synthétique AMSOIL SAE 50 longue durée a su limiter l’usure de la pièce de façon efficace, malgré les conditions de fonctionnement difficiles qu’elle a subies. La formation de boue a également été minimisée, ce qui prouve que l’huile à transmission AMSOIL résiste à la détérioration thermique et contribue à maintenir la propreté des composantes tout au long de l’intervalle de vidange recommandé de 500 000 miles (environ 805 000 km).

Embrayage direct (Direct Sliding Clutch)

 roulement de l'arbre de sortie

Condition Note
Usure 7
Formation de boue 7

Résultats

Les embrayages directs verrouillent les pignons appropriés sur leurs arbres selon la vitesse sélectionnée par le conducteur. Comme l’embrayage auxiliaire, ils subissent des glissements à répétition et sont donc sujets à de hauts niveaux d’usure et de dommage.

L’embrayage direct montré ici est un exemple typique et a obtenu une note d’évaluation de 7, indiquant une légère fatigue et abrasion du métal. Cette note correspond aux exigences élevées qui caractérisent les applications liées à l’embrayage dans les camions routiers. La note obtenue pour la formation de boue montre une accumulation légère et confirme que l’huile à transmission synthétique AMSOIL SAE 50 longue durée a fourni un niveau élevé de protection.  

Ensemble synchro (Synchronizer Assembly)

 roulement de l'arbre de sortie

Condition Note Gamme basse
Usure 8 8
Formation de boue 9 9
Décoloration Non évalué 8
Matériau Fibreux Non évalué 9 (feutré)

Résultats

Pour que la transmission puisse passer de la gamme haute à la gamme basse et vice versa, l’ensemble synchro doit d’abord égaler les vitesses des pignons appropriés afin d’opérer une transition en douceur. Ce processus exige que le matériau fibreux des bagues de synchronisation subisse constamment des frictions intenses, ce qui occasionne évidemment de l’usure. Le matériau fibreux de la bague correspondant à la gamme basse a reçu une note de 9, ce qui indique une usure négligeable. Quant à l’usure et la formation de boue, les deux bagues en tant que telles ont obtenu une note élevée, démontrant que l’huile à transmission synthétique AMSOIL SAE 50 longue durée a fourni une protection de haut niveau.  

Fourche de commande des gammes (Range Shift Yoke)

 roulement de l'arbre de sortie

Condition Note
Usure 8
Décoloration 8

Résultats

La fourche de commande des gammes glisse sur l’ensemble synchro et est responsable de l’engagement de la gamme haute ou de la gamme basse. Par conséquent, elle subit un frottement presque constant et est aussi sujette à une usure rapide. L’huile à transmission synthétique AMSOIL SAE 50 longue durée a réduit le contact métal contre métal et l’usure à un niveau très léger grâce à son grand pouvoir de lubrification. La décoloration a aussi reçu une note élevée.

Ensemble de sortie de la transmission (Output Assembly)

 roulement de l'arbre de sortie

Condition Manchon coulissant (yoke) Joint d'étanchéité (Seal)
Usure 7 8
Formation de boue 9 -
Rétention de la graisse - 100%

Résultats

Le manchon et le joint de sortie (Output Yoke and Seal) subissent un stress presque constant à différentes vitesses et charges, ce qui peut entraîner une usure rapide. Le joint d’étanchéité a obtenu une note de 8, indiquant des dommages très légers. Il a également retenu 100 % de la graisse, n’affichant aucune fuite durant toute la durée de l’intervalle d’entretien. Le manchon de sortie (yoke) a également obtenu des notes semblables pour l’usure (léger) et la formation de boue (négligeable).

Conclusion

Les analyses de l’huile usée et une inspection visuelle complète des composantes de la transmission par un évaluateur de l’ASTM ont démontré l’efficacité de l’huile à transmission synthétique AMSOIL SAE 50 longue durée dans des applications routières selon un intervalle de vidange de 500 000 miles (environ 805 000 km). L’huile à transmission AMSOIL a résisté à la dégradation malgré plus de 500 000 miles d’utilisation rigoureuse. Elle a fourni un haut niveau de protection : les échantillons recueillis contenaient des quantités très faibles de particules de fer et de cuivre dues à l’usure, ce qui montre que le film lubrifiant a été maintenu pendant toute la durée de l’intervalle. L’indice d’acidité a également conservé un niveau stable durant cette période.

Le démontage complet et l’inspection visuelle de la transmission sont venus confirmer cette performance. Les roulements ont reçu une note parfaite de 10 pour le striage, l’écaillage et la corrosion, indiquant une absence complète de dommages. Les pignons ont reçu une note parfaite de 10 pour les critères d’ondulation, la formation de crêtes, la piqûration, l’écaillage, le striage et la corrosion. Les notes obtenues pour d’autres composantes sujettes à l’usure, incluant les bagues de synchronisation et le joint d’étanchéité de l’arbre de sortie, sont aussi très élevées. Aucune des transmissions munies de l’huile à transmission AMSOIL n’a montré de fuites par aucun des joints. L’évaluateur de l’ASTM a jugé que toutes les pièces inspectées pouvaient continuer à être utilisées sans problème.

Les résultats de cette étude pratique prouvent que l’huile à transmission synthétique AMSOIL SAE 50 longue durée fournit une excellente protection aux transmissions manuelles des camions routiers modernes pour des intervalles de vidange allant jusqu’à 500 000 miles ou 805 000 km.