À quoi ressemblent les mauvais roulements ? Signes et sons expliqués

De mauvais roulements produisent le plus souvent un grincement, grondement ou bourdonnement qui change de hauteur ou d'intensité avec la vitesse. Dans les roulements de roue, ce bruit devient généralement plus fort lorsque le véhicule tourne dans une direction. Dans les roulements des moteurs industriels ou électriques, vous pouvez entendre des grincements, des clics ou des cognements rythmés qui n'existaient pas auparavant. Ces sons ne sont pas aléatoires : chacun raconte une histoire spécifique sur la manière et l'endroit où le roulement tombe en panne.

Attraper roulement le bruit précoce fait la différence entre une pièce de 30 $ et une réparation de 3 000 $. Un roulement qui commence par un léger bourdonnement peut évoluer jusqu'à un grippage complet en quelques semaines, causant des dommages secondaires aux broches, aux moyeux, aux arbres et aux boîtiers. Les sons décrits dans ce guide s'appliquent aussi bien aux roulements de roue d'automobiles qu'aux roulements de moteur, aux roulements de machines industrielles et aux roulements d'appareils électroménagers : la physique de la défaillance est la même pour tous.

Les bruits fondamentaux d’un roulement défaillant

Les roulements tombent en panne par étapes, et chaque étape est associée à une signature sonore. Comprendre ces sons vous permet d'estimer la durée de vie restante du roulement et l'urgence avec laquelle il nécessite une attention particulière.

Bruit de grincement ou de grincement

C’est le symptôme le plus reconnu d’un roulement très usé. Le meulage se produit lorsque les éléments roulants – billes ou rouleaux – ont perdu leur surface lisse en raison de l’usure, de la corrosion ou d’une contamination. Le métal gratte essentiellement le métal à l’intérieur de la course. Dans un roulement de roue, ce bruit est constant pendant la conduite et devient plus fort à mesure que la vitesse augmente. Si vous entendez un bruit de grincement provenant d'une roue qui s'aggrave sensiblement au-dessus de 30 mph, le roulement est en panne avancée. Ne retardez pas le remplacement à ce stade.

Bourdonnement ou grognement

Un bourdonnement ou un grognement à basse fréquence est généralement un bruit de roulement précoce ou intermédiaire. Cela ressemble au bruit de la conduite sur une chaussée accidentée, même lorsque la route est lisse. Pour les roulements de roue, le bourdonnement change souvent lorsque vous déplacez légèrement votre poids, par exemple lorsque vous changez de voie ou prenez un grand virage sur autoroute. Si le bourdonnement augmente lorsque vous tournez légèrement à gauche et diminue lorsque vous tournez à droite, le relèvement du côté droit est suspect. Cette qualité directionnelle est l’un des indices de diagnostic les plus fiables pour le bruit des roulements de roue en particulier.

Grincement ou grincement

Le grincement d'un roulement indique généralement l'un des deux problèmes suivants : une lubrification inadéquate ou les premiers stades de fatigue de la surface des courses. Un roulement sec (c'est-à-dire dont la graisse a séché, a été emporté par les eaux ou n'a jamais été correctement appliquée) grincera sous la charge. Il s’agit souvent du premier signal d’avertissement sonore, apparaissant avant l’apparition d’un grincement. Dans les moteurs électriques et les ventilateurs, un roulement qui grince peut être confondu avec un problème de courroie, mais le son persiste même après la vérification des courroies. Les roulements qui grincent dans les appareils comme les machines à laver signalent souvent que le joint est défectueux et que l'eau a contaminé la graisse.

Bruit de clic ou de claquement

Les bruits de cliquetis provenant d'un roulement sont souvent associés aux roulements de joint homocinétique dans les véhicules à traction avant, mais ils se produisent également dans d'autres types de roulements lorsqu'un élément roulant a subi un méplat ou lorsque des débris sont entrés dans l'ensemble de roulement. Le clic a tendance à être rythmé, se répétant à un rythme proportionnel à la vitesse de rotation de l'arbre ou de la roue. Un bruit de cliquetis provenant d'un roulement de roue qui s'accélère à mesure que vous accélérez est un indicateur fiable d'un dommage physique à une surface de roulement.

Cognement ou bruit sourd

Un cognement provenant d'un roulement indique un jeu interne excessif : les éléments roulants ont trop d'espace pour bouger, ce qui les amène à heurter les chemins de roulement avec force. Cela se produit souvent lorsque la précharge du roulement a été perdue en raison de l'usure ou lorsque le roulement a été mal installé. Dans les roulements d’essieu arrière et les roulements de différentiel, un bruit de cognement lors de l’accélération ou de la décélération est un symptôme courant. Il s'agit d'une défaillance tardive des roulements qui représente un véritable problème de sécurité, en particulier sur l'essieu arrière, où l'effondrement des roulements peut entraîner la séparation des roues.

Comment les sons des roulements diffèrent selon l'application

Les mêmes modes de défaillance fondamentaux produisent des signatures sonores légèrement différentes en fonction de ce que fait le roulement et de ce qui l'entoure. Le contexte est important lors du diagnostic du bruit de roulement.

Roulements de roue

Les roulements de roue supportent tout le poids d'un véhicule tout en permettant à la roue de tourner librement. Ils sont constamment exposés à la saleté de la route, à l’eau et aux forces latérales des virages. Un roulement de roue défectueux produit presque toujours un bourdonnement ou un grognement directionnel qui augmente avec la vitesse du véhicule. Le test signature est une manœuvre de changement de voie en douceur à vitesse d'autoroute : si le bruit change lorsque vous déplacez le poids du véhicule vers la gauche ou la droite, vous avez identifié le cap. Des études sur les défaillances des roulements de roue montrent que la contamination due à l'intrusion d'eau représente environ 55 % des défaillances prématurées des roulements. , en particulier sur les véhicules conduits dans des climats humides ou fréquemment lavés avec des tuyaux haute pression pointés vers le moyeu.

Bielle moteur et roulements principaux

Les roulements de moteur sont des roulements lisses (à manchons) – et non des roulements – mais ils échouent de manière audible et immédiatement reconnaissable. Un roulement de bielle usé produit un choc sec et rythmé qui augmente avec le régime moteur et est plus prononcé sous charge. Les roulements principaux produisent un choc plus profond et plus lourd, plus constant et moins dépendant de la vitesse. Le cognement de la tige au ralenti qui disparaît à mesure que le régime augmente est un signe d'avertissement ; un cognement de tige présent à tous les régimes signifie que le jeu des roulements a dépassé les limites de sécurité et qu'une panne moteur est imminente. Le manque d’huile en est la principale cause, c’est pourquoi les vidanges d’huile régulières sont si importantes : une huile sale et épuisée ne peut pas maintenir l’épaisseur de film nécessaire pour empêcher les roulements du moteur d’entrer en contact métal sur métal.

Roulements de tambour de machine à laver

Lorsqu'un roulement de machine à laver tombe en panne, le tambour commence à faire le bruit d'un moteur à réaction pendant le cycle d'essorage. Un rugissement ou un grondement fort, en particulier dans les machines à chargement frontal, est le signe révélateur. Le tambour peut également vaciller visiblement et la machine peut vibrer sur le sol. L'eau est presque toujours la cause : le joint du tambour se brise avec le temps, permettant à l'eau et au détergent de contaminer le roulement. Le remplacement du roulement d'un chargeur frontal nécessite généralement un démontage presque complet de la machine. C'est pourquoi de nombreux réparateurs recommandent d'évaluer s'il est plus rentable de remplacer l'ensemble de la machine en cas de panne du roulement.

Roulements de moteurs industriels et électriques

Dans les environnements industriels, le bruit des roulements est pris au sérieux en tant que déclencheur de maintenance. Les moteurs fonctionnant avec des roulements défectueux surchauffent, consomment plus d'énergie et finissent par se gripper, provoquant des temps d'arrêt imprévus qui coûtent bien plus cher qu'un remplacement programmé. Les sons courants incluent des grincements aigus dus à une défaillance de lubrification, des clics cycliques dus à l'écaillage (écaillage) de la surface du chemin de roulement et une augmentation du bruit à large spectre que les outils d'analyse des vibrations peuvent détecter bien avant l'oreille humaine. De nombreuses installations industrielles utilisent des stéthoscopes portatifs ou des capteurs à ultrasons placés directement sur le carter du moteur pour écouter le bruit des roulements sans arrêter l'équipement.

Pourquoi les roulements font du bruit : les causes profondes

Comprendre les causes du bruit des roulements vous aide non seulement à diagnostiquer la panne actuelle, mais également à prévenir la suivante. Les roulements ne font pas de bruit sans raison : chaque bruit a une cause physique.

Perte de lubrification

La graisse ou l'huile crée un mince film entre les composants mobiles du roulement. Lorsque ce film se décompose – à cause de la chaleur, de l’âge, de la contamination ou du lessivage de l’eau – le métal entre en contact avec le métal et la friction augmente considérablement. Un roulement fonctionnant sans lubrification adéquate peut tomber en panne en quelques minutes sous charge , alors qu’un roulement du même type correctement lubrifié pourrait durer une décennie. Le grincement est généralement le premier bruit d’un problème de lubrification ; le meulage suit rapidement à mesure que les dommages de surface s'accumulent.

Contamination

La saleté, la poussière, les particules métalliques et l’eau sont les ennemis des roulements. Même les particules abrasives microscopiques qui pénètrent dans le boîtier du roulement rayent les surfaces de roulement et les chemins de roulement au fil du temps, produisant un grincement ou un grondement granuleux. La contamination par l'eau est particulièrement dommageable car elle provoque des piqûres de corrosion sur les surfaces rectifiées avec précision à l'intérieur du roulement. Les recherches menées par les fabricants de roulements ont montré que la contamination représente environ 14 % de toutes les défaillances prématurées des roulements. dans les environnements industriels, bien que ce nombre augmente considérablement dans les applications extérieures ou humides.

Surcharge et désalignement

Les roulements sont évalués pour des capacités de charge spécifiques. Le fonctionnement d'un roulement au-delà de sa charge nominale dynamique ou statique accélère l'usure et la déformation des éléments roulants et des bagues. Le désalignement, lorsque l'arbre n'est pas centré dans le roulement, crée une contrainte inégale sur un côté de la bague. Les deux conditions produisent du bruit : une surcharge entraîne généralement un grondement ou un grincement général, tandis qu'un désalignement provoque souvent un bruit rythmique répétitif lorsque le même point de contact endommagé traverse la zone de charge à chaque rotation.

Écaillage et rupture par fatigue

Même les roulements correctement installés et lubrifiés ont une durée de vie limitée. Des cycles de contraintes répétés finissent par provoquer la formation de microfissures sous la surface de la course ou des éléments roulants. Ces fissures se propagent jusqu’à ce que le matériau se brise – un processus appelé effritement. Les roulements écaillés produisent un son distinctif et irrégulier de cliquetis ou de cliquetis. car les fragments brisés circulent à travers le roulement et heurtent d'autres surfaces. Il s’agit d’une défaillance par fatigue en fin de vie, et elle est normale après qu’un roulement ait fonctionné pendant plusieurs millions de rotations. Le remplacement du roulement dès le premier bruit d'écaillage évite que les fragments n'endommagent le boîtier ou l'arbre.

Mauvaise installation

Un roulement neuf peut être détruit lors de l'installation. Une pression incorrecte sur un roulement – ​​en appliquant une force sur la mauvaise bague, en utilisant un marteau directement sur le roulement ou en l'installant en biais – endommage immédiatement la géométrie interne. Un roulement fraîchement installé qui fait immédiatement du bruit est presque certainement un roulement endommagé ou mal installé. Il est essentiel d'utiliser les bons outils de presse à roulements et d'appliquer une force uniquement sur la bonne bague. ; un outil à 200 $ est rentabilisé la première fois qu'il évite la destruction d'un ensemble moyeu de roulement de roue à 150 $.

Diagnostiquer quel roulement est défectueux

Une fois que vous avez identifié la présence de bruit de roulement, le prochain défi consiste à identifier exactement quel roulement est défaillant. Le bruit des roulements peut être trompeur : il se propage à travers les structures métalliques et peut sembler provenir d’un endroit différent de celui de la source réelle.

Le test d'entrée du volant (roulements de roue)

À une vitesse d'autoroute constante d'environ 60 mph, faites doucement des écarts de gauche et de droite avec le véhicule, comme si vous changeiez lentement de voie. Regardez comment le bruit change :

• Le bruit augmente lors d'un écart à gauche → le roulement du côté droit est probablement mauvais (transfert de poids vers la droite)
• Le bruit augmente lors d'un écart à droite → le roulement du côté gauche est probablement mauvais (transfert de poids vers la gauche)
• Le bruit ne change pas avec la direction → peut être un roulement arrière, un problème de pneu ou une source sans roulement

Ce test fonctionne car l’écart déplace la charge latérale d’une roue à l’autre. Un roulement endommagé sera plus silencieux lorsqu’il supporte plus de charge et plus bruyant lorsque cette charge est transférée – ou dans certains cas, l’inverse, selon le type et l’étendue des dommages.

Test de cric et de rotation

Avec le véhicule en toute sécurité sur des chandelles, faites tourner chaque roue à la main. Un roulement de roue sain tournera en douceur, presque sans résistance et sans bruit. Un roulement de roue défaillant sera rugueux, granuleux ou avec des entailles lorsque vous le faites tourner – vous pouvez souvent ressentir les dommages à travers la roue. Toute rugosité, sensation de meulage ou bruit audible lors d'un test de rotation manuelle confirme que le roulement doit être remplacé. Saisissez également le volant aux positions 12 et 6 heures et essayez de le faire bouger : tout jeu ou bruit notable indique un roulement usé.

Stéthoscope de mécanicien

Pour les moteurs électriques, les équipements industriels et autres machines tournantes, un stéthoscope de mécanicien ou un appareil d'écoute automobile permet d'isoler les bruits de roulements avec une grande précision. Placez la sonde directement sur le boîtier du roulement et écoutez. Le roulement qui semble le plus rugueux, le plus bruyant ou le plus irrégulier est celui à remplacer. Les longs tournevis métalliques fonctionnent à la rigueur : tenez la poignée contre votre oreille et placez la pointe sur divers boîtiers de roulement. Le son traverse le métal et est étonnamment clair. Cette technique est utilisée par les mécaniciens depuis plus d’un siècle car elle fonctionne.

Détection par ultrasons

Dans le domaine de la maintenance industrielle, les outils de détection par ultrasons peuvent identifier les défaillances des roulements bien avant l'apparition de bruits audibles. Les roulements émettent des signaux ultrasoniques dans des plages de fréquences spécifiques lorsque leurs surfaces commencent à se fatiguer. La surveillance par ultrasons peut détecter les problèmes de roulements jusqu'à six fois plus tôt que la seule analyse des vibrations. , ce qui donne aux équipes de maintenance le temps de planifier le remplacement pendant les temps d'arrêt planifiés plutôt que de répondre à une panne imprévue. Pour les équipements de grande valeur, cette capacité de détection précoce permet de payer plusieurs fois le coût de l’outil.

Des sons souvent confondus avec le bruit de roulement

Tous les bourdonnements ou grincements ne proviennent pas d'un roulement. Plusieurs autres composants produisent des sons qui peuvent imiter de manière convaincante le bruit des roulements, conduisant à des remplacements inutiles de roulements ou, pire encore, à l'ignorance du véritable problème.

Bruit des pneus

Une usure inégale des pneus – en particulier des creux ou des festonnements causés par des amortisseurs usés ou un gonflage inapproprié – produit un bourdonnement rythmique qui sonne presque identique à un mauvais roulement de roue. La principale différence : le bruit des pneus reste généralement constant quelle que soit la commande de la direction, tandis que le bruit des roulements change. De plus, faire tourner les pneus dans différentes positions et voir si le son bouge avec eux est un test définitif. Les pneus présentant des motifs d'usure en creux sont l'un des faux positifs les plus fréquents dans le diagnostic des roulements de roue. , et de nombreux roulements sont remplacés inutilement parce que les pneus n'ont pas été vérifiés au préalable.

Bruit des joints homocinétiques

Les joints homocinétiques – qui relient l'arbre d'essieu au moyeu de roue dans les véhicules à traction avant et à traction intégrale – contiennent de petits roulements dans un ensemble à billes et rainures. Un joint homocinétique défaillant produit un bruit de cliquetis qui est plus évident lors des virages serrés et lents, comme dans un parking. Ceci se distingue du bruit des roulements de roue, qui est constant et dépendant de la vitesse. Un joint homocinétique avec un soufflet fissuré et de la graisse sèche et contaminée émettra un clic audible dans les virages, mais peut être silencieux à vitesse d'autoroute.

Composants de frein

Les plaquettes de frein usées sont dotées d'indicateurs d'usure (petites languettes métalliques) qui crissent contre le rotor pour alerter le conducteur. Ce cri dépend de la vitesse et peut être confondu avec un roulement. Cependant, le bruit des freins change généralement de façon spectaculaire lorsque les freins sont appliqués, tandis que le bruit des roulements n'est en grande partie pas affecté par le freinage. Un étrier coincé peut également produire un bruit de grincement semblable à celui d'un roulement, mais dans ce cas, la roue deviendra également sensiblement chaude après la conduite.

Pompe de direction assistée et roulements d'alternateur

Les composants accessoires entraînés par la courroie serpentine - l'alternateur, la pompe de direction assistée, les poulies de renvoi et le tendeur - utilisent tous leurs propres petits roulements. Lorsque ceux-ci tombent en panne, ils produisent des grincements, des grincements ou des gazouillis qui sont présents au ralenti et changent avec le régime moteur plutôt qu'avec la vitesse du véhicule. Si le bruit suspect est présent alors que le véhicule est à l'arrêt avec le moteur tournant, il s'agit presque certainement d'un problème de roulement accessoire ou de courroie plutôt que d'un roulement de roue.

Combien de temps peut-on conduire avec un mauvais roulement ?

C'est l'une des questions les plus courantes une fois la défaillance d'un roulement diagnostiquée, et la réponse honnête est la suivante : cela dépend de l'état du roulement, mais vous ne devez pas retarder son remplacement.

Un roulement qui ne produit qu'un léger bourdonnement à vitesse d'autoroute peut durer plusieurs semaines s'il est conduit prudemment et limité à des trajets plus courts. Toutefois, le rythme de cette détérioration est imprévisible. La défaillance d'un roulement n'est pas un processus linéaire : un roulement peut durer un mois, puis tomber en panne soudainement en une seule journée de conduite intense. Un roulement de roue complètement défaillant peut provoquer le grippage ou le détachement de la roue du véhicule pendant le mouvement. À vitesse d’autoroute, c’est catastrophique.

À titre de guide pratique :

• Faible bourdonnement uniquement à grande vitesse : rendez-vous dans un atelier de réparation, évitez les autoroutes lorsque cela est possible
• Grincements ou grognements bruyants à toute vitesse : réparez dès que possible – cette semaine, pas le mois prochain
• Vibrations provenant du volant ou du siège : Ne conduisez pas sur l'autoroute ; demander une réparation immédiate
• Jeu notable dans la roue lors de l'essai sur roche : Arrêtez de rouler ; le véhicule n'est pas sécuritaire

Le cognement des roulements du moteur suit une échelle d’urgence similaire. Tout cognement de bielle présent au ralenti représente un roulement qui peut tomber complètement en panne, provoquant la percée de la bielle dans le bloc moteur, à tout moment. Le cognement de la tige du moteur est une situation d'arrêt de conduite, pas une situation de conduite prudente.

Attentes en matière de coûts de remplacement des roulements

Les coûts varient considérablement selon le véhicule et selon que le roulement peut être réparé séparément ou intégré dans un ensemble moyeu.

Il s’agit d’estimations basées sur les tarifs typiques des magasins américains. Les prix varient selon la région, la complexité du véhicule et si des composants supplémentaires (tels que les bagues de capteur ABS intégrées dans le moyeu de roulement) doivent être remplacés en même temps. Il vaut la peine d'envisager le remplacement des deux côtés en même temps lorsqu'un roulement est défaillant. , puisque le roulement opposé a vécu la même vie et est souvent proche de son propre point de défaillance.

Prévenir la défaillance des roulements avant qu'elle ne démarre

La plupart des défaillances prématurées des roulements sont évitables. Les conditions qui détruisent prématurément les roulements (contamination, lubrification inadéquate, surcharge) peuvent être gérées grâce à des habitudes de maintenance de base.

Gardez l'eau loin des roulements

Lors du lavage d'un véhicule, évitez de diriger un tuyau haute pression directement sur la zone du moyeu de roue. La pression de l'eau peut vaincre le joint et pousser l'eau dans le roulement, éliminant ainsi la graisse. Il en va de même pour les roulements des équipements de lavage sous pression : protégez toujours les boîtiers de roulements de l'exposition directe à l'eau à haute pression.

Maintenir un gonflage des pneus et un alignement des roues corrects

Un alignement incorrect entraîne une charge latérale constante sur un côté du roulement de roue. Des pneus sous-gonflés augmentent la résistance au roulement et transfèrent plus de charge dans le roulement. Garder les pneus gonflés selon les spécifications et aligner le véhicule tous les 25 000 à 30 000 miles prolonge considérablement la durée de vie des roulements. Les véhicules conduits sur des routes accidentées ou qui heurtent fréquemment des trottoirs ou des nids-de-poule doivent être alignés plus souvent.

Utilisez des roulements de remplacement de qualité

Le marché des roulements présente une large gamme de qualités, et la différence de prix entre un roulement importé bon marché et une unité de qualité provenant d'un fabricant établi (SKF, Timken, NSK, FAG) n'est souvent que de 20 à 40 dollars. La main d'œuvre nécessaire à l'installation d'un roulement coûte le même prix, quelle que soit la qualité de la pièce. Un roulement à prix réduit qui tombe en panne au bout de 18 mois vous coûte deux séries de main-d'œuvre, tandis qu'un roulement de qualité peut durer toute la durée de vie restante du véhicule. Ce n’est pas le lieu d’optimiser pour la pièce la moins chère possible.

Remballez ou remplacez les roulements réparables dans les délais

Les véhicules plus anciens équipés de roulements de roue avant réparables (non étanches) nécessitent un remballage périodique avec de la graisse fraîche. Ceci est généralement recommandé tous les 30 000 miles ou lorsque des travaux de freinage nécessitent le retrait du moyeu. De nombreux ensembles de moyeux scellés récents sont conçus comme des unités à vie, mais dans les véhicules à kilométrage élevé fonctionnant dans des conditions difficiles, la durée de vie prévue du roulement peut être plus courte que la durée de vie réelle du véhicule.

Résoudre rapidement les autres problèmes connexes

Les amortisseurs et les jambes de force usés provoquent des sauts de roue et des charges d'impact qui martèlent les roulements beaucoup plus durement qu'une conduite sur route douce. Les roues courbées, les pneus déséquilibrés et les bagues de suspension usées créent tous des vibrations et une charge irrégulière qui accélère l'usure des roulements. Prendre soin de ces composants connexes n'est pas seulement une question de qualité de roulement : cela prolonge directement la durée de vie des roulements.