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Applications - Recommandations:
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Carburants,
lubrifiants et graisses
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Les carburants et les lubrifiants
utilisés pour l'automobile sont des produits
provenant le plus souvent du raffinage de pétrole
brut, mais aussi du traitement chimique d'autres hydrocarbures
naturels, de houille ou de biomasse (carburants et huiles
de "synthèse"). Le raffinage du pétrole
brut consiste fondamentalement en une distillation,
à pression atmosphérique ou sous vide,
permettant de séparer: les gaz, les produits
légers (où sont sélectionnés
les carburants essence et gazole), puis les huiles et
les produits lourds, ceux-ci pouvant eux-mêmes
être traités (cracking) pour redonner
une partie de produits légers.
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Les
carburants sont, pour les moteurs à
allumage commandé, des mélanges de produits
légers (essences) additionnés de différents
"dopes". Ils sont caractérisés
par leur "indice d'octane", qui reflète
leur résistance au cliquetis, et par leur volatilité,
qui conditionne le fonctionnement du moteur dans les
ambiances chaudes.
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Les lubrifiants
sont nécessaires pour permettre le frottement
sans grippage des pièces entre elles et pour
limiter l'usure et les échauffements. Ils sont
utilisés partout où les pièces
en mouvement ne sont pas autolubrifiantes. La lubrification
du moteur nécessite des huiles de grande
qualité, assez fluides à froid, conservant
des propriétés de lubrification à
chaud, et se dégradant peu au cours de l'utilisation.
Ce sont des mélanges d'huiles de distillation
du pétrole (dites minérales), ou d'huiles
minérales et de synthèse, ou des huiles
synthétiques pures. Elles sont "dopées"
par des additifs améliorant leurs propriétés
physiques.
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Les
graisses sont des produits semi-fluides, résultant
de la dispersion d'un agent épaississant dans
un lubrifiant liquide. Les graisses utilisées
en automobile sont généralement composées
d'une huile de pétrole épaissie par
un savon (sodium, calcium, lithium, aluminium complexe,
etc.) auxquels on ajoute des additifs pour augmenter
la résistance à la corrosion, la capacité
de charge, le point d'écoulement, ou pour réduire
les variations de viscosité à chaud
ou à froid.

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Les huiles
selon leur origine
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Les
huiles d'origine végétale: huiles
extraites, à l'aide d'une presse hydraulique
ou avec des solvants, de graines, de baies, de fruits
ou de racines, puis soumises à des processus
de raffinage et de filtrage. Leurs désavantages
sont leur facilité d'oxydation, leur tendance
à former des boues susceptibles de boucher les
canalisations et de bloquer les mécanismes, et
une action corrosive sur les surfaces métalliques.
Huile de ricin:
extraite de la graine de ricin, se présentant
sous la forme d'un liquide visqueux blanc ou de couleur
paille, ou plus foncé sous l'effet de l'oxydation.
Présente un excellent indice de viscosité,
tout en restant très fluide à froid,
et des caractéristiques remarquables d'adhésion
aux surfaces (onctuosité). Odeur caractéristique
de 'l'huile de course". Mais tous les désavantages
des huiles végétales.
Elektrion UNIC: lubrifiant
hors norme, à base d'huile végétale,
spécialement étudié pour répondre
"aux exigences des services les plus sévères",
en toutes saisons et tous climats. Multifonctionnelle
(essence, gazoil, propane, turbo), cette huile convient
pour les viscosités 15W-50, 20W-50, 15W-40,
15W-30, 20W-30 et 20W-40. Huile moteur ayant obtenu
l'homologation de plusieurs marques automobiles célèbres
et utilisée en compétition.
Les huiles d'origine animale:
huiles obtenues par chauffage des tissus gras des animaux,
ce qui a pour effet de faire sortir l'huile des cellules,
puis soumises à des processus de raffinage et
de filtrage. Présentent, globalement, les mêmes
défauts que les huiles végétales,
soit: grande oxydabilité, tendance à se
décomposer en formant des laques et des gommes,
pouvoir corrosif.
Huile
de castor: non, il ne s'agit pas du castoreum, huile
issue des glandes du castor et utilisée en cosmétique,
mais bien d'un autre nom donné à l'huile
de ricin (voir ci-dessus) notamment au Québec.
Les semences s'appellent catapuces ou graines de castor
et en anglais, huile de ricin se dit castor oil,
d'où la contraction pour forger le nom de la
marque bien connue Castrol.
Les huiles
d'origine minérale: huiles obtenues par extraction
de pétroles bruts sélectionnées,
par plusieurs procédés successifs (distillation,
désalphaltage, raffinage), afin d'obtenir des
produits présentant un indice de viscosité
élevé et une grande stabilité à
l'oxydation.
Les huiles
de synthèse: huiles produites par synthèse
plutôt que par extraction ou distillation, c'est-à-dire
en procédant à un assemblage de molécules
pour obtenir des propriétés requises (à
l'origine, pour des propriétés de services
extrêmes, telles que très hautes ou très
basses températures, sous vide, etc.). Les huiles
de synthèse ont des indices de visocisté
très élevés et un point d'écoulement
très bas. Les produits utilisés sont les
polyalphaoléfines, les acides d'ester dibasiques,
les polyol esters, les aromatiques alkiylés, etc.
Les
huiles semi-synthétiques:
mélange d'huile minérale et d'huile
de synthèse. Compromis permettant d'obtenir
à coût réduit une huile plus
fluide à froid, adaptée aux parcours
urbains et assurant une bonne protection du moteur
dès le démarrage.
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Les
huiles classées selon leurs performances
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Les huiles sont classées
sur base de leurs performances par l'API
(American Petroleum Institute) et par l'ACEA
(Association des Constructeurs Européens
dAutomobiles).
La première
classification des huiles moteur par l'API date
de 1947 et elle ne reprend que 3 catégories.
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Regular
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Minérales
pures, faible résistance à l'oxydation
et lubrification insuffisante aux températures
élevées - conditions de service
modérées |
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Premium
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Anti-corrosion,
non détergentes, résistantes à
l'oxydation, mais sensibles aux hautes températures
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Heavy
Duty
(H.D.)
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Huiles
minérales de base et divers additifs,
d'où des capacités anti-corrosives
et détergentes, et un maintien
du pouvoir lubrifiant aux températures
très élevées - conditions
de service dures |
L'apparition
des détergents dans les huiles H.D.
correspond à l'adjonction d'un additif ayant
la propriété de conserver les matières
insolubles en suspension, les empêchant de
se déposer où elles seraient susceptibles
de faire des dommages. Un détergent peut
aussi disperser les dépôts déjà
formés. A partir des années 60, la
plupart des huiles pour moteur contiennent de tels
additifs et sont qualifiées d'huiles détergentes.
Pour satisfaire
aux exigences des lubrifiants modernes, l'API a
établi dès 1964 une nouvelle classification
sur base de cas typiques d'utilisation pour les
moteurs 4 temps à essence. Cette classification
s'est élargie au cours du temps. Les classes
de service SA à SG sont jugées périmées,
mais correspondent aux "années MGB".
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ML
/ SA
1964
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Peu
dopées, pour conditions de service modérées,
sans tendance à former des dépôts |
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MM
/ SB
1964
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Moyennement
dopées, pour conditions de service non
sévères, avec action détergente
et anti-corrosive |
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MS
/ SC
1964
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Fortement
dopées, pour conditions de service les
plus exigeantes pour les moteurs à 4
temps (où l'on rencontre des problèmes
de corrosion, de formation de dépôts
à haute et à basse témpérature,
etc.) |
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SD
1968
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SE
1972
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SF
1980
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Les classes de service API en usage
actuellement pour les moteurs à essence sont
les suivantes:
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SH
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Pour les modèles
1994 et plus récents |
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SJ
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Pour les modèles
1996 et plus récents |
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SL
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Pour les modèles
2001 et plus récents
(plus haute classe API disponible actuellement) |
Parallèlement, l'API classait
les huiles pour moteurs diesel en catégories,
de CA à CE (périmées) et CF
à CH (en usage) dans l'ordre croissant de
sévèrité des conditions de
service.
L'API a aussi établi une
classification des huiles pour les engrenages et
transmissions (boîte de vitesses, différentiel,
pont, etc.) qui a également évolué
au cours du temps. Les catégories GL-1 à
GL-3, et GL-6 ci-dessous sont d'ailleurs jugées
périmées.
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GL
1
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Minérale
pure, pour engrenages sous faibles pressions |
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GL
2
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Minérale
avec additifs non E.P., pour ponts à
vis sans fin |
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GL
3
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Avec
additif E.P., pour engrenages hélicoïdaux
à glissement modéré |
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GL
4
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Pour
engrenages hypoïdes, à grande vitesse
/ faible couple, ou faible vitesse mais couple
élevé |
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GL
5 / PG-2
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Comme
GL-4 mais fonctionnant à grande vitesse
et couple élevé
La PG-2 devrait remplacer la classe GL-5. |
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GL
6
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Pour
engrenages hypoïdes dans des conditions
sévères (périmée) |
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MT
1
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Pour
boîtes de vitesses manuelles non synchronisées |
L'additif E.P. (pour Extrême
Pression), présent dans les classes GL-3
à GL-6, a pour but de réduire l'adhérence
qui peut apparaître, surtout à haute
température, entre les surfaces en contact
en cas de charges ou de charges de choc importantes.
La présence de cet additif est indispensable
pour les les engrenages du type hypoïde.
ACEA fait la
différence entre les huiles pour moteurs
à essence (lettre A), pour moteurs diesel
légers (lettre B) et pour moteurs diesel
lourds (lettre E). La lettre
est suivie d'un chiffre précisant le niveau
de qualité.
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A1
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Caractérise
une huile à faible viscosité,
économe en carburant (2.5 % de gain par
rapport à une 15W-40 de référence) |
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A2
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Pour
une huile de qualité standard |
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A3
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Pour
un huile de qualité supérieure |
Enfin, les grandes marques de constructeurs
automotibles établissent leurs propres règles
de qualité et soumettent les huiles du marché
à des tests d'homologation.

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La viscosité est une caractéristique
de la matière, quel que soit son état
(solide, liquide, gazeux ou stade intermédiaire).
On utilise communément le qualificatif visqueux
pour décrire une chose qui n'est ni solide, ni
liquide. Le contraire de la viscosité est la
fluidité. En physique, la viscosité d'un
fluide est l'état du fluide dont l'écoulement
est freiné par le frottement entre les molécules
qui le composent. Étant donné que la valeur
de la viscosité varie inversement par rapport
à celle de la température, elle n'a aucun
sens si l'on ne signale pas la température à
laquelle elle a été mesurée.
Viscosité dynamique ou absolue:
le mouvement du fluide peut être considéré
comme résultant du glissement des couches de
fluide les unes sur les autres. Une force de frottement
s'exerce à la surface de séparation
de deux couches contiguës et s'oppose au glissement
d'une couche sur l'autre. Elle est fonction de la
surface des couches et de leur gradient de vitesse
(différence de vitesse des couches divisée
par la distance qui les sépare), moyennant
un facteur de proportionnalité intitulé
coefficient de viscosité dynamique dont
la valeur est propre au fluide, à température
et pression données. Son unité est le
pascal.seconde (Pa.s) ou poiseuille (Pl). On l'exprime
aussi dans l'ancienne unité, la poise (Po),
correspondant à un dixième de poiseuille,
ou en centipoise (cP) valant un millipascal.seconde.
Viscosité cynématique:
c'est le rapport de la viscosité dynamique
à la masse volumique du fluide. Elle correspond
au temps qu'il faut à un fluide pour s'écouler
dans un tube capillaire par la force de gravité.
Son unité est le m²/s, mais on utilise
plus fréquemment l'ancienne unité, le
stockes (cm²/s) ou, en pratique, le centistokes
(cSt), équivalent à 1 mm²/s.
Viscosité empirique:
fondée sur la mesure du temps d'écoulement
d'un liquide à travers un orifice calibré
de dimensions déterminées. Bien que
très empirique, ce type de mesure est encore
utilisé pour les hydrocarbures et s'exprime
dans différentes unités selon les conditions
de l'expérience.
-
Degré Engler:
unité de mesure de la viscosité par
un viscosimètre Engler. Le viscosimètre
est étalonné avec de l'eau distillée
et c'est le rapport du temps d'écoulement
de 200mL de liquide, à celui du même
volume d'eau distillée à même
température qui fournit la mesure de viscosité
en degrés Engler.
-
Viscosité
Saybolt Furol:temps, exprimé en secondes,
qu'il faut à 60 mL de fluide pour s'écouler
dans un tube capillaire dans un viscosimètre
Saybolt Furol à des températures données
entre 70 et 210º F.
-
Viscosité
Saybolt-Universal ou Secondes Saybolt Universel
(SSU): temps d'écoulement, en secondes,
de 60 cm³ d'un liquide à travers l'orifice
du viscosimètre Standard Saybolt-Universal
à une température donnée et
dans des conditions normalisées.
La viscosité
d'une huile varie très sensiblement avec la température.
L'indice de viscosité (en anglais : viscosity
index improvers ou en abrégé V.I.I.
ou V.I.) est un nombre qui exprime la résistance
de l'huile à la variation de viscosité
en fonction de la température. Si l'on considère,
en première approximation, que la relation entre
la viscosité et la température est log-linéaire,
au moins dans la plage de 40°C à 100°C,
l'indice traduit l'inverse de la pente de cette droite.
Plus la valeur de l'indice est élevée
plus la pente est proche de l'horizontale et, par conséquent,
meilleure est la résistance de l'huile à
la variation de température. Les huiles multigrades
ont été créées afin de garantir
un meilleur indice de viscosité et les huiles
de synthèse sont celles qui présentent
les plus hautes valeurs d'indice de viscosité.

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Les huiles
classées selon leur viscosité
|
Un classement international des huiles
selon leur viscosité a été élaboré
par la Society of Automotive Engineers (SAE),
tant pour les huiles moteur que pour les huiles d'engrenages.
Pour les huiles moteur fluides, on mesure
la viscosité dynamique (ou absolue) maximale
à froid. Les nombres (ou
grades) SAE qui leur sont affectés sont
des valeurs repères correspondant, initialement,
à des intervalles de degrés Saybolt, mais
aujourd'hui recalibrés en unités mPa.s
ou cP. Le grade est suivi de la lettre W (Winter) pour
rappeler que la mesure est réalisée à
froid.
|
Grade
SAE
|
Viscoité
dynamique max. (cP)
|
T
(°C)
|
|
0W
|
6000
|
-35°
|
|
5W
|
6000
|
-30°
|
|
10W
|
7000
|
-25°
|
|
15W
|
7000
|
-20°
|
|
20W
|
9500
|
-15°
|
|
25W
|
13000
|
-10°
|
Pour les huiles moteur visqueuses, la
mesure est effectuée à chaud. On mesure
à la fois les valeurs minimales de viscosité
cinétique et de viscosité dynamique, respectivement
sous faible et forte vitesse de déformation (faible
ou fort cisaillement). La viscosité cinétique
est exprimée en cSt, tandis que la viscosité
dynamique reste exprimée en cP. Le grade SAE
associé rend compte de la combinaison des mesures.
|
Grade
SAE
|
Viscosité
cinétique min.
(cSt) à 100°C
|
Viscosité
dynamique
min. (cP) à 150°C
|
|
20
|
5,6
|
2,6
|
|
30
|
9,3
|
2,9
|
|
40
|
12,5
|
3,7
|
|
50
|
16,3
|
3,7
|
|
60
|
21,9
|
3,7
|
Les huiles
fluides conviennent au démarrage à froid,
tout particulièrement en hiver, tandis que les
huiles épaisses conviennent lorsque le moteur
est chaud et/ou lorsque la température extérieure
est élevée. Afin d'obtenir une huile convenant
dans une large plage de conditions de température,
on a créé les huiles dites multigrades.
Elles se comportent comme une huile fluide par temps
froid, mais comme une huile visqueuse par temps chaud.
Elles sont désignées par deux nombres
SAE, le premier (suivi de la lettre W) correspondant
à la classe de viscosité dynamique maximale
mesurée à -18°C, et le second corresponant
à la viscosité cinétique minimale
mesurée à 99°C. Leur capacité
de résistance à une variation de températures
se traduit par un indice de visosité élevé
qui est d'autant meilleur que les valeurs des deux grades
SAE sont éloignées. A cet égard,
ce sont les huiles de synthèse qui présentent
les meilleures valeurs d'indice.
|
Multigrade
|
Viscosité
dynamique
min. (cP) à 150°C
|
|
0W-40
|
3,3
|
|
5W-40
|
3,3
|
|
10W-40
|
3,3
|
|
15W-40
|
3,7
|
|
20W-40
|
3,7
|
|
25W-40
|
3,7
|
Les mêmes principes valent mutatis
mutandis pour les huiles pour engrenages. Les valeurs
des grades SAE ne correspondent cependant pas à
celles utilisées pour les huiles moteur.
Grades SAE
Huiles pour engrenages
|
Viscosité
cinétique min. [Max.]
(cSt) à 100°C
|
|
75W
|
4,1
|
|
80W
|
7
|
|
85W
|
11
|
|
90
|
13,5
- [24,5]
|
|
140
|
24,0
- [41,0]
|

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- Guide des lubrifiants de Shell : URL
- Glossaire de Texaco: URL
- Classification des huiles moteur - Marly: URL
- Site d'Eric Cabrol: URL
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© JP Donnay 2003 à 2010
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Créé
le 27 juin, 2003 - Mise à jour de la page le
3 juillet, 2010
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