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Structure, utilisation et propriétés des lubrifiants

1. Huiles min rales classiques Figure 18 Structure sch matique des huiles engrenages GL 2 moyenne Transmissions industrielles et engrenages y vis sans fin doux moyenne Bo tes de vitesses sollicit es normalement haute pression moyenne difficile Bo tes de vitesses tr s sollicit es Moyenne Engrenages hypo des peu sollicit s haute pression Engrenages hypo des tr s sollicit s Forts GL 5 P ee Bo tes de vitesses si prescrit ou autoris haute pression Tableau 14 Classes de performances de API 48 GCastrol ABC du graissage 9 Liquides de frein 9 1 Introduction Le mode de fonctionnement du syst me de freinage est bas sur le principe de la transmission de pression par un agent liquide Cet agent s appelle liquide de frein hydraulique Le liquide de frein est le seul lien efficace entre le pied sur la p dale de frein sur un v hicule et le groupe de freinage sur chaque roue 9 2 Fonctions Le liquide de frein assume la transmission des forces envoy es dans le cylindre de frein principal au cylindre de frein de roue et aux triers de frein Le liquide de frein est un l ment de construction important pour le v hicule et ses propri t s jouent un r le important pour la conception de l installation de freinage Il doit donc r pondre un grand nombre d exigences lorsqu il doit fournir ses preuves dans la pratique 9 3 Exigences La liste ci d
2. Le tableau 3 donne une vue d ensemble des diff rentes grandeurs caract ristiques en fonction de la grandeur de mol cule Grandeur Densit de mol culaire d bullition d inflammation g mol cule kg m 72 170 30 200 bis 50 715 790 Fuel Oprabs 142 310 180 360 58 65 810 860 EL Diesel Lubrifiants 280 460 210 600 100 300 840 920 Tableau 3 grandeurs caract ristiques de diff rents hydrocarbures valeurs approximatives 2 4 Classement des hydrocarbures sur la base de leur structure mol culaire Le p trole n est pas un produit de composition homog ne Il contient des compos s tr s volatils et des compos s peu volatils qui peuvent tre s par s par distillation Du point de vue chimique on trouve des combinaisons de compos s d hydrocarbures en forme de cha nes et d anneaux satur s et non satur s Ils sont appel s alors base paraffinique base de napht ne ou aromatiques selon le type d hydrocarbure qui d termine les propri t s physico chimiques de l ensemble du compos De fa on tr s simplifi e on applique la relation mentionn e dans le tableau 4 pour le classement d une huile min rale 0 Structure Fraction principale Caract ristiques A base de paraffine plus de 75 de paraffines Densit lt 900 kg m cha nes rectilignes ou ramifi es Indice de viscosit 93 105 A base de napht ne plus de 70 de napht nes Densit 900 940 kg m Indice de viscosit 30 80
3. 7 4 Classes de viscosit Il n y a pas de sp cifications de viscosit pour les huiles moteurs 2 temps En g n ral ce sont des huiles des classes de SAE 20 30 ou 40 7 5 Classes de rendement Comme pour les huiles moteurs 4 temps il existe dans ce domaine galement diff rentes marches d essai normalis es pour les moteurs qui sont destin es valuer les performances de ces lubrifiants Jusqu une date r cente on a eu recours galement des classes A P I pour valuer les performances des huiles moteurs 2 temps Ce syst me a t remplac cependant par la sp cification JASO JASO est l abr viation pour Japanese Automotive Standards Organisation laquelle adh rent tous les principaux constructeurs de moteurs japonais La sp cification de JASO a t d velopp e pour des moteurs 2 temps de motos refroidis par air et par eau On value les crit res suivants m Pouvoir lubrifiant usure du piston et du segment comportement au d marrage froid m Comportement aux d tergents propret du piston de la rainure de segment de la chambre de combustion des bougies pas de gommage du segment m Blocage du syst me d chappement accumulation de calamine m Fum e d chappement pr vention de la formation de fum e En suppl ment des classes de JASO les constructeurs europ ens de moteurs 2 temps ont mis au point une sp cification Global tant donn que les performances de moteur des classes de JAS
4. Aromatique plus de 50 d aromates Densit gt 940 kg m Indice de viscosit 0 40 Tableau 4 classification d une huile min rale sur la base de la structure mol culaire 10 cCastrol ABC du graissage De m me les propri t s des produits raffin s base d huile min rale qui ont d j t mentionn es plus haut d pendent tr s fortement de la structure mol culaire La stabilit oxydative et la stabilit thermique que l on peut diff rencier nettement l une de l autre en sont des exemples tr s caract ristiques Alors qu on entend par stabilit oxydative la r sistance une r action avec de l oxyg ne la stabilit thermique est la r sistance d une mol cule une d composition par effet thermique Les relations suivantes sont consid r es comme ayant un effet l g rement simplifiant Comme des compos s ayant des doubles liaisons ont tendance r agir plus fortement avec l oxyg ne que des mol cules avec des liaisons simples les paraffines et un peu moins galement les napht nes sont plus stables l oxydation que les ol fines et les aromates D autres part des compos s en forme de cha nes peuvent tre mis en vibration davantage sous l effet de la chaleur moyennant quoi il intervient une d composition de la mol cule lorsqu une valeur seuil d termin e est d pass e En revanche les compos s annulaires peuvent stocker davantage d nergie de chaleur avant qu on arrive la d sint g
5. Huiles moteur stables au cisaillement avec excellentes performances en mati re de propret des pistons protection contre l usure pouvoir dispersant pour la rouille et stabilit aux temp ratures lev es Recommand es pour les moteurs diesel tr s sollicit s avec exigences d mission Euro 1 Euro 2 Euro 3 et Euro 4 et fonctionnement dans des conditions d utilisation tr s difficiles ex avec intervalles tr s longs entre les vidanges conform ment aux recommandations du constructeur Conviennent pour moteurs avec recirculation des gaz d chappement avec et sans filtre particules et moteurs quip s d un syst me de r duction du SCR NO Les huiles E6 sont fortement recommand es pour les moteurs quip s d un filtre particules m me en combinaison avec un carburant diesel faible teneur en soufre max 50 mg kg Les recommandations varient d un constructeur de moteur l autre en cas de doute consulter le mode d emploi Huiles moteur stables au cisaillement avec excellentes performances en mati re de propret des pistons bore polishing protection contre l usure pouvoir dispersant pour la rouille contr le des d p ts du turbocompresseur et stabilit aux temp ratures lev es Recommand es pour les moteurs diesel tr s sollicit s avec exigences d mission Euro 1 Euro 2 Euro 3 et Euro 4 et fonctionnement dans des conditions d utilisation tr s difficiles ex avec intervalles tr s longs entre les vidanges con
6. Structure utilisation et propri t s des lubrifiants Castrol Switzerland AG Baarerstrasse 139 Tel 058 456 93 33 6302 Zug Fax 058 456 93 39 cCastrol ABC du graissage Avant propos On entend parfois cette d claration L huile n est que de l huile La raison est que jusqu une poque pas tr s recul e la qualit de l huile ne jouait pas un r le particuli rement d terminant si on regarde les choses de pr s Au cours des derni res ann es cette situation a cependant radicalement chang Avec le d veloppement de la technique des moteurs et un changement dans les habitudes d utilisation des v hicules les huiles lubrifiantes sont devenues un p le central d int r t Les poques sont en plein bouleversement les r glements et sp cifications techniques sont modifi s presque tous les jours et de r cents d veloppements peuvent tre d suets dans des d lais tr s courts En un laps de temps tr s court la qualit des huiles lubrifiantes est donc devenue une question extr mement importante Castrol s est efforc e de tout temps d alimenter ses clients garagistes et consommateurs avec davantage d informations sur les huiles La connaissance des lubrifiants et op rations de lubrification aide d velopper un sentiment pour la qualit et contribue ainsi la s lection du produit De nos jours le choix du bon produit est plus important que jamais si l on veut viter des probl mes Le pr sent ABC d
7. dynamique est mesur e g n ralement dans des viscosim tres rotation notamment pour la viscosit des basses temp ratures 4 1 1 Classes de viscosit SAE Les lubrifiants pour les v hicules huiles moteurs et huiles engrenages sont d crits avec des classes SAE SAE Society of Automotive Engineers On y d finit les l ments suivants e Temp ratures pour les mesures de viscosit e Valeurs seuil de viscosit e Attributions des classes Dans la plage de r gime chaude la viscosit est d termin e pour les huiles moteurs et les huiles engrenages de fa on homog ne pour toutes les classes SAE 100 Ceci n est pas suffisamment pratique pour les huiles moteurs Pour cette raison on d finit dans le cas pr sent en suppl ment la viscosit HTHS High Temperature High Shear pour 150 et un gradient de cisaillement de 10 s Dans la plage de r gime froide on prescrit diff rentes temp ratures de mesure en fonction de la classe SAE Les huiles pour lesquelles on a des valeurs seuil de viscosit l tat froid pr sentent la lettre W en suppl ment de la valeur num rique de la classe SAE respective Dans les tableaux 7 et 8 on regroupe les classes de viscosit SAE respectivement pour les huiles moteurs et pour les huiles engrenages M Huile monograde Huile multigrade Lorsqu une huile ne r pond qu l exigence d une classe SAE c est une huile monograde en anglais Monograde par e
8. 8 5 mPa 150 C Ces huiles peuvent ne pas convenir certains moteurs Utilisation uniquement avec l accord du constructeur Table 11a S quences de test ACEA pour des huiles moteurs essence Low Mid SAPS Teneur basse en cendres sulfat es Sulfated Ash Phosphore Soufre ABC du graissage Table 11b S quences de test ACEA pour des huiles moteurs essence etDiesel de voitures et v hicules utilitaires l gers compatible aux catalyseurs Huiles moteur pour l utilisation dans des moteurs diesel aspiration naturelle et moteurs turbo diesel d utilitaires plus lourds moyennement fortement sollicit s et intervalles r guliers entre les vidanges Huiles moteur stables au cisaillement avec excellentes performances en mati re de propret des pistons protection contre l usure pouvoir dispersant pour la rouille et stabilit aux temp ratures lev es Recommand es pour les moteurs diesel tr s sollicit s avec exigences d mission Euro 1 Euro 2 Euro 3 et Euro 4 et fonctionnement dans des conditions d utilisation tr s difficiles ex avec intervalles tr s longs entre les vidanges conform ment aux recommandations du constructeur Conviennent pour moteurs sans filtre particules moteurs avec recirculation des gaz d chappement et moteurs quip s d un syst me de r duction du SCR NO Les recommandations varient d un constructeur de moteur l autre en cas de doute consulter le mode d emploi
9. Dans les additifs le choix est encore plus grand L effet des additifs est fonction d une part de la concentration et d autre part galement de la combinaison des additifs entre eux effet synerg tique Cependant il existe galement le risque que certains types d additifs ne soient pas compatibles entre eux effet antagoniste ce qui doit tre pris en consid ration lors du d veloppement Le tableau 16 donne des informations sur les principaux additifs et leur fonction qui sont utilis s pour la fabrication de fluides hydrauliques 55 GCastrol ABC du graissage 10 5 Subdivision La subdivision des fluides hydrauliques peut se faire selon diff rents points de vue par exemple des groupes de produits des domaines d application selon des aspects d ininflammabilit ou selon des concepts cologiques tels que la biod gradabilit ou la classe de risque pour l eau La subdivision la plus courante actuellement se fait selon le sch ma suivant e Fluides hydrauliques base d huile min rale e __Fluides hydrauliques ininflammables sans importance en Suisse donc non trait s e Fluides hydrauliques biod gradables inhibiteurs d oxydation R duisent et retardent le vieillissement Additifs pour la protection Emp chent et r duisent la corrosion et la formation de anticorrosion rouille sur des surfaces m talliques inhibiteurs pour des m taux non R duisent la corrosion de mat riaux contenant du cuivre ferreux Addit
10. capacit d absorption de pression ester Epaisseur sup rieure du film lubrifiant viscosit sup rieure des temp ratures lev es Meilleur comportement de r action des additifs possibilit d additivit plus ad quate adapt e au type de liquide de base A partir de ces propri t s on obtient une s rie d arguments convaincants qui mettent en vidence les avantages dans l utilisation d huiles moteurs synth tiques D marrage froid sans probl me toutes les temp ratures m me au dessous de 0 C fonctionnement sensiblement plus souple des moteurs 1 2 5 Alimentation plus rapide des composants des moteurs apr s le d marrage usure plus faible pouvant tre mesur e 1 2 6 Economie de carburant mesurable dans toutes les conditions de service 4 Aucune consommation d huile constatable quantit s d appoint en huile r duites Meilleure protection contre les d p ts des temp ratures lev es longue dur e de vie des moteurs Blueprint condition R serves de lubrification plus lev es dans la plage des hautes temp ratures protection optimale contre l usure m me dans des conditions critiques 3 8 Pr vention optimis e contre la formation de boue dans des conditions de service d favorables 3 5 8 R serves de performances plus importantes notamment dans le cas d intervalles de vidange allong s 42 GCastrol ABC du graissage 7 Huiles moteur pour
11. sont les lubrifiants qui proviennent tous du p trole Il existe galement des graisses lubrifiantes pour des applications tr s pr cises Les lubrifiants sont class s par cat gories Les plus importants sont cit s ci dessous Castrol m Lubrifiants automoteurs e Huiles moteurs e Huiles engrenages e Liquides de frein ABC du graissage u Lubrifiants industriels Fluides hydrauliques Huiles engrenages Huiles pour compresseurs Huiles pour turbines Produits anticorrosion R frig rants lubrifiants Huiles isolantes et huiles blanches Graisses lubrifiantes cCastrol ABC du graissage 2 Chimie du p trole 2 1 Introduction D s l antiquit le p trole tait connu sous la forme de bitume d asphalte et de produits bitumineux et se trouvait la surface de la terre dans des creux de goudron Les premiers forages p troliers effectu s en 1857 en Roumanie en 1858 aux Etats Unis et la m me ann e galement en Allemagne ont permis de d couvrir des gisements exploitables d j des profondeurs de moins de 50 m tres Aujourd hui on doit forer des profondeurs de quelques milliers de m tres pour rencontrer de l huile dans des zones p trolif res et on atteint dans certains cas des profondeurs de forage sup rieures 6000 m tres Dans le cadre de la recherche de p trole on d couvre un gisement exploitable pour presque un sondage de forage sur deux sur la base des travaux pr liminaires effect
12. 150 C 3 0 mPa s 10 s pour intervalles de vidange allong s jusqu 30 000 km Huile moteurs pour moteurs essence avec propri t s d conomie de carburant viscosit 150 C min 3 5 mPa s 10 s pour intervalles de vidange allong s jusqu 30 000 km Huiles moteur Mid SAPS SAE 5W 30 avec faible teneur en soufre phosphore et cendres de sulfate pour moteurs essence avec propri t s lev es d conomie de carburant Sp ciales pour les mod les avec WIV pour des intervalles entre vidanges jusqu 50 000 km Pour moteurs diesel aspiration et moteurs diesel avec turbocompresseur Exigences concernant teneur en phosphore viscosit HTHS stabilit au cisaillement perte par vaporation propret du piston usure de came et de poussoir ainsi que compatibilit avec lastom re fluor Intervalle de vidange 15 000 km Huile moteurs pour moteurs diesel de gicleur pompe avec protection lev e contre l usure Intervalle de vidange 15 000 km Huile moteurs SAE OW 30 pour moteurs diesel avec propri t s lev es d conomie de carburant viscosit 150 C 3 0 mPa s 10 s pour intervalles de vidange allong s jusqu 50000 km Huile moteurs SAE OW 30 pour moteurs diesel de gicleur pompe avec propri t s lev es d conomie de carburant viscosit 150 C 3 0 mPa s 10 s pour intervalles de vidange allong s jusqu 50 000 km Huiles moteur Mid SAPS SAE 5W 30 avec faible teneu
13. Couleur La couleur naturelle d un liquide de frein est g n ralement jaune L addition de colorants dans le but de colorer le liquide en rouge vert bleu etc a uniquement un objectif principal celui de pouvoir diff rencier une marque d une autre La couleur d un liquide de frein ne donne aucun renseignement sur ses qualit s Conservabilit Les liquides de frein devraient pouvoir tre stock s jusqu 5 ans dans des f ts m talliques d origine ferm s Influence de l eau hygroscopicit Par hygroscopicit on entend la propri t d un liquide attirer l humidit contenue dans l environnement Ceci aboutit ce que le liquide de frein continue toujours de s enrichir en eau ce qui entra ne un abaissement du point d bullition L exp rience montre que le point d bullition ne devrait pas tre inf rieur 155 C afin de ne pas faire courir un risque au bon fonctionnement du liquide de frein Ce risque est r duit consid rablement si on utilise des liquides de frein de meilleure qualit par exemple un DOT 5 1 La figure 19 montre le point d bullition en fonction de la teneur en eau 52 GCastrol ABC du graissage N G Ko ao T C A Teneur en eau m m Figure 19 Point d bullition de diff rents liquides de frein en fonction de la teneur en eau 53 GCastrol ABC du graissage 10 Fluides hydrauliques 10 1 Introduction La transmission de l n
14. Pour l utilisation du carburant diesel avec teneur en soufre inf rieure 0 5 m m Peut tre utilis e la place des huiles CD CE et CF 4 CF 4 Actuel Mise en service en 1990 Pour des moteurs 4 temps aspiration et turbo r gime lev Peut tre utilis e la place des huiles CD et CE CF 2 Actuel Mise en service en 1994 Pour des moteurs 2 temps tr s sollicit s Peut tre utilis e la place des huiles CDII CF Actuel Mise en service en 1994 Pour des moteurs diesel off road injection indirecte et autres y compris ceux qui utilisent un carburant avec une teneur en soufre sup rieure 0 5 m m Peut tre utilis e la place des huiles CD CE Ne plus actue Mise en service en 1987 Pour des moteurs 4 temps aspiration et turbo r gime lev Peut tre utilis e la place des huiles CC et CD CD Il CD Nep actu Nep actu un Mise en service en 1987 Pour des moteurs 2 temps Mise en service en 1955 Pour des moteurs aspiration et turbo cc Nep actu Pour des moteurs post rieurs 1961 CB un Nep actu Pour des moteurs moyennement sollicit s construits entre 1949 et 1960 CA SIDSIDSIDS Br Nep actue Pour des moteurs peu sollicit s des ann es 40 et 50 Tableau 10b Classification API des huiles pour moteurs diesel GCastrol ABC du graissage Standards ACEA po
15. ce qui suit e Plus l huile de base est fluide plus la perte par vaporation est lev e la temp rature de service du moteur Cependant les huiles d hydrocraquage et en particulier les hydrocarbures synth tiques pr sentent pour une viscosit identique des pertes par vaporation sensiblement plus faibles que les produits raffin s classiques d huile min rale E Dilution de l huile moteurs Lors du d marrage d un moteur froid allumage command une faible partie seulement de l essence s vapore l ments bas point d bullition dans l air d aspiration Ceci peut entra ner des probl mes de d marrage froid tant donn que le m lange air carburant est alors trop pauvre C est pourquoi tous les moteurs allumage command disposent d un syst me auxiliaire de d marrage froid soit command manuellement et appel g n ralement choke soit command lectriquement ou lectroniquement starter automatique Ces organes de r glage am nent une quantit suppl mentaire d essence au moteur froid en fonction de la temp rature de sorte qu il peut se former un m lange air carburant inflammable L essence non vapor e quitte l chappement en grande partie sous la forme d hydrocarbure non br l Une petite partie se condense sur les parois de cylindre encore froides et peut enlever partiellement le film lubrifiant cet endroit Sur les moteurs avec des d marrages froid fr quents on peut arriver
16. ces lastom res dans l installation de freinage qui peuvent gonfler seulement l g rement sous l influence du liquide de frein en particulier avec un effet long terme mais ne doivent en aucun cas r tr cir 49 GCastrol ABC du graissage Compressibilit La compressibilit devrait tre faible et la moins d pendante possible de la temp rature et de la pression e Stabilit l oxydation Le liquide de frein ne devrait pas vieillir ni s vaporer et rester le plus stable possible toutes les temp ratures et avec toutes les influences que l on peut trouver dans le syst me de freinage 9 4 Structure La composition chimique d un liquide de frein doit tre choisie de fa on garantir un rendement et une s curit optimum La nature et la qualit des divers composants d terminent les propri t s choisies d un liquide 9 4 1 Liquides de base Au niveau mondial quatre groupes de produits se sont impos s qui sont utilis s pour la fabrication de liquides de frein et servent en premier lieu de lubrifiants Ces groupes sont les suivants e Ethers de polyglycol avec sans esters de borate e Huiles min rales e Esters de silicium e Huiles de silicone Les liquides de frein base d thers de polyglycol et de leurs d riv s les esters de borate occupent de loin la plus grosse part sur le march mondial Certains syst mes de freinage exigent encore l utilisation d huiles min rales Les esters de
17. cologiques ils ne chargent l environnement que dans une proportion plus faible que par exemple les huiles min rales Ils doivent tre vacu s de fa on r glementaire de la m me fa on que tous les autres lubrifiants M me dans le cas d un accident de p trolier on doit proc der comme pour une huile min rale le liquide coul doit tre recueilli et l autorit comp tente doit tre inform e 57 Castrol ABC du graissage Fuides hydrauliques biod gradables Figure 20 Classification de fluides hydrauliques biod gradables Les exigences minimales impos es des fluides hydrauliques biod gradables sont consign es dans la fiche standard de VDMA 24568 et dans les propositions de ONorm C 2027 partie 4 et partie 5 10 6 Sp cifications Pour tre s r qu un groupe hydraulique est lubrifi sans probl me et de fa on fiable pendant toute la dur e d utilisation et peut remplir ainsi ses fonctions on a cr diff rentes sp cifications Outre la norme de DIN 51 524 d j mentionn e au chapitre 9 3 diff rents constructeurs ont publi galement leurs propres r glements qui sont restitu s de fa on sommaire sur la figure 21 E Cincinnati Milacron P 68 P 69 et P 70 M Denison HF 0 HF 1 et HF 2 E US Steel 127 et 136 E Vickers 1 286 S et M 2950 S Figure 21 Sp cifications de constructeurs pour fluides hydrauliques 58 GCastrol ABC du graissage 11 Huiles engrenages pour l indust
18. huiles sont particuli rement recommand es par DC Ces huiles moteur coefficient de frottement r duit permettent d espacer au maximum les vidanges des moteurs diesel de v hicules utilitaires Pour ces exigences conformit minimale obligatoire ACEA Ed Les huiles moteur low SPAsh ne sont pour l instant autoris es que pour certains moteurs diesels voir la feuille 223 2 Ces huiles low SPAsh offrent actuellement la meilleure qualit du march pour les moteurs diesel faible teneur en soufre en phosphore et en composants g n rateurs de cendres low ash avec les exigences correspondantes les plus approfondies Huiles multigrades pour certains moteurs de voitures de tourisme de v hicules utilitaires du secteur des voitures de tourisme et certains moteurs industriels du secteur des voitures de tourisme selon la feuille 223 2 Exigences minimales selon ACEA A2 ou A3 et B2 ou B3 Huiles multigrades coefficient de frottement r duit pour certains moteurs de voitures de tourisme de v hicules utilitaires du secteur des voitures de tourisme et certains moteurs industriels du secteur des voitures de tourisme selon la feuille 223 2 Des autorisations sont possibles pour les classes SAE OW X 5W X et 10W X Exigences minimales selon ACEA A3 et B3 et B4 33 GCastrol ABC du graissage Feuille 229 31 Feuille 229 5 Feuille 229 51 Ces huiles low SPAsh coefficient de frottement r duit son
19. ils d rivent par rapport au point de graissage On pense surtout aux paliers roulement et paliers glissement aux engrenages ouverts aux c bles m talliques ou aux entra nements par cha ne Pour ces applications on utilise des graisses lubrifiantes Les graisses lubrifiantes sont des lubrifiants consistants et g n ralement base d huile min rale Elles sont fabriqu es dans une large plage de consistance et de p n tration qui va de liquide suifeux en passant par p teux 13 2 D finition Pour la d finition des graisses lubrifiantes il existe diff rentes versions Les plus courantes sont report es sur la figure 25 Au plan physique les graisses lubrifiantes font partie des dispersions plus exactement des suspensions de solides dans des liquides Il existe les d finitions suivantes m Les graisses lubrifiantes sont des lubrifiants consistants qui sont base d huile min rale et ou d huile de synth se et d un paississant Elles peuvent contenir des additifs et ou des lubrifiants gras DIN 51825 Une graisse lubrifiante est une substance solide ou semi fluide qui r sulte de la dispersion d un paississant dans un lubrifiant liquide Elle peut contenir d autres composants qui conf rent des propri t s particuli res ASTM D 288 Les graisses lubrifiantes sont des lubrifiants fix s c est dire qui ne coulent pas librement et sont donc r sistantes un certain degr des forces d formantes Le
20. l effet de serre du fait d une mission de CO plus faible MH intervalles de vidange de l huile moteurs L intervalle de vidange est d fini par les constructeurs de moteurs Alors qu on prescrivait autrefois des intervalles de 5 000 km ceux ci ont t allong s par les constructeurs de moteurs gr ce une technique de moteur et des qualit s d huile optimis es De nombreux constructeurs prescrivent aujourd hui des intervalles de vidange de 15 000 km avec cependant comme r serve de changer l huile au moins une fois par an si le kilom trage pr d fini n est pas atteint Dans des conditions d favorables par exemple en cas de fr quents parcours sur des petites distances ou de r gime continu en montagne on recommande une vidange deux fois par an Avec un r gime de parcours r duits l huile moteurs est sollicit e par le condensat du carburant l humidit et la formation de boue plus largement qu avec des conditions de service id ales En r sum on peut donner les conseils suivants e L huile moteurs doit tre chang e assez souvent pour que toutes les pi ces de moteurs soumises l usure dans la mesure o elles viennent en contact avec l huile moteurs puissent effectuer leur service au moins pendant 200 000 km sans d faillance de fonction e L huile moteurs doit tre chang e assez souvent de fa on que l encrassement global dans le moteur dans le filtre et dans l huile reste dans des limites satisfaisantes Une huile
21. les flancs de dents m Pr venir la formation de piq re m Evacuer la chaleur de frottement qui se forme Ces fonctions sont renforc es par le fait que les lubrifiants doivent garantir la s curit d exploitation des machines m me avec des influences de temp ratures extr mes 11 3 Choix A partir des fonctions il est important d une part de conna tre les conditions d environnement dans lesquelles l engrenage travaille et d autre part de conna tre les d roulements de mouvements qui apparaissent et les charges sur le flanc de dent Le choix des lubrifiants pour les engrenages roue dent e dans le secteur industriel est consign dans la norme DIN 51509 partie 1 huiles lubrifiantes et dans la norme DIN 51509 partie 2 lubrifiants plastiques graisses et lubrifiants d adh rence et peut y tre relu 59 GCastrol ABC du graissage Pour le fonctionnement s r d engrenages roue dent e on dispose de six types diff rents de lubrifiants pour engrenages avec un additif diff rent aucun doux fort qui sont les suivants e Huiles min rales e Huiles de synth se e Liquides de rodage e Graisses base d huile min rale e Graisses synth tiques e Lubrifiants d accrochage 11 4 Classification et sp cification 11 4 1 Normes DIN On mentionne huit types de lubrifiants dans les normes allemandes dans lesquelles les exigences impos es la lubrification sont fix es par des secteurs industriels tableau 18 11
22. moteurs 2 temps 7 1 Introduction Le moteur 2 temps occupe une place particuli re au niveau de la technique de lubrification Dans le cas pr sent on n a pas de carter d huile comme sur le moteur 4 temps et en cons quence l huile moteurs ne peut pas tre amen e sous pression aux paliers par une pompe huile normale L huile moteurs est donc soit ajout e au carburant lubrification s par e soit inject e dans le m lange air carburant au moyen d une pompe de dosage d huile lubrification par huile fra che Dans le carter de vilebrequin elle se s pare du carburant gaz ifiant et lubrifie sous la forme d un brouillard d huile les paliers les pistons les segments de pistons et les cylindres Ainsi les surfaces de glissement du cylindre les pistons et les segments de pistons peuvent tre lubrifi s de fa on fiable mais on ne peut gu re mettre en place une lubrification hydrodynamique dans les paliers C est pour cette raison qu on n utilise pas de paliers glissement sur les moteurs 2 temps mais des paliers roulement qui n cessitent une quantit d huile inf rieure Le brouillard d huile peut p n trer cet endroit et est suffisant pour la lubrification Les principaux secteurs d utilisation pour les moteurs 2 temps sont aujourd hui les deux roues motos v lomoteurs scooters des moteurs hors bord de bateaux les scies cha ne et les appareils de jardin comme les tondeuses gazon Pour le fonctionnement d un moteu
23. moteurs qui n est jamais remplac e ne peut pas satisfaire sans r serves aux fonctions qu on exige d elle tant donn que les additifs contenus dans l huile sont d compos s et perdent donc leur puissance Les cons quences sont une usure lev e et 35 GCastrol ABC du graissage une accumulation de boue importante ce qui entra nera une r duction de puissance du moteur au cours de sa vie ult rieure Consommation d huile Chaque moteur consomme de l huile m me les moteurs modernes peu polluants et conomes en carburant un tat de fait qui est in vitable et qui trouve sa justification aussi bien dans la conception des moteurs que dans la technique des lubrifiants On a toujours une faible consommation d huile Sur les moteurs modernes la consommation d huile est aujourd hui g n ralement lt 0 5 I pour 1000 km La consommation d huile du moteur d pend des facteurs suivants e Ajustement des segments de pistons dans les rainures de segment de pistons e Forme et pression d application des segments de piston e Etanch it des guide soupapes e Etanch it l huile du moteur vers l ext rieur e Perte par vaporation de l huile moteurs avec une temp rature d huile lev e MH Perte par vaporation de l huile moteurs temp rature lev e La perte par vaporation de l huile moteurs est li e troitement la viscosit et la qualit de l huile de base utilis e De fa on g n rale on peut dire
24. que le carbone t travalent peut former des cha nes droites et ramifi es ainsi que des syst mes de forme annulaire cycliques Selon leur construction les hydrocarbures sont class s en quatre groupes et d sign s diff remment tableau 1 cCastrol ABC du graissage Langage courant D signation selon IUPAC Paraffines Alcanes m Paraffines normales m Alcanes normaux a soparaffines a so alcanes m Napht nes a Cyclo alcanes Cycloparaffines Ol fines Alc nes a Diol fines Alcadi nes Ac tyl nes International Union of Pure and Applied Chemistry Tableau 1 appellations pour les structures de mol cules 2 2 1 Paraffines alcanes Les paraffines avec leurs cha nes droites figure 1 ou ramifi es figure 3 d atomes de carbone ne contiennent que des liaisons simples et donc le plus grand nombre possible d atomes d hydrog ne Comme elles ne peuvent pas absorber d autres atomes d hydrog ne on les appelle satur es Elles ne r agissent pas chimiquement dans la plupart des conditions Les iso paraffines disposent d un comportement au froid sensiblement meilleur que les paraffines normales Paraffine normale HEXANE C H 1 Iso Paraffine ISOHEXANE CsH Figure 2 Figure 3 Pour les lubrifiants en particulier ceux pour les moteurs il est souhaitable d avoir des compos s satur s et peu r actifs tant donn qu ils sont les seuls avoir la stabilit au vieillissement n ces
25. silicium sont utilis s principalement dans la course automobile en raison de leur point d bullition lev La diffusion des huiles de silicone se limite principalement aux Etats Unis o ces produits sont utilis s sur de nombreux v hicules militaires Pour fabriquer les liquides de frein base d ther de polyglycol on utilise galement les trois composants suivants 9 4 2 Diluants solvants Un syst me de freinage qui contiendrait uniquement de l ther de polyglycol avec ou sans esters de borate ne fonctionnerait plus de basses temp ratures en raison de la viscosit trop lev e C est pourquoi il est n cessaire de diluer le lubrifiant avec un produit faible viscosit Ce diluant doit dissoudre en plus tous les autres composants de sorte qu on obtient un syst me phase unique pour toutes les temp ratures Les thers de glycol sont les diluants solvants les plus utilis s 9 4 3 Agents modifiants Comme on l a d j mentionn au chapitre 8 3 il est n cessaire d avoir une certaine proportion de gonflement du caoutchouc Comme le diluant solvant a une tendance prononc e faire gonfler le caoutchouc il faut ajouter des agents modifiants pour contr ler ce ph nom ne A cet effet on utilise des glycols Les glycols peuvent tre appel s galement agents de solubilisation parce qu ils facilitent la dissolution des inhibiteurs voir plus loin 50 GCastrol ABC du graissage agissent com
26. terminant pour la dur e d un intervalle de vidange L puisement de l additif et la pr sence de produits de combustion corrosifs ne peuvent pas tre influenc s par des filtres de flux secondaire Un filtre d huile moteurs qu il soit dispos dans le flux principal ou le flux secondaire ne peut jamais e remplacer les additifs consomm s de l huile moteurs e filtrer le condensat du carburant e filtrer l eau et les acides Ces deux l ments entra nent le gonflement du papier filtre Ceci emp che l coulement de l huile et r duit la surface de filtre efficace Un grand constructeur automobile allemand donne ci dessous sa position sur le th me des filtres de flux secondaire En particulier nous ne pouvons pas approuver un allongement des intervalles de vidange m me avec le montage d une installation de filtration suppl mentaire tant donn que l efficacit de l additif et les performances des additifs dans l huile ne s en trouvent pas am lior es Le montage suppl mentaire d un filtre d huile de flux secondaire ne permet pas de faire une conomie de frais Nous jugeons tr s douteuse la publicit des constructeurs et fournisseurs d installations de filtration suppl mentaires avec des intervalles de vidange extr mement longs en cas de montage de leurs installations de filtration suppl mentaires On a donc d conseill d utiliser des filtres suppl mentaires sur les moteurs essence et les moteurs diesel dans le but
27. une dilution importante de l huile moteurs Ceci r duit la viscosit et le pouvoir lubrifiant de l huile moteurs une usure importante peut en tre la cons quence Une consommation normale d huile moteurs peut tre masqu e galement par l accumulation d essence dans l huile moteurs Lorsque l huile moteurs atteint nouveau la temp rature de 36 GCastrol ABC du graissage service ce qui n est le cas cependant qu au bout de 15 20 km environ de parcours l essence s vapore en majeure partie nouveau de l huile moteurs Cette op ration n intervient cependant que tr s lentement et au bout d environ 2 heures de parcours 80 85 de l essence sont vapor s Les fractions d essence point d bullition plus lev restent dans l huile moteurs Lorsque le moteur est sollicit davantage pendant la phase d vaporation par une conduite pouss e on a souvent en cons quence des d g ts de paliers pour lesquels il n y a pas d explication valable pour commencer En raison de l vaporation de la fraction d essence provenant de l huile moteurs il peut appra tre soudain une pr tendue consommation d huile brusquement lev e qui entra ne dans des cas extr mes un graissage insuffisant Avec les moteurs allumage command on peut rencontrer des fractions d essence de 5 de volume dans l huile moteurs cependant m me des valeurs de 10 de volume et plus ne sont pas rares avec des conditions de service d favora
28. 115 1 National Lubricating Grease Institute 2 1 Unit 0 1 mm Tableau 22 Classification de la consistance des graisses lubrifiantes 71 GCastrol ABC du graissage 13 6 Applications Les graisses lubrifiantes sont utilis es de fa on appropri e pour des applications sp ciales et doivent r pondre des exigences diff rentes selon les conditions d utilisation Les secteurs d utilisation sont les suivants e Points de graissage qui doivent tre prot g s par un matelas de graisse vis vis de la p n tration de substances trang res perturbatrices en particulier abrasives ou corrosives e Points de graissage pour lesquels on doit viter un encrassement du produit fabriqu ou des couples de frottement par un coulement d huile goutte goutte e Points de graissage ouverts desquels l huile s coulerait trop rapidement ou par lesquels elle est projet e violemment e Points de graissage avec faible consommation de lubrifiant qui ne doivent tre graiss s que rarement e Points de graissage dont le co t de maintenance doit tre faible e Points de graissage avec des mouvements de glissement lents des pressions superficielles lev es et ou des mouvements tr s variables coups chocs e Points de graissage qui doivent fonctionner silencieusement 13 7 Propri t s d utilisation La nature et la concentration des trois l ments de base d terminent en principe les possibilit s d utilisation
29. 40 GCastrol ABC du graissage parfaitement en tre la cons quence Une optimisation des performances d une huile moteurs ne peut pas tre obtenue par des additions incontr l es de substances en partie inconnues Pourquoi de l huile de synth se et non pas de l huile min rale Les huiles moteurs synth tiques ont un meilleur rendement leur utilisation est avantageuse moderne et est exig e de plus en plus par les constructeurs de moteurs afin de satisfaire aux exigences impos es aux intervalles de vidange allong s En particulier les huiles l g res synth tiques des classes de SAE OW X et 5W X par exemple SAE OW 30 et SAE 5W 40 m ritent une attention particuli re Les huiles synth tiques sont compos es de structures mol culaires assembl es de fa on s lective voir galement chapitre 3 qui conf rent par exemple aux huiles moteurs l g res synth tiques des avantages importants par rapport aux huiles moteurs base d huile min rale Ceci est mis en vidence l aide de l aper u la page suivante Les liquides synth tiques pr sentent les propri t s avantageuses suivantes par rapport aux huiles min rales 41 CCastrol ll ABC du graissage Meilleure fluidit dans les limites de la plage d utilisation de temp ratures les huiles synth tiques se diluent moins avec l augmentation de la temp rature Meilleures propri t s de r duction du frottement associ es avec une tr s grande
30. 42 Sp cifications d association et de soci t s Diff rents constructeurs de secteurs industriels et la AGMA American Gear Manufacturers Association ont galement d fini des sp cifications propres Parmi elles on compte en particulier les sp cifications suivantes e AGMA 250 04 engrenages ferm s e AGMA 251 02 engrenages ouverts e US Steel 224 e Cincinnati Milacron P 59 C 320 e David Brown SL 53 101 60 Castrol Viscosit p n tration Sans additifs pour haute pression Classes de viscosit selon Huiles Huiles Huiles Huiles ISO 3448 classes lubrifiantes Jubrifiantes lubrifiantes B lubrifiantes ABC du graissage Avec additifs pour haute pression Huiles Huiles lubrifiantes lubrifiantes Graisses Graisses C amp C L C LP lubrifiantes lubrifiantes L AN L TD de NLGI selon DIN DIN51510 DIN51513 DIN 51517 DIN 51517 K G 51818 DIN 51 501 DIN 51 515 Parties1et Partie3 DIN 51825 DIN 51826 Tableau 18 Exigences impos es aux lubrifiants industriels 61 GCastrol ABC du graissage 12 R frig rants lubrifiants 12 1 Introduction Les r frig rants lubrifiants sont utilis s aussi bien pour l usinage que pour le formage de m taux Un grand nombre de facteurs influe ici sur la rentabilit du travail des m taux Parall lement aux influences qui proviennent du mat riau de la pi ce de l outil et de la machine outil les r frig r
31. 5 7 a Additifs prot geant l huile 5 8 et 5 9 5 1 D tergents Ils lib rent tr s largement les surfaces chaudes des d p ts par exemple sur les pistons Les particules de poussi re solides ont une enveloppe microscopique sont maintenues en suspension dans l huile et ne peuvent gu re se d poser de cette fa on Les d p ts souples sont nettoy s nouveau par lavage Gr ce leur alcalinit ils peuvent neutraliser galement des produits acides qui se forment du fait de la combustion du carburant 5 2 Dispersants Is maintiennent en suspension dans l huile des impuret s liquides et insolubles dans l huile qui se forment principalement pendant la phase d chauffement dans le moteur Les additifs emp chent l agglutinement agglom ration des particules de poussi re et donc la formation de boue 5 3 Additifs haute pression et additifs pour la protection contre l usure Ces additifs sont appel s en anglais additifs Extreme Pressure EP et additifs Anti Wear AW Ils r duisent le frottement et l usure et prot gent contre un contact m tallique par exemple cames arbre cames segments de pistons cylindres flancs de dents Par une r action chimique avec respectivement une adh sion sur la surface de m tal on constitue des surfaces de glissement qui emp chent le contact m tal m tal 5 4 Additifs anticorrosion antirouille Prot gent les parties m talliques nues qui sont en contact avec des lubrifiants de
32. O ne sont pas suffisantes pour des moteurs 2 temps exigeants comme ceux utilis s par exemple sur des scies cha ne Il existe trois cat gories de JASO et trois cat gories de Global pour les huiles moteurs 2 temps qui sont regroup es dans le tableau 13 44 GCastrol ABC du graissage Cat gorie de JASO Cat gorie de Global Exigences FA l g re FB EGB moyenne FC EGC lev e absence de bruit EGD tr s lev e absence de bruit Tableau 13 Classes de performances des huiles 2 temps Ni les classes de JASO ni les classes de Global ne sont valables pour les huiles moteurs de hors bord Celles ci sont d crites dans la sp cification NMMA TC W3 tant donn qu on a impos des exigences sp ciales ces huiles en raison de la densit de puissance lev e des moteurs de hors bord Les m thodes d essai de moteurs sont adapt es exactement ces exigences La NMMA est l abr viation pour National Marine Manufacturers Association l association de constructeurs am ricains de moteurs pour la marine 45 Castrol ABC du graissage 8 Huiles engrenages pour v hicules 8 1 Introduction Les engrenages situ s sur la branche d entra nement des v hicules doivent permettre des conditions d adaptation optimales entre le r gime moteur et le r gime des roues Ce r sultat est obtenu par des bo tes de vitesses commande manuelle ou des bo tes de vitesses automatiques et des entra nements d essieux S
33. ait une n cessit imp rative de le faire vers la fin de cet intervalle e Le carburant et galement pour une faible part l huile moteurs sont br l s dans la chambre de combustion Les produits de r action provenant de la combustion arrivent avec le gaz contournant le piston dans l huile moteurs et le chargent en suppl ment lorsque des composants inappropri s provenant des produits consommables br lent en m me temps e Les moteurs modernes sont des concepts pauvres avec lesquels la teneur en oxyde de carbone est certes fortement r duite dans les gaz br l s mais la fraction d oxydes d azote dans les gaz br l s et dans les gaz contournant le piston augmente forc ment Les oxydes d azote parviennent en m me temps que d autres produits de r action issus de la combustion avec le gaz contournant le piston dans le carter de vilebrequin L ils arrivent en contact troit avec l huile moteurs et peuvent r agir avec l huile II se forme en suppl ment des produits d oxydation insolubles dans l huile et des nitrates organiques Ces derniers peuvent former conjointement avec l eau de combustion de l acide nitrique ce qui peut entra ner son tour l puisement pr matur de la r serve alcaline des huiles moteurs Tous les facteurs r unis peuvent surcharger l huile moteurs tel point que des produits de r action insolubles dans l huile peuvent pr cipiter sous la forme de boue dans le moteur H Teneur en cendre sulfat e La pl
34. ants lubrifiants entra nent dans de nombreux cas une rentabilit nettement plus avantageuse des processus de fabrication La proportion dans laquelle le temps de fabrication et les frais de fabrication peuvent tre r duits d pend naturellement toujours du bon choix et de la bonne application Ainsi il est d une importance d terminante d int grer la valeur conomique d un r frig rant lubrifiant en plus des propri t s techniques et certainement importantes dans le calcul de rentabilit 12 2 Fonctions Outre l vacuation des copeaux effet de lavage et la protection anticorrosion temporaire la fonction principale des r frig rants lubrifiants consiste contr ler les temp ratures de coupe des outils C est pourquoi un r frig rant lubrifiant a deux fonctions principales dans la zone de contact e R frig ration et lubrification R frig ration pour vacuer la chaleur qui se forme et lubrification pour r duire le frottement Tous les effets r unis constituent l l ment de base de l utilisation de r frig rants lubrifiants figure 22 On en d duit que dans le cas de tr s grandes quantit s de chaleur vacuer comme celles qui se forment avec des vitesses de coupe lev es on utilise de fa on appropri e des r frig rants lubrifiants m lang s de l eau Les r frig rants lubrifiants non miscibles l eau sont utilis s dans le cas d un travail difficile et lent pour lequel il s agit principalement de
35. ations API actuelles Edition juillet 2001 Comme les sp cifications API sont principalement ax es sur le march am ricain et ne peuvent pas tre transpos es compl tement aux conditions europ ennes les constructeurs de moteurs europ ens se sont regroup s au sein de l ACEA Association des Constructeurs Europ ens Automobiles Dans cette ACEA il y a une instance Fuels amp Lubricants Committee qui contr le intervalles r guliers les exigences des constructeurs de moteurs europ ens impos es aux produits consommables de moteurs et les d finit pour les huiles moteurs lors des s quences de tests de l ACEA Les tableaux 11a b et 12 fournissent un aper u des s quences de test ACEA en vigueur Edition f vrier 2002 Pour une vue d taill e des diff rences de qualit s dans les tests de fr quences ACEA en laboratoire et des tests de moteurs n h sitez pas contacter le d partement technique de Castrol Switzerland AG 28 Castro Sp cifications API pour les huiles moteur Moteurs diesel Moteurs essence Cat gorie Etat Description Pour les moteurs d s 2005 Les huiles API SM se distinguent par leur meilleure stabilit SM Actuel l oxydation un plus faible d p t une meilleure protection l usure et une plus grande conomie de carburant Pour les moteurs d s SL Actuel 2001 Pour les moteurs d s SJ Actuel 1997 1994 Uniquement SH pie ete chez l
36. bles Ceci explique pour quelle raison l huile usag e provenant de moteurs essence pr sente souvent une viscosit plus faible que l huile neuve Cependant ceci ne doit pas tre imput une qualit d huile moteurs insuffisante mais aux conditions de service d favorables MH Epaississement de l huile moteurs Il appara t principalement sur les moteurs diesel en raison de l absorption de suie par l huile moteurs mais galement sur les moteurs allumage command dans le cas d une sollicitation thermique extr me Sur les moteurs diesel ceci est d au processus de combustion qui d pend lui m me du proc d d injection de la charge de moteur et de l tat m canique de l installation d injection Alors que la suie quitte le moteur principalement par l chappement une faible partie de suie arrive avec le gaz contournant le piston dans le carter d huile o il peut entra ner un paississement de l huile moteurs Celui ci est responsable en particulier pendant la saison froide de probl mes de d marrage froid et n cessite une vidange interm diaire L huile usag e provenant de moteurs diesel a g n ralement une viscosit sup rieure l huile neuve Sur les moteurs allumage command un vieillissement thermique et oxydant peut entra ner l paississement de l huile moteurs en cas de surcharge thermique de l huile moteurs parcours pouss de longue dur e avec un niveau d huile faible surchauffement d une d
37. ces de base conform ment A3 B4 et C3 Pour toutes ces sp cifications relatives aux moteurs il existe en outre des exigences suppl mentaires de DaimlerChrysler SA 34 GCastrol ABC du graissage 6 6 Informations pratiques E Huiles marche fluides Pour les huiles qui maintiennent le frottement dans les moteurs et les machines un faible niveau et permettent ainsi de faire des conomies d nergie et de carburant l appellation huiles marche fluide est pass e dans l usage Les huiles marche fluide permettent une efficacit optimale par une r duction du frottement aussi bien dans le secteur du liquide que dans le secteur du frottement mixte La r duction du frottement peut tre obtenue de la fa on suivante e Gr ce une faible viscosit jusqu environ 80 C et en m me temps une faible tendance l vaporation gr ce l utilisation d huiles de synth se ou d hydrocraquage ou bien e r duction du frottement mixte gr ce l utilisation de modificateurs du coefficient de frottement Dans leur composition les huiles marche fluide se diff rencient sensiblement de leurs concurrents classiques par exemple une huile de la classe SAE 15W 40 ou 20W 50 et sont de ce fait plus ch res Des essais pratiques approfondis ont cependant montr que les huiles marche fluide permettent de r duire la consommation de carburant ce qui contribue son tour l conomie d nergie et la r duction de
38. conserv pendant une dur e d utilisation prolong e m Bonne stabilit du volume c est dire suppression de la formation de mousse sans porter pr judice l aptitude au d gagement d air m Comportement neutre vis vis de tous les mat riaux aucune agressivit vis vis des m taux et des lastom res m S paration rapide de l humidit ou de l eau p n tr e du fluide hydraulique de sorte qu il n appara t pas de formation d mulsion inopportune m Bon pouvoir nettoyant pour que les impuret s contenues dans les fluides hydrauliques usag s ne se d posent pas sur les organes de commande et de r glage etc 10 4 Structure Les fluides hydrauliques sont con us partir de liquides de base et d additifs Le choix du liquide de base type et celui des additifs type et quantit d pendent directement des exigences diff rentes impos es aux liquides de service qui doivent tre adapt s l ensemble hydraulique lubrifier Les types suivants de liquides de base sont disponibles pour la fabrication de fluides hydrauliques e Huiles min rales base de paraffine avec un indice de viscosit d environ 100 e Huiles min rales base de napht ne avec une excellente tenue aux basses temp ratures e Huiles hydrocraqu es avec un indice de viscosit jusqu 145 e Esters naturels huiles v g tales triglyc rides e Polyalphaol fines hydrocarbures synth tiques e Esters synth tiques e Polyglycols
39. constante progression et l utilisation croissante de machines aboutissent une charge de plus en plus grande pour l environnement Cette information s est impos e entre temps aupr s de tous les int ress s des constructeurs ainsi que des consommateurs de produits lubrifiants Symboles selon Symboles selon Groupe de produits DIN 51502 ISO 6743 partie Huiles hydrauliques sans additifs Huiles hydrauliques avec inhibiteurs d oxydation et additifs anticorrosion Huiles hydrauliques HL avec additifs suppl mentaires antiusure Huiles hydrauliques HLP HM avec optimisateurs suppl mentaires d indice de viscosit Tableau 17 Classification des huiles hydrauliques base d huile min rale Le d veloppement des lubrifiants qui chargent moins l environnement dont en particulier les fluides hydrauliques a fortement progress depuis quelques ann es Des r glements nationaux comme par exemple en Autriche o l on prescrit imp rativement des huiles biod gradables pour des scies cha ne peuvent tre d une grande aide dans ce secteur On devrait conseiller par principe de remplacer dans les secteurs d utilisation critiques zones de protection des eaux entre autres des lubrifiants classiques par des produits biod gradables La figure 20 pr sente la classification la plus courante actuellement de fluides hydrauliques biod gradables Cependant on doit dire clairement que m me des liquides biod gradables ne sont pas
40. dditifs 23 6 Huiles moteurs pour moteurs quatre temps 25 7 Huiles moteurs pour moteurs deux temps 42 8 Huiles engrenages pour l automobile 45 9 Liquides de frein 48 10 Fluides hydrauliques 53 11 Huiles engrenages pour l industrie 58 12 R frig rants lubrifiants 61 13 Graisses 68 cCastrol ABC du graissage 1 Introduction L expression Schmieren graissage vient du mot smer en moyen haut allemand Par ce terme nos anc tres d signaient une graisse animale brute avec laquelle ils graissaient les paliers de leurs voitures et charrettes pour r duire le frottement et donc la d pense d nergie n cessaire pour l homme et l animal et dans le m me temps limiter l usure des v hicules La recherche de lubrifiants efficaces par l homme est vari e et aussi ancienne que l histoire de l humanit qui nous a t transmise Les Chinois tiraient d j profit en 3500 avant J C de l effet de lubrification de l eau les Egyptiens utilisaient en 1400 avant J C de la graisse animale ou de l huile d olive m lang e de la chaux pulv ris e pour leurs chars de guerre en 780 avant J C les Chinois d couvrirent les propri t s antifriction d un m lange fait d huile v g tale et de plomb et il y a plus de 100 ans on a mentionn pour la premi re fois l aptitude de l air comme lubrifiant Dans la d finition moderne le terme lubrifiant comprend des produits qui sont utilis s pour le graissage d l ments glissants et
41. de carboxylique que l on peut subdiviser leur tour en diesters et polyolesters sur la base de leur structure chimique Les propri t s de ces esters sont donc galement diff rentes mais en g n ral les deux types pr sentent une bonne tenue viscosit temp rature un faible point d coulement et une excellente r sistance au vieillissement Dans la pratique les liquides synth tiques pr sentent une s rie d avantages importants par rapport aux huiles min rales tableau 1 Le seul inconv nient est uniquement le prix plus lev qui est d la fabrication plus co teuse des liquides synth tiques de base Ces quatre produits de base sont utilis s aussi bien sous une forme pure que dans diff rents m langes entre eux comme liquides de base pour la fabrication des lubrifiants GCastrol ABC du graissage Propri t s Cons quences Epaisseur de film sup rieure viscosit lev e avec de hautes temp ratures Ne contient pas de composants instables N cessite moins d optimisateur d indice de viscosit Faible volatilit et faible perte par vaporation Tr s bon comportement aux basses temp ratures Abaissement de la consommation de carburant sans consommation d huile sup rieure R sistance thermique sup rieure d o r duction des d p ts de poussi re Meilleure protection contre l usure paliers segments de pistons commande de soupape Meilleure stabilit l oxydation et therm
42. de prolonger l intervalle de vidange M Additifs additionnels pour huiles moteurs Dans le commerce on trouve les additifs des plus divers pour les huiles moteurs Les soci t s p troli res n offrent cependant pas de tels produits dans leur programme de vente Le constructeur automobile d j cit au chapitre pr c dent prend la position suivante ce sujet Pour fabriquer des lubrifiants de haute qualit il est n cessaire d effectuer des essais longs et co teux en laboratoire sur des bancs d essai et sur des v hicules afin d exp rimenter les m canismes d action des additifs et de d terminer les combinaisons les plus favorables des huiles de base et additifs Nous pensons donc que l objectif de l industrie des lubrifiants est exclusivement de d velopper en collaboration avec l industrie automobile des huiles lubrifiantes de qualit optimale et de les mettre sur le march La pratique a montr qu il est tr s rare que le consommateur puisse se rendre compte parfaitement par sa propre exp rience si un additif sp cial produit un effet et si oui juger cet effet et si cet additif supprime tout ou partiellement par exemple certaines qualit s du lubrifiant Les huiles moteurs des fournisseur de marques sont d velopp es de fa on qu une utilisation d autres additifs est inutile et ne pourrait que g ner Des modifications de qualit pr judiciables dans la recette de l additif adapt e avec beaucoup de finesse peuvent
43. e l aide de savons sels m talliques d acides gras sous la forme d paississants Pour la fabrication des graisses lubrifiantes de savons on dissout l acide gras dans l huile de base une temp rature relativement lev e et on ajoute ensuite l hydroxyde de m tal appropri Apr s avoir fait vaporer par cuisson l eau qui se forme lors de la r action on laisse refroidir pendant un laps de temps d fini ce qui entra ne la formation de l assemblage gras Des hydroxydes de sodium de calcium et de lithium et dans une proportion r duite d aluminium par le pass galement de baryum conviennent comme compos s m talliques pour la fabrication de la graisse Les acides gras cha ne longue proviennent d huiles v g tales par exemple l huile de ricin ou de graisses animales par exemple suif huile de baleine et peuvent tre hydrog n s Le d riv le plus connu de cette cat gorie est l acide hydroxyst arique 12 provenant de l acide ricinol ique Occasionnellement on utilise outre les acides gras longue cha ne galement des acides cha ne courte comme l acide ac tique l acide propionique etc Il se forme alors les graisses dites complexes Les compos s de savons forment une ossature fibreuse qui retient l huile lubrifiante Seuls les savons d aluminium pr sentent une structure de gel sph rique Parall lement aux savons de m tal il y a galement des paississants inorganiques et base de cendres comme pa
44. e surface lisse et r fl chissante d o le nom de formation de surface miroir La surface qui donne un effet extr mement lisse pr sente une tr s faible rugosit et donne l impression d tre une surface tr s bien rod e en raison de l absence de traces d usinage En r alit cependant il s agit d une usure irr guli re par lissage de la surface de glissement du cylindre provoqu e par l effet de polissage des d p ts de calamine sur la couronne du piston M me des d p ts de calamine dans le fond des rainures qui entra nent des ondulations du segment de piston peuvent entra ner la formation d une surface miroir En cons quence la fraction de gaz contournant le piston commence par augmenter La rapide augmentation de la consommation d huile moteurs entra ne un graissage insuffisant qui peut entra ner galement des grippages du piston Le calaminage responsable de la formation de la surface miroir dans la zone de la cloison de gorges de piston sup rieure et la zone du fond de la gorge du piston peut tre vit ou fortement limit par des huiles moteurs qui sont particuli rement fortement alli es et sp cialement alli es De telles huiles moteurs sont appel es huiles SHPD E Filtration de l huile moteurs Les particules d usure la suie provenant de la combustion imparfaite la poussi re de la rue les produits de combustion acides les condensats de carburant et l eau souillent l huile moteurs Il est important de ret
45. ement on calcule toujours ce point de figeage et on ajoute 3 C Pour un point de figeage de 36 C le point d coulement est donc de 33 C 4 8 Perte par vaporation La perte par vaporation est fonction de la viscosit et du degr de raffinage pour les huiles min rales Les huiles d hydrocraquage pr sentent une perte par vaporation plus faible que les huiles min rales classiques De fortes pertes par vaporation peuvent entra ner dans la pratique une consommation d huile lev e et un calaminage accru sur le piston et les soupapes d entr e La perte par vaporation selon Noack est calcul e 250 et indiqu e en pourcentage de masse 22 cCastrol ABC du graissage 5 Additifs Les exigences lev es impos es aux lubrifiants ne peuvent tre satisfaites que par des huiles ou des graisses avec des additifs sp ciaux Des additifs sont ajout s aux lubrifiants afin de modifier ou d am liorer leurs propri t s naturelles et de leur conf rer des propri t s qu ils n ont pas de fa on naturelle La nature et la quantit des additifs concern s peuvent tre adapt es exactement l application respective La fraction d additifs peut tre inf rieure 1 et aller jusqu 30 Les principaux additifs sont d crits bri vement ci dessous Si l on consid re leur mode d action on peut classer ces additifs en trois groupes a Additifs prot geant la surface 5 1 5 5 a Additifs am liorant l huile 5 6 et
46. enages doivent galement tre compl t es avec des additifs de fa on optimale en fonction des exigences de qualit La diff rence par rapport aux huiles moteurs dans le choix concerne surtout les additifs pour haute pression Extreme Pressure qui ne sont gu re pr sents dans les huiles moteurs ou ne le sont que dans de tr s faibles quantit s D un autre c t les additifs d tergents dispersants font d faut dans les huiles engrenages La viscosit d une huile engrenages est fonction g n ralement de son utilisation Ce sont les huiles pour bo tes automatiques qui pr sentent la plus faible viscosit pour comparaison environ 70W suivies des huiles pour bo tes de vitesses commande manuelle alors que les huiles pour engrenages d essieu arri re sont sensiblement plus visqueuses la temp rature de service 47 CCastrol ll ABC du graissage 8 6 Classes de performances Les performances des huiles engrenages pour les v hicules sont d crites par la classification de API tableau 14 Les constructeurs europ ens ne sont pas encore arriv s jusqu pr sent se mettre d accord sur un cahier des charges commun et il existe donc dans ce secteur nouveau diff rentes sp cifications maison entre autres de Ford MAN Mercedes Benz Volkswagen Volvo et ZF Liquides de base Liquides de synth se polyalphaol fines esters polyglycols Huiles min rales non classiques Produits hydrocraqu s
47. er les produits haute performance contiennent un nombre nettement plus grand d addlitifs diff rents afin qu ils puissent r pondre aux exigences qui leur sont impos es lls sont con us de fa on qu ils doivent tre ajout s l eau avant leur utilisation Dans le cas pr sent l mulsifiant en particulier joue un r le important avec ces produits Etant donn que l huile et l eau ne peuvent pas se m langer comme on le sait cette substance est pratiquement le produit miracle et assure une liaison homog ne Une mulsion se compose de gouttelettes d huile concentr qui sont en suspension dans l eau La nature ou le type de l mulsion est un facteur critique pour l valuation des performances d une mulsion La diff renciation des r frig rants lubrifiants miscibles l eau repose donc principalement sur la teneur en huile d finie selon le tableau 20 Dans le cas pr sent on n utilise pas de termes normalis s mais des expressions qui se sont impos es au cours des derni res ann es dans la technique d application et aupr s du consommateur Type de r frig rant lubrifiant Teneur en huile min rale Emulsion r frig rante et lubrifiante classique huile min rale ou huile v g tale Emulsion r frig rante et lubrifiante pauvre en huile min rale Solution r frig rante et lubrifiante 0 synth tique Tableau 20 Diff renciation des r frig rants lubrifiants miscibles l eau e Les r frig rants lubrif
48. ergie et de la force d une unit l autre est d une importance maximale dans l univers industriel moderne Dans les secteurs techniques les t ches les plus diverses sont donc r solues l aide d installations hydrauliques Le fluide hydraulique est un l ment d importance vitale de ces installations Leurs propri t s et leur tat avant et pendant leur utilisation jouent galement un r le d terminant pour la dur e de vie allong e et le rendement optimum du fluide hydraulique L hydraulique joue un r le essentiel dans la construction m canique actuelle La raison de cette importance r side dans ses grands avantages tels qu une manipulation simple une bonne facilit de r glage une conversion simple d un mouvement droit en un mouvement rotatif et une transmission de force sans coups Il ne faut pas oublier galement l norme d ploiement de forces dans un espace comparativement r duit qui peut tre occasionn en quelques fractions de secondes pratiquement sans phase de d marrage et l exceptionnelle fiabilit de ces installations 10 2 Fonctions Comme liquides de service pour la transmission de force hydrostatique et hydrodynamique on utilise aujourd hui encore principalement des huiles min rales On utilise d autres liquides uniquement dans des cas sp ciaux en cas d exigences particuli res par exemple en cas de recouvrement d une large plage de temp ratures pour des raisons de protection de l environnement ou da
49. es tests moteurs sG Ne plus Pour les moteurs d s actuel 1989 SF Ne plus Pour les moteurs d s actuel 1980 SE Ne plus Pour les moteurs d s actuel 1972 SD Ne plus Pour les moteurs d s actuel 1968 sc Ne plus Pour les moteurs d s actuel 1964 SB Ne plus Propri t s anti usure actuel minmales Pas d xigences de SA Pe none Huile min rales sans additifs Tableau 10a Classification API pour moteurs essence 29 Cat gorie ABC du graissage Etat Description CJ 4 CI 4 Actuel Introduction en Octobre 2006 Introduction en septembre 2002 Pour les moteurs 4 temps grande vitesse avec valeurs limites des missions mises en place en 2002 valables d s 2004 Les huiles CI 4 sont con ues pour les moteurs recirculation des gaz d chappement ayant une longue dur e de vie Pour l emploi de carburant diesel d une teneur en soufre inf rieure 0 5 m m Possibilit d utilisation la place d huiles CD CE CF 4 CG 4 et CH 4 CH 4 CG 4 Actuel Actuel Mise en service au 1 d cembre 1998 Pour les moteurs 4 temps r gime lev pr sentant des valeurs limites d mission de 98 Pour l utilisation de carburant diesel avec teneur en soufre jusqu 0 5 m m Peut tre utilis e la place des huiles CD CE etCF Mise en service en 1995 Pour des moteurs 4 temps tr s sollicit s et r gime lev pr sentant des valeurs limites d mission de 94
50. es de diff renciation des trois liquides de frein synth tiques base d ther de polyglycol sont regroup es dans le tableau 15 Exigence Sp cification DOT 3 DOT 4 DOT 5 1 Point d bullition l tat humide C min 180 Viscosit 40 C mm s max 1500 max 1800 max 900 Tableau 15 Caract ristiques de diff renciation des liquides de frein Les exigences minimales sp cifications pour des liquides de frein base d huile min rale sont dit es par les constructeurs automobiles respectifs par exemple Citro n Jaguar Rolls Royce 51 GCastrol ABC du graissage 9 6 Conseils pratiques a Miscibilit Les liquides de frein DOT 3 4 et 5 1 peuvent tre m lang s compl tement avec tout autre liquide de frein qui appartient la m me cat gorie parce que les normes DOT contiennent une clause de compatibilit Si l on m lange un liquide de frein ayant un point d bullition lev avec un liquide de frein faible temp rature d bullition les propri t s et performances du liquide de frein sup rieur en qualit sont r duites Les m langes entre liquides de frein base d thers de polyglycol et ceux base d huile min rale ou d huiles de silicone ne sont pas autoris s Les huiles min rales et huiles de silicone ne sont pas non plus miscibles De m me on ne conseille pas de m langer des liquides de frein base d huile min rale de diff rents constructeurs automobiles
51. essous n a pas la pr tention d tre exhaustive On mentionne seulement les points qui semblent particuli rement importants pour l utilisateur dans l utilisation pratique e Point d bullition Le point d bullition devrait tre le plus lev possible afin d emp cher la formation de bulles de vapeur et donc la d faillance du frein avec les temp ratures qui apparaissent dans le syst me de freinage Le point d bullition devrait rester constant dans la mesure du possible pendant la dur e d utilisation du liquide se trouvant dans le syst me c est dire ne pas tre modifi par des influences atmosph riques ou les conditions de service qui r gnent e Viscosit La viscosit devrait tre la plus faible possible dans le froid et la plus lev e possible dans la chaleur On exige donc une tenue viscosit temp rature la plus favorable possible indice de viscosit lev Protection anticorrosion Une bonne protection anticorrosion par rapport aux composants m talliques de l installation de freinage est particuli rement importante car elle influe de fa on d terminante sur leur dur e de vie e Propri t s de lubrification De bonnes propri t s de lubrification sont n cessaires pour prot ger de l usure les pi ces qui sont en d placement dans le syst me de freinage les unes par rapport aux autres en particulier les joints e Compatibilit avec l lastom re On exige une interaction d finie avec les pi
52. et les diol fines sont des composants non d sir s Les doubles liaisons peuvent se rompre relativement rapidement dans des conditions motrices On arrive alors imm diatement l addition d oxyg ne et ceci entra ne la formation de produits de vieillissement 2 2 3 Napht nes cyclohexanes Les napht nes contiennent des atomes de carbone dans une disposition annulaire et dans une liaison simple figure 6 lls sont galement satur s Dans leurs propri t s ils ressemblent beaucoup aux paraffines mais disposent d un comportement au froid sensiblement meilleur tant donn qu ils ne pr sentent pas de d p ts de paraffine et ont ainsi tendance se solidifier Les napht nes peuvent se transformer par s paration d atomes d hydrog ne c est dire par production de doubles liaisons en ol fines annulaires qui ressemblent dans leur comportement chimique aux ol fines construites en forme de cha nes cCastrol ABC du graissage Se e e O Lee SO O P CE Napht ne CYCLOHEXANE C H 2 Aromate BENZENE CsHe Figure 6 Figure 7 2 2 4 Aromates Sur les aromates les six atomes de carbone forment galement des anneaux qui pr sentent trois doubles liaisons dispos es de fa on sym trique la diff rence des napht nes Les aromates ne contiennent donc pas autant d atomes d oxyg ne que ce qu on peut avoir dans le cas de liaisons simples figure 7 Ces compos s aromatiques qui ont une ode
53. et propri t s des graisses m Huiles de base e avec faible viscosit permettent de bonnes propri t s aux basses temp ratures permettent une bonne transportabilit permettent des r gimes lev s pour des paliers roulement e avec viscosit lev e permettent des charges lev es permettent des temp ratures lev es entra nent une faible s paration de l huile entra nent une faible perte par vaporation m Les paississants influent sur la p n tration le point de goutte la capacit d paississement le comportement vis vis de l eau 72 CCastrol ll ABC du graissage m Les additifs am liorent la stabilit l oxydation la protection anticorrosion la r sistance l eau l adh rence la protection antiusure Les param tres caract ristiques de diff rentes graisses lubrifiantes sont mentionn s dans le tableau 23 Phase liquide Huile Huiles Huile Huile Huile de min rale min rale min rale min rale synth se Epaississant Savon de Savon de Complexe de Savon de Savon de sodium calcium calcium lithium lithium Temp rature d utilisation 10 20 25 25 60 e inf rieure C 120 70 130 130 180 e sup rieure C R sistance au moyen bon bon tr s bon tr s bon foulage Stabilit bien bien tr s bien bien tr s bien l oxydation Tableau 23 Param tres caract ristiques de diff rentes graisses lubrifiantes 73
54. faillance Une arriv e de r frig rant eau et antigel du radiateur l huile moteurs dans le cas d un syst me de refroidissement de moteur non tanche peut galement entra ner l paississement de l huile moteurs jusqu la panne de moteur E Accumulation de boue dans l huile moteurs Depuis le d but des ann es 80 on observe pour les moteurs allumage command un d veloppement qui entra ne un colmatage en particulier du couvercle de soupape et du carter d huile et qu on appelle boue noire Cette situation devient particuli rement critique lorsque la boue encrasse tout ou partiellement le tamis huile de la pompe huile et les conduites d huile Le moteur peut ainsi tre d truit par un graissage insuffisant 37 GCastrol ABC du graissage Les constructeurs automobiles et les consommateurs recherchent depuis longtemps en commun les causes de ce ph nom ne Du point de vue actuel les facteurs de d clenchement peuvent tre d crits de la fa on suivante e L huile moteurs est davantage charg e d un point de vue sp cifique par des intervalles de vidange d huile moteurs extr mement allong s dans le cas d une quantit de remplissage inchang e ou m me r duite e La consommation d huile moteurs a t sensiblement r duite Ceci aboutit souvent au r sultat que l huile moteurs n est gu re r g n r e par des quantit s d appoint pendant l intervalle de vidange d j extr mement long bien qu on
55. form ment aux recommandations du constructeur Conviennent pour moteurs sans filtre particules moteurs avec recirculation des gaz d chappement et moteurs quip s d un syst me de r duction du SCR NO Les recommandations varient d un constructeur de moteur l autre en cas de doute consulter le mode d emploi Table 12 S quences de test ACEA pour des huiles moteurs Diesel de v hicules utilitaires 31 GCastrol ABC du graissage D autre part les sp cifications maison de certaines firmes automobiles comme Volkswagen Mercedes Benz et MAN contiennent galement des tests in house tests maison concernant des secteurs probl mes qui semblent particuli rement importants aux yeux des constructeurs automobiles concern s Ces sp cifications sont en partie encore plus exigeantes que les sp cifications API ou ACEA officielles M Normes d usine Volkswagen VW 502 00 VW 503 00 VW 503 01 VW 504 00 VW 505 00 VW 505 01 VW 506 00 VW 506 01 VW 507 00 Huile moteurs pour moteurs essence Exigences concernant la teneur en cendre sulfat e et en phosphore viscosit HTHS stabilit au cisaillement perte par vaporation stabilit l oxydation formation de boue usure de came et de poussoir ainsi que compatibilit avec lastom re fluor Intervalle de vidange 15 000 km Huile moteurs SAE OW 30 pour moteurs essence avec propri t s lev es d conomie d essence viscosit
56. frottement et ou augmenter la capacit de charge SESP eau Solution de r frig rant lubrifiant SESWP Figure 24 Appellations de r frig rants lubrifiants miscibles l eau Les exigences minimales d finies dans les normes DIN 51520 et 51521 sont bas es sur des m thodes de laboratoire uniquement physiques et chimiques Dans le tableau 21 on pr sente les tests qui sont prescrits 67 Castrol Propri t Couleur Densit 20 C Point d inflammation Viscosit 20 C Viscosit 40 C Viscosit 100 C Indice de neutralisation Teneur globale en soufre Teneur en chlore Effet de corrosion sur le cuivre Indice de r fraction Teneur en huile min rale Teneur en eau R sistance IE Rapport de m lange Protection anticorrosion Teneur de la fraction pr cipitable avec de l acide Conductibilit lectrique Comportement des mat riaux d tanch it Effet sur le cuivre Comportement la mousse R frig rants lubrifiants non miscibles l eau X X X si KV40 lt 10 mm s X X X Tableau 21 M thodes d essai physico chimiques ABC du graissage R frig rants lubrifiants miscibles l eau 68 R frig rants lubrifiants m lang s l eau GCastrol ABC du graissage 13 Graisses 13 1 Introduction Il existe de nombreuses applications o les lubrifiants liquides ne conviennent pas parce qu
57. iants miscibles l eau et classiques contiennent en g n ral plus de 50 d huile min rale Les gouttelettes d huile sont relativement grandes jusqu 5 m et cette structure aboutit une mulsion laiteuse Ces gouttelettes assez grandes entra nent de bonnes propri t s de lubrification et peuvent assister de fa on efficace galement des additifs EP D un autre c t ces mulsions ont tendance avoir une stabilit plus faible et exigent un meilleur contr le e Les r frig rants lubrifiants miscibles l eau et pauvres en huiles min rales sont une combinaison entre un r frig rant lubrifiant classique et un r frig rant lubrifiant enti rement synth tique Ces concentr s pr sentent en g n ral des teneurs en huile comprises entre 5 65 GCastrol ABC du graissage et 50 et apr s la pr paration avec de l eau il se forme une mulsion claire et opalescente L aspect transparent permet une observation exacte d op rations de traitement pr cises par exemple le meulage De telles formulations tol rent g n ralement une certaine contamination avec de l huile de fuite Certains des types d crits comme pauvres en huiles min rales sont des micro mulsions v ritables avec des grosseurs de gouttes proches de 1 m e Les r frig rants lubrifiants miscibles l eau et enti rement synth tiques sont par d finition des liquides chimiques qui ne contiennent pas d huile min rale Ce sont habituellement des solutions
58. ifs pour la protection contre R duisent l usure par abrasion avec des conditions l usure anti wear moyennement difficiles surtout en cas de sollicitations fixes Additifs pour haute pression R duisent l usure et le grippage dans des conditions Extreme Pressure difficiles surtout galement en cas de contraintes de choc Modificateurs de frottement R duisent le frottement dans des conditions de frottement mixtes D tergents dispersants Maintiennent en suspension les impuret s solides et l eau avec une r partition tr s fine inhibiteurs de mousse R duisent la mousse superficielle R ducteurs du point d coulement Font baisser le point d coulement dans le cas d huiles hydrauliques base de paraffine Optimisateurs d indice de viscosit R duisent la d pendance viscosit temp rature Tableau 16 Additifs pour fluides hydrauliques 10 5 1 Fluides hydrauliques base d huile min rale Les fluides hydrauliques base d huile min rale appel s g n ralement huiles hydrauliques sont le groupe le plus r pandu en raison de leur possibilit d utilisation universelle et du prix comparativement avantageux Afin de faciliter le choix des huiles hydrauliques sur un plan qualitatif on a regroup diff rents groupes de qualit dans les normes DIN 51502 et ISO 6743 partie 4 selon la classification du tableau 17 56 Castrol ABC du graissage 10 5 2 Fluides hydrauliques biod gradables La mobilit en
59. imisateur VI Dans ce cas ce ne sont pas des liquides newtoniens figure 7 huile Y Plus la baisse de viscosit est faible meilleur est le gradient de cisaillement Les huiles moteurs qui restent toujours dans la m me classe SAE m me dans des conditions de service les plus dures et sont donc tr s stables au cisaillement sont appel es huiles Stay in grade Viscosit c 5 m Gradient de cisaillement Figure 14 Tenue de viscosit en cas de cisaillement 4 6 Pompabilit de basses temp ratures Pompabilit limite De cette fa on on d crit les limites d utilisation pour le comportement l huilage complet des huiles moteurs apr s un d marrage froid Jusqu la pompabilit limite l huile coule suffisamment vers le tamis huile et la pompe huile mais au dessous de cette limite l alimentation suffisante en huile du syst me de lubrification n est plus garantie et l on arrive l aspiration d air et donc des d g ts provoqu s par l usure Les valeurs limites pour la pompabilit diff rentes temp ratures sont mentionn es dans le tableau 7 21 cCastrol ABC du graissage 4 7 Point d coulement Autrefois le comportement froid d une huile lubrifiante tait d fini par le point de figeage c est dire la temp rature laquelle l huile se solidifie Aujourd hui on indique la limite de liquidit exprim e par le point d coulement Pour le calcul du point d coul
60. ion Les huiles d hydrocraquage se caract risent par rapport des produits raffin s d huile min rale par un indice de viscosit sensiblement sup rieur 120 150 selon le processus de fabrication et un comportement au froid optimis point d coulement jusqu 21 C 3 3 Liquides de base synth tiques polyalphaol fines esters Les huiles synth tiques sont fabriqu es par voie chimique par l enchev trement de mol cules sp ciales d hydrocarbures dans le cadre d un processus plusieurs tapes A partir de l on peut composer un produit de structure mol culaire et de longueur de cha ne quelconques avec des propri t s remarquables et toujours uniformes Dans le cas d huiles de synth se on utilise principalement des polyalphaol fines PAO appel s souvent galement hydrocarbures synth tiques ou des esters 3 3 1 Polyalphaol fines Dans cette classe de compos s on trouve des substances liquides et identiques la paraffine qui se composent seulement de carbone et d hydrog ne et pr sentent une certaine viscosit un indice de viscosit lev et un point d coulement bas en raison de la longueur de cha ne du degr de ramification et de la position des ramifications 3 3 2 Esters Contrairement aux polyalphaol fines les esters contiennent galement de l oxyg ne et sont obtenus par la r action d un alcool avec un acide organique Pour fabriquer des lubrifiants on utilise surtout des esters d aci
61. ique Stabilit au cisaillement optimis e Consommation d huile inf rieure D marrage froid optimis et huilage rapide des moteurs moins d usure Les huiles faible viscosit surtout OW amp 5W entra nent un frottement nettement plus faible dans le moteur Meilleure propret des moteurs et intervalles de vidange allong s Tableau 6 avantages des liquides de base synth tiques cCastrol ABC du graissage 4 Caract ristiques des lubrifiants 4 1 Viscosit La viscosit est la propri t la plus connue des huiles lubrifiantes Elles est la r f rence pour le frottement interne d une huile lors de l coulement La viscosit est une grandeur d pendante de la temp rature Lorsque la temp rature est faible et que l huile est donc froide le frottement int rieur est important et la viscosit lev e Plus l huile est chaude plus le frottement interne est r duit et la viscosit faible On fait une distinction entre la viscosit cin matique et la viscosit dynamique La conversion s effectue au moyen de la densit de l huile et selon la formule indiqu e ci dessous Viscosit cin matique viscosit dynamique densit La dimension unit pour la viscosit cin matique est mm s autrefois cSt centi Stoke celle de la viscosit dynamique est mPa s autrefois cP centi Poise La viscosit cin matique est mesur e dans des viscosim tres tube capillaire tandis que la viscosit
62. irer par filtration au moins les composants solides de l huile moteurs en circulation afin qu ils n augmentent pas l usure ou n engorgent pas les conduites d huile Les filtres huile de flux principal filtrent constamment et de fa on fiable l ensemble de l huile moteurs lorsque le moteur est chaud Aujourd hui on trouve donc ce syst me sur n importe quel moteur combustion moderne La grosseur de pore classique de ces filtres est de l ordre de 5 35 m Pendant le service toutes les impuret s solides de taille sup rieure aux pores du papier filtre sont retir es de l huile moteurs par filtration Ces filtres se bouchent alors lentement la grandeur du filtre surface du papier filtre tant adapt e la longueur des intervalles de vidange de l huile moteurs Ces filtres sont g n ralement mont s directement sur le moteur et expos s une sollicitation thermique lev e pendant le service Ceci peut entra ner son tour la fragilisation du papier filtre et un risque de fissuration Pour les raisons pr cit es les intervalles autoris s pour le remplacement des filtres huile ne doivent donc pas tre d pass s parce que dans le cas contraire il pourrait survenir de graves avaries de moteur du fait de la pr sence de substances trang res non filtr es Sur les filtres d huile de flux secondaire qui sont souvent propos s sur le march des accessoires pour un montage ult rieur on filtre uniquement un flux partiel de 5 10 de
63. l arriv e d oxyg ne provenant de l air de hautes temp ratures et de m taux effet catalytique lls d truisent les produits de vieillissement de l huile par exemple boue et mettent un terme aux r actions nuisibles 59 Produits antimousse Ces additifs emp chent la formation de mousse superficielle stable dans l huile Ils modifient la tension de surface ce qui entra ne une destruction rapide de la mousse 24 cCastrol ABC du graissage 6 Huiles moteurs pour moteurs 4 temps 6 1 Introduction Les d veloppements dans la construction automobile et dans la technique des moteurs sont li s de fa on indissociable avec les performances des huiles moteurs Plus les moteurs ont une conception compliqu e plus le rendement et l optimisation de la consommation sont lev s et plus l huile moteurs est sollicit e et doit aller aux limites de ses performances Une compression assez lev e dans le moteur des temp ratures de piston sup rieures surtout dans la zone du segment de piston sup rieur des commandes de soupapes modernes et sans entretien avec des poussoirs hydauliques et des temp ratures assez lev es dans l espace moteur sollicitent les lubrifiants pour les moteurs modernes bien davantage qu il y a encore 10 ans Les moteurs essence et les moteurs diesel sont int gr s sur le v hicule lls peuvent travailler comme des moteurs aspiration ou moteurs turbocompresseur Leurs conditions d utilisation inclue
64. la corrosion et de la rouille Des additifs polaires constituent des films protecteurs de type peau sur les surfaces de m tal et en suppl ment ils neutralisent les acides qui ont un effet corrosif 5 5 Modificateur du coefficient de frottement anglais Friction Modifier Ces additifs tensioactifs r duisent le frottement sur les surfaces de m tal lubrifi es par absorption 5 6 Optimisateur d indice de viscosit Ils optimisent la tenue viscosit temp rature d une huile par r duction de la baisse de viscosit en cas d augmentation de la temp rature A de basses temp ratures ils n ont 23 cCastrol ABC du graissage gu re d effet et de hautes temp ratures la baisse de viscosit est plus faible en raison de leur effet paississant Les huiles qui contiennent un optimisateur VI disposent d un indice de viscosit sup rieur aux liquides de base utilis s 5 7 Optimisateurs du point d coulement Ils permettent l coulement de l huile m me encore de basses temp ratures par retardement de la formation de cristaux de paraffine Les petits cristaux de paraffine qui se forment lors du refroidissement de l huile sont envelopp s par l additif et ne peuvent pas fusionner ce qui fait que l huile reste fluide plus longtemps 5 8 Additifs pour la protection du vieillissement Ces additifs sont appel s inhibiteurs d oxydation dans le langage technique Ils ralentissent le vieillissement de l huile d clench par
65. la quantit d huile moteurs en circulation par cycle de circulation Ils sont mont s g n ralement loin du moteur et par cons quent ils ne sont pas sollicit s au plan thermique autant que les filtres huile de flux principal En raison de la viscosit plus lev e de l huile moteurs froide et de la grande r sistance l coulement du filtre ils sont cependant pratiquement sans effet pendant des phases prolong es La grosseur de pore de ce type de filtre se situe 5 10 m et ils permettent une filtration plus fine de l huile en tant que filtres d huile de flux principal D autre part les filtres d huile de flux secondaire entra nent une augmentation du volume d huile d un moteur qui peut aller jusqu au doublement en fonction du mod le de filtre C est pourquoi l huile moteurs est g n ralement moins sollicit e et elle reste plus fra che Pour les 39 GCastrol ABC du graissage raisons pr cit es on peut obtenir sur les moteurs diesel de v hicules utilitaires avec le montage ult rieur de filtres d huile de flux secondaire un certain allongement des intervalles de remplacement de l huile moteurs tant donn que l encrassement de l huile moteurs peut tre r duit avec un filtrage optimis Cependant cette mesure devrait tre convenue imp rativement avec les constructeurs automobiles Sur les moteurs essence et les moteurs diesel l puisement de l additif dans l huile moteurs est cependant l l ment d
66. lubrification et de r duction de frottement L appr ciation de la question de savoir si un r frig rant lubrifiant remplit ses fonctions optimales pour un processus de fabrication intervient en g n ral selon les crit res suivants e dur es de vie de l outil et e qualit de surface et pr cision dimensionnelle des pi ces travaill es 62 cCastrol ABC du graissage REDUCTION DE Force Frottement Frottement Cisail Outil pi ce pi ce CUT IET ER CAE copeau temp rature de Enl vement de ER 7 z Economie d nergie conso d nergie assez faible Tensions Usure d outil Qualit de minimales minimale surface optimale Figure 22 Fonctions des r frig rants lubrifiants 12 3 Structure Pour la fabrication de r frig rants lubrifiants on peut utiliser les liquides de base les plus divers soit individuellement soit en combinaison entre eux Il s agit des produits suivants e Huiles min rales classiques Huiles d hydrocraquage Huiles v g tales et animales Liquides synth tiques polyalphaol fines esters polyglycols Dans de nombreux cas ces liquides de base ne peuvent pas r pondre eux seuls aux exigences de la pratique en particulier lors du processus d enl vement de copeaux Pour am liorer le rendement on ajoute donc des additifs Le choix des additifs intervient selon l utilisation Le tableau 19 donne une vue d ensemble des groupes d additifs utilis s dans des r frig ra
67. me solvants pour le lubrifiant et optimisent la compatibilit avec l eau du liquide de frein 9 4 4 Inhibiteurs Dans un liquide de frein ces inhibiteurs doivent emp cher non seulement la corrosion des m taux dans le syst me de freinage mais galement l oxydation du liquide de frein m me Ces deux types d inhibiteurs sont indispensables pour un rendement et une stabilit satisfaisants long terme dans le syst me de freinage hydraulique 9 5 Sp cifications Pour la description des liquides de frein synth tiques et des huiles de silicone il existe diverses sp cifications qui sont d duites de la norme am ricaine de SAE J1703 Le Department of Transport DOT des Etats Unis a dit une norme f d rale dans laquelle on prescrit les performances minimales des liquides de frein leur conditionnement et galement le marquage des r cipients Cette norme f d rale s appelle Federal Motor Vehicle Safety Standard 116 et permet l utilisation des liquides de frein synth tiques et des huiles de silicone ci dessous e DOT3 Base thers de polyglycol e DOT 4 Bases thers de polyglycol esters de borate ou esters de silicium e DOT5 Huiles de silicone e DOT 5 1 Bases thers de polyglycol esters de borate ou esters de silicium Aussi bien les prescriptions de SAE que les diff rentes sp cifications de DOT contiennent les diff rentes exigences et m thodes d essai qui sont impos es pour les liquides de frein Les caract ristiqu
68. n aspect comme neuf en anglais blue print condition m me apr s un kilom trage de 100 000 km C est seulement avec des huiles de ce type qu on peut esp rer galement des intervalles de vidange prolong s E Niveau de viscosit stable La tenue viscosit temp rature optimale pour un fonctionnement parfait l tat froid et l tat chaud Ceci inclut galement une bonne stabilit au cisaillement de l huile H Pouvoir dispersant de suie Sur les moteurs diesel de v hicules utilitaires partir de la norme EURO Il un pouvoir dispersant extr mement bon pour la suie form e est d une importance norme pour emp cher un paississement de l huile moteurs H Compatibilit de l tanch it Afin de garantir un fonctionnement parfait du moteur les huiles moteurs doivent tre compatibles avec les lastom res utilis s afin que ceux ci ne gonflent ou ne r tr cissent pas trop ou se fragilisent E Prise en compte des aspects de l environnement Les huiles moteurs doivent contribuer moins charger l environnement Ceci comprend les mesures suivantes e la r duction de la consommation de carburant et d huile ce qui permet de r duire galement les missions de CO effet de serre e la r duction des missions de gaz br l s en formulant les huiles de fa on que le catalyseur reste parfaitement fonctionnel pendant toute sa dur e de vie e viter l utilisation d additifs toxiques de fa on que l vacuation
69. ndres des paliers de vilebrequin de l arbre cames etc vers le carter de vilebrequin ou par int gration d un ventilateur d huile s par M Etanch it L tanch it de la fente de segment entre le piston et le cylindre et sur les guides de soupape MH Protection anticorrosion Emp cher la formation de rouille par une neutralisation de produits de combustion acides qui peuvent attaquer les pi ces m talliques 25 cCastrol ABC du graissage m Transmission de pression Transmission de la pression de combustion du piston au vilebrequin par l interm diaire de la bielle 6 3 Exigences L industrie automobile de m me que les consommateurs et les l gislateurs ont impos des objectifs qui ont une influence d terminante sur les exigences impos es aux lubrifiants de moteurs comme on le pr sente ci dessous R duction de l usure Les huiles moteurs doivent contribuer r duire dans la mesure du possible l usure sur toutes les pi ces de moteurs pistons cylindres commande de soupape paliers etc dans toutes les conditions d utilisation mais en particulier lors du d marrage froid fluidit optimale vis vis du froid et de hautes temp ratures s curit de lubrification H Propret des moteurs On exige des huiles moteurs une grande stabilit thermique afin qu il ne puisse pas se former de d p ts sur les parties de moteurs Les exigences actuelles sont si pouss es que les moteurs ont u
70. nn es Ces huiles de base min rales ont diff rentes viscosit s de fa on approximative on distingue des huiles paisses moyennement visqueuses et all g es elles ont un indice de viscosit compris entre 90 et 100 et le comportement basses temp ratures est m diocre point d coulement compris entre 6 et 15 cCastrol ABC du graissage Gaz M thane Ethane Propane Butane Essence lourde et essence l g re P trole K ros ne White spirit Fioul extra l ger Diesel P trole brut Fioul lourd Mat riau de base pour lubrifiants Bitume Figure 9 Distillation atmosph rique du p trole brut Distillation Extraktion D paraf Raffinage sous vide par solvant finage hydrog nant Carburant Viscosit Diesel i Er lev e m mH E M g ko E i DA Z amp moyenne A O 7 J basse Huile lourde Ld A Paraffine P Figure 10 Fabrication de produits raffin s classiques d huile min rale 13 cCastrol ABC du graissage 3 2 Huiles d hydrocraquage Les huiles d hydrocraquage dont le produit de base est soit de la paraffine brute provenant du d paraffinage des produits raffin s de l huile min rale soit du gazole obtenu par distillation dans le vide repr sentent un deuxi me groupe On les appelle galement huiles de synth se HC bien que le terme de synth se ne soit pas sa place au sens strict avec ce proc d de fabricat
71. ns le cas d une exigence d une ininflammabilit Pour l adaption aux tats et conditions de service respectifs on utilise comme on l a d j mentionn des huiles min rales de structure et de viscosit diff rentes avec des additifs qui doivent r pondre aux fonctions et exigences suivantes m Transmission de pression et de mouvement avec de tr s faibles pertes et sans modifier leur volume sous pression m Obtention d une bonne capacit de charge entre les l ments de glissement d plac s et donc r duction du frottement et de l usure m Protection de surfaces m talliques lubrifi es m me pendant de longues dur es d immobilisation de l installation vis vis d une agression corrosive et d une destruction m Evacuation de la chaleur occasionn e lors de la conversion de l nergie m Etanch it entre les l ments de machines 54 GCastrol ABC du graissage 10 3 Exigences Comme documents de base pour les exigences impos es aux fluides hydrauliques on applique tout du moins dans la zone europ enne la norme DIN 51524 avec les pages 1 2 et 3 Pour que les fluides hydrauliques puissent r pondre aux multiples fonctions dans la pratique ils doivent pr senter les propri t s suivantes m Possibilit d utilisation sur une large plage de temp ratures bonne tenue au froid indice de viscosit suffisant Insensibilit vis vis de l oxydation vieillissement de sorte que le pouvoir lubrifiant est
72. nt aussi bien des parcours extr mement courts 80 de toutes les voitures de l Europe occidentale parcourent moins de 12 kilom tres que des parcours longs avec des kilom trages annuels allant jusqu 300 000 km A cela s ajoutent des intervalles de vidange compris entre 5000 km pour certains petits moteurs diesel et allant jusqu 100 000 km sur des moteurs diesel de v hicules utilitaires modernes Ceci impose des exigences en partie controvers es l huile moteurs C est pourquoi on ne peut pas couvrir toutes les applications avec un seul lubrifiant Les constructeurs de moteurs d finissent la qualit d huile utiliser et l intervalle de vidange autoris L industrie p troli re offre une gamme compl te de types d huile qui couvre toutes les applications 6 2 Objectifs Les performances d une huile moteurs ne sont pas visibles pour l il humain car toutes les fonctions se d roulent dans des syst mes de moteurs ferm s Les fonctions des huiles moteurs sont diverses et leur rendement est remarquable Les cinq fonctions principales sont r sum es ci dessous M Lubrification La lubrification de pi ces glissant les unes sur les autres joue un r le d terminant De cette fa on on r duit le frottement et l usure Mieux on r ussit cette op ration plus le moteur tourne facilement et plus on conomise de carburant MH Refroidissement Refroidissement du moteur par l int rieur par l vacuation de chaleur du piston des cyli
73. nt d crites dans des classes SAE toutes les autres huiles lubrifiantes sont class es selon la classification de viscosit ISO Dans cette ISO VG International Organisation for Standardization Viscosity Grade 18 classes de viscosit de 2 mm2 s jusqu 1500 mm s sont normalis es On prescrit uniquement une viscosit du centre 40 C qui peut s carter de 10 vers le haut et vers le bas dans une classe de viscosit Une huile hydraulique de ISO VG 46 peut dont se situer entre 41 4 mm s limite inf rieure et 50 6 mm s limite sup rieure Classe de Viscosit du centre Limites de la viscosit cin matique viscosit 40 0 C 40 0 C Le mm s cSt mm s cSt 2 2 1 98 2 42 3 2 2 88 3 52 4 6 4 14 5 06 6 8 6 12 10 9 00 13 5 15 22 19 8 24 2 32 28 8 35 2 ISO VG 68 61 2 748 ISO VG 100 100 90 0 110 ISO VG 150 135 165 ISO VG 220 198 242 ISO VG 320 352 ISO VG 680 748 ISO VG 1000 1000 900 1100 Tableau 9 Classification de la viscosit selon ISO 3448 4 2 Tenue viscosit temp rature indices de viscosit La variation de la viscosit due l augmentation ou la baisse de la temp rature peut tre diff rente d une huile l autre Une huile dont la viscosit varie le moins possible en cas de fluctuations de la temp rature huile B figure 12 est appropri e pour la pratique De ce fait on garantit un parfait d marrage froid et une force portante suffisante pour le film lubrifian
74. nts lubrifiants non miscibles l eau et miscibles l eau Globalement on peut admettre que plus de 300 substances individuelles sont utilis es dans des r frig rants lubrifiants Dans le choix des composants liquides de base et additifs des exigences et des prescriptions toxicologiques et cologiques jouent un r le croissant Tout fabricant de r frig rants lubrifiants porte une grande responsabilit cet gard en ce sens qu on n utilise que des composants qui ne portent pas pr judice la sant Diff rents produits huiles min rales avec une teneur trop lev e en aromates polycycliques ph nols chloroparaffines amines secondaires nitrite ne sont donc plus utilis s ou pratiquement plus utilis s Ces substances peuvent tre remplac es aujourd hui dans presque tous les cas par des produits am lior s ou d autres produits sans propri t s pr judiciables dans la pratique 63 Castrol ABC du graissage Type d additif R frig rant lubrifiant non R frig rant lubrifiant miscible l eau miscible l eau Additifs pour haute pression EP Additifs anti usure Optimisateur du pouvoir lubrifiant agents actifs polaires Inhibiteurs d oxydation D odorants Inhibiteurs de corrosion Colorants Tableau 19 les additifs dans les r frig rants lubrifiants 12 3 1 R frig rants lubrifiants non miscibles l eau La composition des r frig rants lubrifiants non miscibles l eau est fonc
75. par solvant Hydrocraquage catal D paraffinage Distillation sous vide Oligom risation Est rification Raffi hydrog nant Trim risation I D paraffinage Processus nettoyage VI ca 95 Processus nettoyage VI ca 130 VI ca 150 Huile hydroc Polyalphaol fine Diesters Polyesters Figure 8 fabrication de liquides de base sch ma tr s simplifi Le p trole brut est s par d abord dans la distillation atmosph rique en diff rents produits figure 9 et d barrass ensuite en plusieurs tapes des produits d accompagnement ind sirables Selon le proc d de traitement on obtient diff rents liquides de base l huile min rale classique ou huile min rale d hydrocraquage La qualit de ces deux huiles de base est largement d pendante de la qualit du p trole brut raison pour laquelle elles pr sentent toujours dans leur composition des diff rences petites mais en partie importantes 3 1 Produits raffin s de l huile min rale La plupart des huiles min rales fabriqu es aujourd hui sont toujours les produits raffin s d huile min rale dits classiques La production s effectue par distillation sous vide du r sidu provenant de la distillation atmosph rique suivie d extraction par solvant d paraffinage et raffinage hydrog nant figure 3 La technologie des proc d s a t constamment am lior e au cours des a
76. que ce soit par retraitement ou combustion pose moins de probl mes 26 cCastrol ABC du graissage Mercedes Benz prescrit dans ses instructions de service 56 exigences individuelles imposer aux huiles moteurs qui sont incluses en grande partie dans le r capitulatif ci dessus 6 4 Structure des huiles moteur Les huiles moteurs se composent de liquides de base et d additifs Les d tails concernant ces produits sont mentionn s dans les chapitres 3 et 5 La formulation est fonction des exigences qui sont impos es aux huiles moteurs Les produits de haute qualit contiennent des fractions plus importantes d huiles d hydrocraquage de liquides de base synth tiques et d additifs que des huiles de qualit moyenne qui contiennent toujours des quantit s lev es d huiles min rales classiques et des fractions d additifs plus faibles La viscosit respectivement la classification SAE de l huile moteurs est obtenue en premier lieu par le choix et la combinaison des liquides de base ainsi que de la quantit et du type d optimisateur de viscosit Liquides de base Additifs Liquides de synth se polyalphaol fines esters polyglycols __ Huiles min rales non classiques Produits hydrocraqu s Huiles min rales classiques Figure 15 Structure sch matique des huiles moteurs m Lubrification des motos 4 temps Afin de permettre une lubrification optimale de ces ensembles on devrait utilise
77. qui sont compos es enti rement base de produits chimiques solubles l eau avec des esters synth tiques ou d autres esters pour garantir la lubrification 12 4 Classification On dispose de trois normes DIN qui d finissent les termes et les exigences minimales pour les r frig rants lubrifiants Dans la norme DIN 51385 on d finit les termes qui doivent tre utilis s lors de l utilisation de r frig rants lubrifiants Les r frig rants lubrifiants sont subdivis s de fa on approximative en deux groupes e Les r frig rants lubrifiants non miscibles l eau huiles pour le traitement de la surface des m taux Neat Oils ont l appellation SN e Les r frig rants lubrifiants miscibles l eau Water Soluble Fluids portent l appellation SE La norme DIN 51520 d finit les exigences minimales et les appellations pour des r frig rants lubrifiants non miscibles l eau et la norme DIN 51521 celles pour les r frig rants lubrifiants miscibles l eau Les figures 23 et 24 pr sentent la subdivision des r frig rants lubrifiants selon les normes pr cit es sur la base de l ajout d additifs 66 Castrol ABC du graissage Figure 23 Appellations de r frig rants lubrifiants non miscibles l eau R frig rant lubrifiant Soluble l eau SESW eau Solution de r frig rant lubrifiant SESW R frig rant lubrifiant soluble l eau avec additifs pour r duire le
78. r 2 temps il faut des huiles tr s sp ciales 7 2 Fonctions Les fonctions et exigences qui sont impos es une huile moteurs 2 temps sont mentionn es sur la figure 16 R 7 Longue dur e de vie des bougies Pr vention dd d autoallumages a p Absence de calamine Protection contre les d p ts a calamine dans les ne S Propret du piston et le syst me d chapp Protection anticorrosion Protection lev e contre l usure D gr ce un bon pouvoir lubrifiant NK Propret du carter de vilebrequin e Miscibilit avec le carburant e Fluidit basse temp rature e Faible fum e Biod gradabilit Figure 16 Fonctions exigences impos es une huile pour moteurs deux temps 43 GCastrol ABC du graissage 7 3 Structure Comme huiles de base on utilise principalement des produits raffin s de p trole Pour des huiles 2 temps de haute qualit on a recours cependant galement des liquides de base synth tiques comme les polyalphaol fines et les esters Pour des formulations tr s modernes et d gageant peu de fum e on utilise en suppl ment des polybut nes Dans le cas d huiles moteurs 2 temps rapidement biod gradables destin es des moteurs de hors bord plus de 80 selon m thode de CEC L 33 A 93 on utilise exclusivement des esters synth tiques Comme additifs on utilise principalement des d tergents des dispersants et des additifs anticorrosifs et antirouille
79. r en soufre phosphore et cendres de sulfate pour moteurs diesel avec filtre particules avec propri t s lev es d conomie de carburant Sp ciales pour les mod les avec WIV pour des intervalles entre vidanges jusqu 50000 km 32 GCastrol ABC du graissage E Normes d usine MAN 270 271 M 3275 M 3277 M 3277 M 3477 Huiles mono et multigrades pour moteurs d aspiration et suraliment de performance normale Huiles moteurs diesel haute performance pour v hicules utilitaires avec longs intervalles entre les vidanges r f ACEA E3 Huile moteur diesel haute performance pour v hicules utilitaires avec vidanges tr s espac es r f ACEA E4 Huiles moteur diesel haute performance avec r duction des cendres pour moteurs avec syst mes de filtre particules CRT Huiles moteur diesel haute performance pour moteurs avec syst mes d puration des gaz d chappement jusqu Euro IV E Normes d usine Mercedes Benz Feuille 228 0 1 Feuille 228 2 3 Feuille 228 5 Feuille 228 51 Feuille 229 1 Feuille 229 3 Huiles monogrades et multigrades pour certains moteurs diesels selon la feuille 223 2 Pour ces exigences conformit minimale obligatoire ACEA E2 Huiles monogrades et multigrades pour certains moteurs diesels selon la feuille 223 2 Pour ces exigences conformit minimale obligatoire ACEA E3 Huiles multigrades pour certains moteurs diesels selon la feuille 223 2 Ces
80. r exemple la bentonite le graphite la suie et le gel de silice ainsi que des polycarbamides exempts de cendres Ces paississants sont utilis s g n ralement pour des applications sp ciales par exemple des graisses pour hautes temp ratures 70 Castrol ABC du graissage 13 5 Classification Dans la pratique les graisses lubrifiantes sont class es selon diff rents aspects m Selon le type d paississant classification en e Simples graisses de sodium de calcium et de lithium e Graisses complexes de sodium de calcium et de lithium e Graisses de bentonite et de polycarmabide Selon les l ments de machines lubrifier classification en e Graisses pour paliers roulement graisses pour paliers glissement et graisses pour paliers de roues e Graisses pour articulations et graisses pour engrenages e Graisses pour ch ssis m Selon l application classification en e Graisses pour basses temp ratures graisses pour temp ratures normales et graisses pour temp ratures lev es e Graisses lubrifiantes polyvalentes graisses lubrifiantes et graisses lubrifiantes sp ciales e Graisses lubrifiantes avec propri t s pour haute pression Selon la consistance subdivision en neuf classes de NLGI selon tableau 22 Classe de NLGI 1 P n tration au foulage selon DIN ISO 2137 en unit s 2 000 445 475 00 400 430 0 355 385 1 310 340 2 265 295 3 220 250 4 175 205 5 130 160 6 85
81. r pour les moteurs 4 temps des huiles moteurs sp cialement d velopp es car les exigences sont diff rentes de celles d un lubrifiant automobile Les moteurs de motos atteignent g n ralement des puissances par litre extr mement lev es et n cessitent cet effet des r gimes bien sup rieurs ceux des moteurs automobiles En particulier les moteurs refroidis par air sollicitent l huile au plan thermique largement plus que les moteurs automobiles presque exclusivement refroidis par eau D autre part l huile doit alimenter galement la bo te de vitesses et l embrayage sur la quasi totalit des motos Les fabricants de lubrifiants de marques tiennent donc compte de ces diff rences dans le choix des additifs de sorte que la composition des huiles pour motos diverge sur quelques 27 cCastrol ABC du graissage points des huiles moteurs pour voitures Les diff rences peuvent tre regroup es de la fa on suivante e Pas de modificateur du coefficient de frottement afin d emp cher un glissement d embrayage e Faible volatilit afin de r duire l vaporation de l huile dans la chambre de combustion e Faible teneur en cendres 1 afin qu il ne survienne pas d allumage pr matur e Grande stabilit au cisaillement afin d viter une r duction de viscosit trop forte 6 5 Classification selon les performances Les huiles moteurs ne sont pas diff renci es selon leur composition chimique mais selon la fa on dont elle
82. ration de la mol cule Les napht nes et aromates sont donc plus stables que les paraffines la chaleur Le tableau 5 donne une id e d ensemble sommaire des propri t s des produits raffin s classiques base d huile min rale en fonction de la structure mol culaire Propri t A base de A base de Aromatique paraffine napht ne Densit faible moyen lev bon m diocre m diocre bon bon m diocre lev faible moyen lev bon m diocre moyen tr s bon Compatibilit avec les bon bon m diocre lastom res Solubilit dans additif bon bon Tableau 5 propri t s des produits raffin s classiques base d huile min rale en fonction de la structure de mol cule Tenue viscosit temp rature Comportement au froid Comportement l vaporation Point d inflammation Tendance la cok faction Stabilit l oxydation Stabilit thermique 11 Castrol ABC du graissage 3 Fabrication de liquides de base Le p trole brut est le produit de base pour tout lubrifiant ind pendamment du fait qu il soit base d huile min rale ou synth tique La figure 8 montre un sch ma tr s simplifi des diff rentes m thodes de fabrication P trole brut Distillation atmosph rique l Craquage Distillation sous vide Distillation sous vide Paraffine brute Processus synth se Processus synth se Alphaol fines Acides org Alcools Extract
83. rie 11 1 Introduction Les engrenages par roue dent e par cha ne par courroie et roue de friction servent la transmission et la conversion de r gimes et de couples Occasionnellement on utilise galement des convertisseurs hydrodynamiques lectriques et des engrenages pneumatiques Cependant les engrenages par roue dent e sont de loin les plus utilis s Les engrenages par roue dent e comprennent au moins deux arbres au moins deux roues dent es engren es entre elles ainsi que les paliers et l ments d tanch it n cessaires Les arbres sont reli s entre eux par un cadre ou une traverse g n ralement dans un carter La dur e du vie d un engr nement est d termin e par 4 facteurs savoir e la r sistance l usure d termin e par le mat riau de la roue dent e la rugosit de surface le lubrifiant et les impuret s dans le syst me e la r sistance de rupture en fonction du mat riau de la roue dent e des caract ristiques de l engrenage et des forces transmises e la r sistance la cavitation piq re qui peut tre influenc e par la duret des roues dent es et dans certaines limites par le lubrifiant e la r sistance au grippage en fonction des caract ristiques de l engrenage du mat riau de la roue dent e du lubrifiant et des conditions de service 11 2 Fonctions Les fonctions principales du lubrifiant sont les suivantes m R duire le plus largement possible le frottement et l usure sur
84. roulants Cependant le terme lubrifiant est attribu galement des produits apparent s qui sont identiques dans la composition la fabrication et les propri t s mais servent la transmission de la force la conduction de la chaleur au refroidissement en tant qu huiles isolantes produits anticorrosion ou de produits auxiliaires pour les processus industriels sous le nom de huiles de proc d La fraction des lubrifiants dans la consommation g n rale d huile min rale est en moyenne d environ 0 8 dans le monde et d environ 1 dans les pays hautement industrialis s Cependant l importance conomique des lubrifiants est largement plus grande que le laisse supposer leur part relativement faible sur le march de l huile min rale 30 de l nergie g n r e dans le monde sont consomm s par le frottement et l usure entra ne ann e apr s ann e des pertes par milliards Les ing nieurs d tudes savent aujourd hui que le lubrifiant n est pas qu un produit consommable indispensable mais un l ment de conception Des conceptions m res au plan de la lubrification et un bon graissage aident faire des conomies d nergie r duire des pertes par immobilisation et des d penses pour les pi ces d tach es et l entretien et conserver la valeur du parc de machines et d appareils Les lubrifiants sont constamment perfectionn s gr ce une recherche intensive Les lubrifiants les plus importants au niveau de la quantit
85. s graisses lubrifiantes sont des huiles lubrifiantes emp ch es de d river Les graisses lubrifiantes sont au plan physique des suspensions collo dales d paississants appropri s phase solide dans des huiles min rales et ou des huiles de synth se phase liquide Figure 25 D finition de graisses lubritiantes 69 GCastrol ABC du graissage 13 3 Fonctions Les fonctions des graisses lubrifiantes peuvent tre r sum es de la fa on suivante m D gagement d une quantit suffisante de lubrifiant liquide partir de l assemblage de graisses s paration de l huile afin de r duire le frottement et l usure sur de larges plages de temp ratures et p riodes graissage vie m Etanch it vis vis de l eau et des produits abrasifs cet effet les graisses doivent pr senter une stabilit m canique suffisante m Protection anticorrosion m Absorption de poussi re sans pr judice pour la fonction 13 4 Fabrication et composition Pour la constitution et la fabrication des graisses lubrifiantes il faut trois composants e Huile de base huiles min rales ou huiles de synth se Pourcentage en masse 70 95 e Epaississants Pourcentage en masse 3 30 e Additifs Pourcentage en masse 0 5 Dans les huiles de base utilis es on disperse des substances solides appropri es paississants de fa on former des lubrifiants consistants La tr s large majorit des graisses lubrifiantes est pr par
86. s se comportent lors des tests de moteurs ce qui veut dire qu on value les performances dans des essais pratiques et non pas en laboratoire Pour les tests on a recours des moteurs automobiles et des moteurs d essai monocylindre Ils sont utilis s sur des bancs d essais selon des conditions d finies de fa on pr cise Apr s les marches d essai les moteurs sont d mont s et tous les composants importants par exemple pistons surface de glissement de cylindres paliers commande de soupape couvercle de culasse carter d huile font l objet d une valuation pour diff rents crit res tels que propret formation de boue usure et formation de surface miroir En laboratoire les huiles usag es sont analys es au niveau de l augmentation de la viscosit et du comportement l oxydation Ces tests de moteurs sont d velopp s au Coordinating European Council CEC en collaboration entre les constructeurs automobiles et les fournisseurs d huiles et d additifs Pendant des d cennies ce furent les sp cifications API American Petroleum Institute r pandues dans le monde entier qui ont t la r f rence universelle On a ainsi couvert les exigences les plus importantes au niveau du moteur et les huiles moteurs ont t subdivis es en une trame grossi re qui permet l utilisateur de tirer certaines conclusions pour une utilisation sur les moteurs essence ou les moteurs diesel Les tableaux 10a et b donnent un aper u des sp cific
87. s sous les termes confort de conduite dur e de vie de l ensemble et prise en compte des aspects d environnement On en d duit les diff rents crit res qui sont n cessaires pour le fonctionnement parfait d un engrenage figure 17 8 4 Exigences impos es aux huiles de bo tes automatiques Automatic Transmission Fluids ATF Du fait de leur utilisation il appara t pour les huiles ATF des exigences tr s sp cifiques qui peuvent tre d duites de la fa on suivante selon les sp cifications General Motors Dexron et Ford Mercon M Grande constance du coefficient de frottement pendant toute la dur e du s jour pour un changement de vitesse optimal m Excellente stabilit au vieillissement pour de longs intervalles de vidange m Bonne tenue viscosit temp rature afin de garantir un parfait fonctionnement avec un moteur chaud et un moteur froid M Compatibilit d tanch it suffisante avec diff rents lastom res pour que ceux ci ne gonflent pas ne r tr cissent pas et ne se fragilisent pas 8 5 Structures Comme liquides de base on peut utiliser des produits raffin s de p trole des huiles d hydrocraquage ou des liquides de synth se qu il s agisse de polyalphaol fines ou d esters Dans certains cas on utilise galement des polyglycols qui pr sentent cependant le gros inconv nient qu ils ne sont pas miscibles avec les autres liquides de base cit s Afin d obtenir des performances suffisantes les huiles engr
88. saire et permettent ainsi galement les longs intervalles de vidange qu on rencontre actuellement sans modifications importantes de l huile cCastrol ABC du graissage 2 2 2 Ol fines alc nes Sur les ol fines les atomes de carbone forment galement des cha nes mais avec une diff rence importante par rapport aux paraffines on a des doubles liaisons entre certains atomes de carbone Sur les atomes de carbone qui sont voisins de ces doubles liaisons il manque chaque fois un atome d hydrog ne Comme elles peuvent recevoir d autres atomes d hydrog ne dans ces endroits on qualifie ces ol fines de non satur es Elles r agissent facilement avec d autres substances et sont donc des mati res premi res bienvenues pour la p trochimie Les mono ol fines pr sentent seulement une double liaison figure 4 alors que les diol fines contiennent plusieurs doubles liaisons et sont donc particuli rement r actives figure 5 oppeto otte joto Monool fine HEXENE C6H2 Diol fine HEXADIENE C H 4 Figure 4 Figure 5 Les ol fines et les diol fines n existent pratiquement pas dans le p trole elles sont contenues principalement dans des produits de craquage et se caract risent par un indice d octane lev Leur proportion est faible dans les distillats sous vide Leur formation repose sur des surchauffements locaux dans les installations de distillation Dans les huiles lubrifiantes les ol fines
89. t temp rature lev e Pour la tenue viscosit temp rature il existe un indice sans dimension l indice de viscosit VI Plus l indice de viscosit est lev plus la baisse de viscosit est faible en cas d augmentation de la temp rature Les huiles monogrades ont un indice de viscosit proche de 100 et il peut aller jusqu 180 pour les huiles moteurs multigrades Castrol ABC du graissage 4 3 Tenue viscosit pression La viscosit d une huile varie non seulement avec la temp rature mais galement avec la pression exerc e sur le film lubrifiant Cette propri t est souvent tr s importante pour les calculs tribotechniques lorsqu on dispose d huiles de diff rents liquides de base 44 Viscosit et gradient de cisaillement Pour les huiles multigrades qui contiennent un optimisateur d indice de viscosit la viscosit est d pendante galement du gradient de cisaillement en plus de la temp rature et de la pression E E Pi ce d plac e p ex piston i Pi ce fixe p ex surface de glissement du cylindre Vitesse de l huile m s Figure 13 Gradient de cisaillement dans la fente de graissage agrandie plusieurs milliers de fois Dans la fente de graissage l huile est expos e diff rentes contraintes de cisaillement Si l on se repr sente la fente de lubrification et donc galement le film lubrifiant agrandis plusieurs milliers de fois les particules d huile qui se trouven
90. t autoris es pour certains moteurs de voitures de tourisme de v hicules utilitaires du secteur des voitures de tourisme et certains moteurs industriels du secteur des voitures de tourisme Pour les moteurs de voitures de tourisme diesel Euro4 ou les v hicules particuliers diesel quip s de filtres particules diesel ces huiles low SPAsh sont obligatoires Voir la feuille 223 2 pour l utilisation Exigences selon ACEA A3 et B3 et B4 mais limites renforc es en mati re de teneur en cendres sulfat es soufre et phosphore huiles low SAPS gt Niveau de qualit selon la feuille 229 3 Huiles multigrades coefficient de frottement r duit pour certains moteurs de voitures de tourisme de v hicules utilitaires du secteur des voitures de tourisme et certains moteurs industriels du secteur des voitures de tourisme selon la feuille 223 2 Exigences minimales selon ACEA A3 et B3 et B4 Qualit maximale selon 229 1 229 3 en mati re d usure et de propret d conomie de carburant et de potentiel d espacement des vidanges en relation avec les nouveaux filtres huile Sp cification d huile moteur voiture pour huiles pour moteur Low SPAsh avec une puissance identique l huile 229 5 c est dire avec les limites les plus pr cises au niveau de l usure de la formation de d p ts de la propret et de la formation de d p ts Potentiel d conomie de carburant accru et plus grand respect de l environnement Exigen
91. t directement sur la pi ce non d plac e par exemple coussinet de palier ou surface de glissement du cylindre auront la vitesse 0 En revanche les particules d huile adh rant la partie d plac e prendront la vitesse de ce composant par exemple la vitesse p riph rique du tourillon du vilebrequin ou la vitesse du piston Ce processus peut tre repr sent th roriquement par le triangle de vitesse repr sent sur la figure 13 Le pr sent gradient de cisaillement se calcule alors selon la formule suivante Vitesse sur la pi ce d plac e m s Epaisseur du film lubrifiant 20 cCastrol ABC du graissage Ceci aboutit l unit de s pour le gradient de cisaillement Sur les moteurs combustion dans la zone palier principal ainsi que piston et surface de glissement de cylindre il se situe aux environs de 10 s au r gime de ralenti et jusqu environ 10 s au r gime maximum 4 5 Stabilit au cisaillement Pour les huiles sans optimisateur d indice de viscosit huiles monogrades le gradient de cisaillement n a pas d incidence sur la viscosit On les appelle liquides newtoniens figure 14 huile X Si l huile lubrifiante contient un optimisateur VI c est le cas pour de nombreuses huiles multigrades la viscosit augmente plus ou moins fortement pour une temp rature identique mais pour un gradient de cisaillement qui augmente r gime croissant selon le type chimique et la quantit de l opt
92. tion de la difficult de l op ration effectuer On peut rem dier des exigences diff rentes avec des mesures diff rentes Cette op ration peut tre contr l e par la viscosit ou ensuite par l ajout d additifs Pour de simples op rations de traitement on utilise g n ralement des huiles sans additifs Pour des op rations de difficult moyenne par exemple sur des tours automatiques on utilise des huiles avec des substances grasses Les op rations de traitement difficiles telles que le brochage exigent une huile peu visqueuse et tr s charg e en additifs avec des additifs pour haute pression base de compos s de chlore de phosphore ou de soufre Les huiles faible viscosit comportant des fractions assez faibles d additifs sont utilis es pour le meulage ou le honage Outre ces additifs pour haute pression appel s en anglais additifs Extreme Pressure ou en abr viation additifs EP qui sont achet s pour avoir une performance suffisante de l huile pour le traitement de la surface des m taux on utilise cependant galement des additifs pour la protection contre le vieillissement inhibiteurs d oxydation contre la corrosion la formation de mousse et de brouillard et la rigueur contre une odeur trop forte 64 Castrol ABC du graissage 12 3 2 R frig rants lubrifiants miscibles l eau Ils ont une composition nettement plus complexe que les huiles pour le traitement de la surface des m taux en particuli
93. u s au plan scientifique 2 2 Composants du p trole Dans aucun des nombreux champs p trolif res de la terre on ne trouve le m me type de p trole Son aspect ext rieur d j est diff rent parfois il est fluide et de couleur claire parfois Mome dd oder visqueux presque d j solide et de couleur noir profond De la monovalent m me fa on les types de p trole se diff rencient dans leur densit Malgr tout ils ont tous des points communs ils se composent presque exclusivement de carbone et d hydrog ne en liaison chimique Si l on d compose le p trole en ses l ments on obtient 83 87 de masse de carbone 11 15 d hydrog ne 0 6 de masse de soufre ainsi que des traces d oxyg ne d azote et de m taux Atome de carbone 5 tetravalent Le p trole est donc un m lange de nombreux compos s en particulier de compos s d hydrocarbures Le carbone a 4 bras de capture ce qui veut dire qu il peut intervenir dans quatre Figure 1 liaisons En revanche l hydrog ne a un seul bras de capture et n a donc qu une possibilit de liaison Le chimiste appelle ces bras de capture valence figure 1 La possibilit d aligner des cha nes d atomes de carbone et d oxyg ne permet de former des compos s d hydrocarbures appel s mol cules de taille diff rente et tr s diff rents au niveau de la figure g om trique Le nombre des mol cules d hydrocarbures possibles est pratiquement illimit parce
94. u graissage devrait tre consid r comme une partie des efforts d ploy s pour continuer de diffuser constamment des informations sur les lubrifiants Chez Castrol nous avons nos bonnes raisons de le faire D apr s les r actions recueillies lors de nos manifestations de formation nous savons qu il est important d attirer l attention sur l importance du choix de lubrifiants optimum Les renseignements au sujet de fiches de formation que nous avons re us de constructeurs et d importateurs automobiles ainsi que les nombreux exemples pr cieux d exp riences pratiques de garagistes et de formateurs ont contribu la r alisation de ce mat riel p dagogique et nous sommes tr s reconnaissants vis vis de chacun pour son aide et son assistance Gr ce aux nouveaux d veloppements constants dans le secteur technique de l huile en particulier dans les sp cifications le ABC du graissage sera revu intervalles r guliers et de ce fait toujours adapt l tat le plus r cent de la technique Avec ce document nous esp rons faire mieux comprendre le th me compliqu du Graissage En particulier nous esp rons approfondir l information g n rale que l huile n est pas pr cis ment que de l huile quelle qu elle soit HC 04 2006 cCastrol ABC du graissage INDEX Chapitre Th me Page 1 Introduction 4 2 Chimie du p trole 6 3 Fabrication de liquides de base 12 4 Donn es caract ristiques des lubrifiants 16 5 A
95. upart des additifs contiennent des compos s tr s efficaces appel s organom talliques qui sont transform s cependant en cendre dans la zone de la chambre de combustion en raison des temp ratures qui r gnent cet endroit Cette cendre peut se d poser aussi bien sur le fond du piston que dans la t te de cylindre et cuire plus ou moins fort pendant le service Ceci n est pas g nant dans le moteur diesel mais sur le moteur allumage command ceci peut entra ner des auto allumages et donc des pannes de moteur En cons quence la teneur en cendre sulfat e pour les huiles de moteurs essence est limit e 1 5 de la masse lors des s quences d essai de ACEA M Formation de surfaces miroir Bore Polishing Le d veloppement des moteurs diesel haut rendement avec une utilisation compl te des possibilit s d augmentation de puissance qui sont offertes par le turbocompresseur exige des huiles moteurs de qualit adapt e Les moteurs diesel modernes doivent atteindre une dur e de vie tr s longue avec des charges lev es dans le cas d intervalles de vidange d huile moteurs tr s longs 38 GCastrol ABC du graissage Au d but des ann es 70 on a observ pour la premi re fois en Europe du Nord la formation de surfaces miroir sur des surfaces de glissement de cylindre de moteurs diesel suraliment s sur des v hicules utilitaires Dans le cas pr sent il s agit d un ph nom ne d usure sur la paroi du cylindre avec un
96. ur agr able se diff rencient des groupes cit s plus haut plusieurs gards Les aromates sont des composants pr cieux de l essence de moteur en raison de leur indice d octane lev Leur pr disposition s associer avec d autres produits en fait de m me que les ol fines des mat riaux de base importants pour la fabrication de produits de synth se 2 2 5 Ac tyl nes Ce sont des cha nes avec une triple liaison entre les atomes de carbone Ces compos s ne sont pas pr sents dans les carburants et les lubrifiants 2 3 Grandeurs de mol cule des hydrocarbures La grandeur de mol cule est en particulier d terminante pour le comportement l vaporation des hydrocarbures D une fa on g n rale on peut dire que plus la mol cule est petite et plus la temp rature d bullition est basse Cependant la structure de la mol cule et la masse mol culaire influent galement sur leur comportement chimique et physique Ce sont surtout les grandeurs caract ristiques suivantes qui en d pendent Viscosit et tenue viscosit temp rature a Etat d agr gation surtout la plage de liquide Tableau 2 Stabilit l oxydation et stabilit thermique cCastrol ABC du graissage Nombre d atomes de Etat d agr gation Produit carbone Gaz m thane thane propane butane Huiles lubrifiantes R sidu de la distillation sous vide bitume Tableau 2 Etat d agr gation en fonction du nombre d atomes de carbone
97. ur des huiles moteur Europe tat 2005 Aper u Usage Application Cat gorie ACEA Huiles moteur A1 B1 A3 B3 essence et Diesel A3 B4 A5 B5 Voitures priv s et v hicules utilitaires l gers V hicules utilitaires lourds Huiles moteur multigrades XW 20 XW 30 XW 40 pour les moteurs essence et diesel de voitures et utilitaires l gers Con ues pour l utilisation d huiles faible friction et viscosit faible HTHS de 2 6 3 5 mPa 150 C Ces huiles peuvent ne pas convenir certains moteurs Utilisation uniquement avec l accord du constructeur Huiles moteur stay in grade stables au cisaillement pour moteurs essence et diesel tr s puissants de voitures et utilitaires l gers Con ues pour les longs intervalles entre vidanges quand autoris s par le constructeur Viscosit HTHS d au moins 3 5 mPa 150 C Huiles toutes saisons faible viscosit pour conditions d utilisation difficiles selon les prescriptions du constructeur Huiles moteur stay in grade stables au cisaillement pour moteurs essence et diesel injection directe tr s puissants Conviennent aussi pour les utilisations d crites sous B3 Huiles moteur stay in grade stables au cisaillement pour intervalles plus longs entre deux vidanges pour moteurs essence et diesel tr s puissants de voitures et utilitaires l gers Les moteurs conviennent pour l utilisation d huile faible friction et viscosit HTHS faible de 2 9
98. ur les moteurs longitudinaux le flux de force doit tre d vi de 90 Ce r sultat est obtenu par une couronne de diff rentiel et une roue conique dans l engrenage de la roue Des engrenages de diff rentiel ou un diff rentiel int gr s dans l entra nement de l essieu quilibrent des r gimes de roues diff rents dans les virages 8 2 Fonctions M Lubrification de pi ces glissant l une sur l autre effectuant un mouvement de d roulement MH Refroidissement par vacuation de la chaleur vers le carter de bo te de vitesses H Transmission de force sur les flancs de dents H Protection anticorrosion 5 Commande hydraulique des passages de vitesses pour les huiles de bo tes automatiques Passage de vitesse parfait Marche silencieuse Fonctionnement sans incident Grande fiabilit R duction de l usure lors du passage froid Pas de d p ts grande stabilit thermique S curit de graissage hautes temp ratures Situation de viscosit stable pas de perte par cisaillement Longue dur e de vie Consommation de carburant inf rieure R duction de la consommation d huile Faible d gagement de bruit Eveuation facile Figure 17 Exigences impos es aux huiles pour bo tes et engrenages 46 GCastrol ABC du graissage 8 3 Exigences impos es aux huiles pour bo tes de vitesses commande manuelle et engrenages d essieux Les exigences impos es aux huiles engrenages peuvent tre regroup e
99. xemple SAE 10W ou SAE 30 pour des huiles moteurs SAE 80W ou SAE 140 pour des huiles engrenages figure 11 16 GCastrol ABC du graissage Lorsque les exigences d une classe W sont satisfaites l tat froid et celles d une classe sans W sont safisfaites 100 C ou 150 C il s agit d une huile multigrade en anglais Multigrade par exemple SAE 0W 30 ou SAE 5W 40 pour des huiles moteurs SAE 75W 90 ou SAE 80W 140 pour des huiles engrenages 10W 15W 20W 25W AIJ N olojo oO O1 6200 35 6600 30 7000 25 7000 20 9500 15 13000 10 60 000 40 60 000 35 60 000 30 60 000 25 60 000 20 60 000 15 T zs 12 5 lt 16 3 2 9 0W 40 5W 40 10W 40 15W 40 20W 40 25W 40 40 w EN N Tableau 7 classification SAE des huiles moteurs d cembre 99 Tableau 8 Classification SAE des huiles engrenages automobiles 2005 17 cCastrol ABC du graissage 30 000 viscosit mPa s I E 3 d 2 2 o E 2 o Huile multigr lev e Temp rature Figure 11 Comparaison entre l huile monograde et l huile multigrade Viscosit lev e Temp rature Figure 12 Tenue viscosit temp rature cCastrol ABC du graissage 4 1 2 Classification de la viscosit selon 150 3448 A l exception des huiles moteurs et huiles engrenages automobiles qui so

Structure, utilisation et propriétés des lubrifiants

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