Lubrifications : les huiles

I. Introduction

II. Principe

III. Les lubrifiants

A. Définitions

B. Les différents types de lubrifiants

C. Composition

IV. Qualités des huiles

V.Lecture d'un bidon d'huile

A. L'indice de viscosité

B. L'indice de performance

C. Décodage d'une étiquette

D. Maintenance

I. Introduction :

Sans lubrification, deux pièces qui frottent l'une contre l'autre s'échauffent. La température atteinte peut devenir si importante qu'elle risque d'entraîner rapidement un grippage de surface de contact et la destruction des deux pièces. Pour éviter ce phénomène il faut intercaler entre les deux corps une mince couche d'huile.
En automobile, il existe une multitude de pièces qui frottent les unes contre les autres. C'est pourquoi, la lubrification est fondamentale et réclame une attention toute particulière.

II. Principe de lubrification :

Le principe consiste à interposer entre deux pièces en contact un corps qui pourra transformer un glissement ( frottement ) en roulement.

Le lubrifiant est la base du roulement et peut etre assimilé à un certain nombre de boules de caoutchouc s'aplatissant entre les pièces.

Démonstration avec deux pièces métalliques.

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III. Les lubrifiants

A. Définition :

Les lubrifiants sont des matières fluides ou solides qui interposées entre deux pièces ont pour rôles de :

Réduire la friction entre les pièces en mouvement (donc l'usure).

Absorber et évacuer la chaleur.

Assurer l'étanchéité entre les segments des pistons et les parois des cylindres.

Nettoyer, évacuer et filtrer les particules étrangères sur les pièces en mouvement.

Protéger contre la corrosion.

Permettre la mise en mouvement des pièces ( quelle que soit la température ).

B. Les différents types de lubrifiants.

Les huiles végétales : obtenues à partir du raffinement des végétaux.
Les huiles minérales : obtenues à partir du raffinement du pétrole.
Les huiles de synthèse : obtenues par réactions chimiques en laboratoires.
Les graisses consistantes.
Le graphite.

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C. Composition :

Les huiles moteur actuelles sont constituées de deux éléments essentiels :

les bases ( minérales et synthétiques )
les additifs

LES DIFFÉRENTS TYPES D'ADDITIFS

TYPES	FONCTION
DÉTERGENT	Empêcher ou diminuer les dépôts sur les surfaces
DISPERSANT	Éviter l'agglomération des dépôts décollés des parois et maintenir les particules en suspension dans l'huile
ANTIOXYDANT	Bloquer ou retarder les réactions chimiques de l'oxygène avec les huiles
ANTICORROSION	Empêcher la formation de la rouille par neutralisation des éléments acides contenus dans l'huile
ANTI-USURE	Améliorer les conditions de frottements pour les contacts métal - métal
AMÉLIORANT L'INDICE DE VISCOSITÉ	Limiter la variation de viscosité en fonction de la température
AMÉLIORANT LE POINT D'ÉCOULEMENT	Modifier les propriétés d'écoulement de l'huile a basse température
ANTI- MOUSSE	Résorber la formation de mousse
AMÉLIORANT L'ONCTUOSITÉ	Renforcer la formation du film d'huile
RODAGE	Favoriser et accélérer le processus de rodage

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IV. Qualités des huiles

A. La stabilité :

C'est la résistance du lubrifiant a la décomposition sous l'action des gaz brûlés et de la température.

B. La viscosité :

C'est la résistance du lubrifiant a l'écoulement.

C. L'onctuosité :

C'est l'aptitude du lubrifiant a adhérer aux surfaces métalliques.

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V. Lecture d'un bidon d'huile.

Les caractéristiques des huiles sont données par deux informations qui sont en générales mentionnées sur le bidon :

l'indice de viscosité
l'indice de performance

A. L'indice de viscosité :

( Rappel : viscosité: aptitude de l'huile à s'écouler )

Les huiles ne se comportent pas de la même façon suivant leur température de fonctionnement.

Elles ont tendances à être plus visqueuses à froid qu'à chaud.

C'est pourquoi une classification a été établie par la S.A.E. (Society of Automotive Engineerings).

(1) Classification en fonction de leur viscosité

(a) Les huiles mono grades :

Ce sont des huiles dont l'indice de viscosité n'est pas aussi performant à chaud qu'à froid. Elles s'identifient par les inscriptions :

S.A.E.: Society of Automotive Engineerings puis un chiffre ex : 5W.

Ce-ci signifie que sa viscosité sera meilleure a froid qu'a chaud ( la lettre W signifie winter : hiver )

Ou uniquement 50 :

Qui inversement signifiera que sa viscosité sera meilleure à chaud qu'à froid.

Cependant la recherche a permis de mettre au point des huiles qui conservent leur viscosité malgré l'élévation de la température:

(b) Les huiles multigrades :

Elles s'identifient par les inscriptions :

Ex : S.A.E. 20 W 40 :

Comportement identique a froid à une mono grade d'indice 20 W et a chaud d'indice 40.

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B. L'indice de performance :

Les indices de performance des huiles sont donnés par trois organismes principaux:

La classification API (American Petroleum Institutes)
La classification MIL (Militari Institutes Lubrifiant)
La classification ACEA (Association des Constructeurs Européens Automobiles)qui a remplacé la classification CCMC(Comité des Constructeurs du Marché Commun)

Les classifications les plus employées sont :

La norme API
La norme ACEA

(1) La norme API :

(a) Les huiles pour moteur essence :

Lorsque l'huile est destinée a un moteur essence la lettre S est ulitilisée (spark plug ignition = moteur à allumage commandé).

Les classements SA, SB, SC et SD bien qu'ayant existés ne sont plus sur le marché.

SE : huile destinée aux moteurs essences non turbocompressés, avec des qualités non oxydantes a hautes températures, antirouille et dispersante a basse température.

SF : plus stable a l'oxydation que la SE, possédant des performances anti-usure améliorées par rapport à la norme SE protection accrue contre les dépôts, la rouille et la corrosion. Huile de qualité supérieure à toutes les huiles précédentes.

SH : qualité maximale atteinte actuellement et vendue sur le marché.

(b) Les huiles pour moteur diesel :

Lorsque l'huile est destinée a un moteu rdiesel la lettre C est ulitilisée (compression ignition = allumage par compression)

Les classements CA et CB ne sont plus utilisées, seules sont conservées :

CC : pour moteur diesel légèrement suralimenté et utilisé dans des conditions modérées.

CD : pour moteur diesel suralimenté ou non, travaillant dans des conditions extrêmes de vitesse et de charge et nécessitant une protection accrue contre l'usure et les dépôts.

CD II : huile spécifique pour moteur diesel répondant aux exigences les plus sévères. Cette huile permet un espacement des vidanges avec un maximum de sécurité.

CF : pour moteurs diesels suralimentés en service très sévère. Qualité maximale atteinte actuellement et vendue sur le marché.

NB: En résumé, plus la deuxième lettre est avancée dans l'alphabet, plus l'huile est performante.

La plupart des huiles disponibles sur le marché conviennent pour les essences et diesel on lit alors sur le bidon: API SH/CF.

(2) La norme ACEA :

(a) Moteur essence:

La lettre A indique que l'huile est destinée a un moteur essence.

Plus le chiffre est grand plus l'huile est de qualité.

(b) Moteur diesel :

La lettre B indique que l'huile est destinée a un moteur diesel véhicule léger.

La lettre E indique que l'huile est destinée a un moteur diesel poids-lourd.

Plus le chiffre est grand plus l'huile est de qualité.

(c) Moteur catalysé :

La lettre C indique que l'huile est destiné à des moteurs essences et diesel de hautes performances équipés de pots catalyseurs ou de filtres à particules.

Plus le chiffre est grand plus l'huile est de qualité.

Pour aller plus loin voyez le site de l'ACEA ou visualiser la documentation officielle en PDF

Le schéma ci dessous décrit les classifications API et CCMC

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C. Décodage d'une étiquette :

D. Maintenance :

Attention les huiles ne sont pas toutes miscibles, vérifier sur le bidon avant de faire un complément.

les huiles diesel conviennent aussi au moteur essence, mais attention l'inverse n'est pas vrai.

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