Huile moteur

L'huile moteur est utilisée pour la lubrification des moteurs à explosion. Elle lubrifie, nettoie, inhibe la corrosion, améliore l'étanchéité et évacue la chaleur.

L'huile crée un film entre les surfaces en mouvement pour minimiser le contact entre elles. Elle limite ainsi les frottements, l'usure, la chauffe (les métaux sont plus malléables et moins résistants à l'abrasion à haute température). Par ailleurs, cette couche protectrice évite à l'oxygène de l'air d'atteindre le métal, ce qui le protège de la corrosion.

Moteurs 4 temps

Les frottements produisent inévitablement des particules de métal. Ces particules agissent comme un abrasif. Les plus grossières sont arrêtées par le filtre, et les autres se déposent dans le carter à huile sous forme de boues.

Une pompe actionnée par le moteur aspire l'huile dans le carter à huile, l'envoie dans le filtre et la fait circuler dans le moteur.

On fait la différence entre les huiles pour moteurs essence et pour les diesel. Mais pour certaines marques seul l'emballage change.

La température de l'huile peut atteindre les 160 °C dans les moteurs à essence, alors qu'elle dépasse les 315 °C dans les moteurs diesel.

Moteurs 2 temps

À mélanger à l'essence dans un ratio de 50:1 ; elle brûle avec le carburant.

Propriétés

• Point d'éclair : La plupart des huiles moteur sont des dérivés du pétrole : elles contiennent des hydrocarbures. Leur point d'éclair indique la température la plus basse à laquelle elles s'évaporent, et peuvent s'enflammer (les points d'éclair élevés sont préférables). C'est pourquoi l'huile la plus volatile est extraite pendant le raffinage.

• Réserve d'acidité.

• Réserve d'alcalinité exprimée en mgKOH / gramme de lubrifiant. Protège de la corrosion.

• Teneur en zinc, phosphore, soufre.

• Tendance à mousser.

• Viscosité :

L'huile doit être assez visqueuse pour maintenir le film protecteur, et assez fluide pour circuler librement dans le moteur.

La Society of Automotive Engineers (SAE) a établi un codage pour la viscosité. On peut trouver les grades suivants : 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50 ou 60. Le suffixe W (comme Winter) désigne la viscosité en hiver ou à froid. Pour mesurer le grade on porte l'huile à une certaine température, puis on mesure le temps qu'elle prend pour passer dans un orifice standardisé. Plus ce temps est long, plus la viscosité est élevée.

Les notations ne sont pas les mêmes pour les huiles de boîtes : une 75W90 n'est pas forcément moins fluide qu'une huile moteur.

Monograde : Les mesures sont faites à 100 °C en mm²/s ou en centistokes (cSt, unité non SI). Leur viscosité diminue avec la température suivant une courbe logarithmique. Ces huiles sont adaptées aux moteurs qui chauffent peu (tondeuses à gazon, voitures anciennes).

Multigrade : Pour limiter les différences de fluidité à froid et à chaud, on ajoute des additifs à base de polymères, ce qui permet d'utiliser l'huile toute l'année. Leur courbe est toujours logarithmique, mais moins accentuée. Le second grade indique la mesure à 100 °C. Les mesures sont faites selon la norme SAE J300. Une huile 0W est testée à -35 °C, une 5W à -30 °C et une 10W à -25 °C.

Si le moeurt consomme de l'huile, on peut augmenter le grade.

Additifs

• Abaisseur du point d'écoulement : diminue la fluidité à froid.

• Additif antistatique : il augmente la conductivité électrique de l'huile pour décharger l'électricité statique. Ainsi, les étincelles ne se forment plus et il y a moins de risques d'explosion. (Ex : graphite)

• Additif EP (extrême-pression) : empêche le grippage à pression élevée.

• Agents anti-usure : forment une pellicule sur les métaux.

• Antimousse : huile de silicone pour casser les bulles en surface ou polymère pour diminuer la quantité de petites bulles entraînées.

• Inhibiteurs de corrosion : inhibe les réactions chimiques comme l'oxydation.

• Dispersant : maintient les particules en suspension colloïdale. Évite les dépôts de vernis sur les pièces du moteur et de boues dans le carter.

• Détergents : savons métalliques alcalins. (Ex : lithium)

• Émulsifiant : facilite le mélange huile-eau.

• Modificateur de viscosité : polymère à masse molaire élevée. Il diminue la différence de viscosité entre l'huile froide et l'huile chaude.

Exemples :

• dialkyldithiophosphate de zinc (ZDDP) : antioxydant, antiusure, anticorrosif et légèrement dispersant.
• alkylphénate sulfure de calcium ou de magnésium : détergent, antioxydant, antiusure, antiacide.
• polytétrafluoroéthylène (PTFE) : améliore l'adhérence de l'huile sur les surfaces. Il peut se solidifier et boucher le filtre à huile.
• graphite.
• disulfure de molybdène : réduit la friction.

Huile de synthèse

Synthétisées pour la première fois par des scientifiques allemands à la fin des années 1930, début 1940 pour les besoins de l'armée. Elles restent fluides à des températures inférieures à 0 °C alors que les huiles minérales peuvent se solidifier. Elles sont devenues populaires dans les années 1950 à 1960, en particulier dans l'aviation où les huiles minérales atteignent leurs limites. C'est au milieu des années 1970 qu'elles ont été commercialisées dans le secteur de l'automobile. Elles contiennent des esters synthétiques, des polyoléfines. Elles n'ont pas besoin d'additifs pour améliorer leur fluidité (ce sont les additifs qui se décomposent en premier), si bien qu'elles vieillissent moins vite et peuvent être utilisées deux à trois fois plus longtemps que les huiles minérales.

Autres huiles

• huile pour boîtes et ponts,
• compresseurs mécaniques,
• liquide de direction assistée,
• liquide de freins,
• huile hydraulique,
• pompes à vide,
• refroidissement des transformateurs,
• huile de chaîne pour tronçonneuse,
• huiles noires : contiennent de l'asphalte et ont une meilleure adhérence. Elles sont utilisées pour les engrenages et les câbles exposés aux intempéries.
• pour turbine : la tendance au dépôt et la corrosion ne sont pas prises en compte. Elles ont des grades ISO VG de 32, 46, ou 68 (cSt à 40 °C). Additifs : polyolester, polyoléphine. Elles sont exposées à des températures élevées.