Huile moteur (1)

Huile moteur (1)
La viscosité dite HTHS (High Temperature High Shear) se réfère au
pouvoir lubrifiant d‘une huile moteur à haute température surtout
(150°C) et avec un gradient de cisaillement élevé. Ce gradient est
déterminé par l‘épaisseur du film lubrifiant et la vitesse relative
dans le palier.
Tâches
Huiles monogrades et multigrades
lubrifier (réduire le frottement,
la chaleur et l‘usure)
refroidir
transmettre les forces
étanchéifier
nettoyer
protéger de la corrosion
atténuer les bruits
Critères de distinction
La définition des huiles moteur (et à engrenages) fait généralement la différence entre la viscosité et la qualité. Alors que la
viscosité a trait à la résistance des huiles à l‘écoulement, la qualité
se réfère à la résistance de ces dernières.
La classification de l‘Association américaine des ingénieurs (Society of Automotive Engineers, SAE) s‘est imposée pour les normes
de viscosité.
© A. Lerch / ESA
Viscosité
Si l’huile moteur était aussi fluide que l‘eau, elle s’échapperait
des fentes des paliers à glissement (p. ex. des paliers principaux
du vilebrequin) et ne pourrait pas absorber les forces en présence.
Le métal frotterait immédiatement sur le métal. De plus, de la
chaleur, des frottements et de l‘usure seraient engendrés.
Si l’huile moteur était aussi visqueuse qu’une pâte, elle ne pourrait
être comprimée dans les paliers qu’au moyen de puissantes forces
(de pompage). Il importe donc que le lubrifiant présente une
viscosité similaire dans toute la plage de fonctionnement.
Deux sortes de viscosité
Pour déterminer la viscosité cinématique, on mesure le temps
qu‘une certaine quantité d’huile prend, à une température de
100°C, pour couler à travers le diamètre normé d‘un tube capillaire. La viscosité dynamique est mesurée à basse température, le
plus souvent au moyen de viscosimètres de rotation.
Classification des huiles moteur: SAE J 300
Classe de
viscosité
SAE
Viscosité à froid
6200 / -35
6600 / -30
7000 / -25
7000 / -20
9500 / -15
13000 / -10
-
Élaboré: 8.2013
Viscosité maximale
[mPas] / [°C]
0W
5W
10W
15W
20W
25W
20
30
40
40
50
60
Viscosité à 100°C [mm2/s]
Température limite maxi- minimum
male de pompage3 [°C]
-40
-35
-30
-25
-20
-15
3.8
3.8
4.1
5.6
5.6
9.3
5.6
9.3
12.5
12.5
16.3
21.9
maximum
Suivant sa composition, son origine, sa distillation et son raffinage,
une huile est plus ou moins fluide à basse température et entre
dans la catégorie de viscosité correspondante. Si ces huiles sont
chauffées, la viscosité diminue. Pour les huiles monogrades, il en
résulte des lignes à peu près parallèles sur le graphique.
L‘adjonction d‘additifs permet d‘améliorer la viscosité d‘une huile
de sorte qu‘elle présente, dans le test à froid, la même viscosité
qu‘une huile 5W et la viscosité d‘une huile de la classe 40 à température élevée. La ligne du diagramme est alors plus plate et l’on
parle d‘huile multigrade.
Ces additifs s’appellent des améliorateurs de l‘indice de viscosité
(améliorateurs de l’IV).
10000
5000
4000
3000
2000
1000
200
100
Einbereichsöl
huile
monograde
40
40
Einbereichsöl
huile
monograde
5W
5W
50
40
30
20
10
9
8
Viscosité HTHS à 150°C et
100‘000/s [mPas]
minimum
maximum
4
–30
<9.3
<12.5
<16.3
<16.3
<21.9
<26.1
Mehrbereichsöl
Huile
multigrade
5W
/ 40
5W/40
500
400
300
Kinematische
Viskosität in2mm
viscosité cinématique
/s 2/s
Source de l‘image: ESA
Viscosité HTHS
2.6
2.9
2.91
3.72
3.7
3.7
Viscosité dynamique
Viscosité cinématique
Viscosité dynamique
Procédé de mesure: Cold Crank Simulator
Procédé de mesure: Ubbelohde
Procédé de mesure: Ravenfield
1
valable pour 0W-40, 5W-40, 10W-40 2 valable pour 15W-40, 20W-40, 25W-40 3 60‘000 mPa. s sans contrainte de cisaillement
Objectifs:
AM-3.2.4
expliquer les termes de viscosité (...) et les normes SAE (...)
AF-3.2.4
expliquer les termes de viscosité (...) et les normes SAE (...)
–20
–10
0
10
20
30
40
50
température
Temperatur
in °C en
60
70
80
90
100 110
On fait la distinction entre la viscosité et la
qualité d‘une huile. Les deux valeurs doivent être choisies de manière à convenir
au moteur. Plus le chiffre SAE est bas, plus
huile moteur est fluide.