Huiles moteur, additifs et superlubrifiants

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Huiles et additifs : un mariage plus que délicat !

TETIERE TECHNOLOGIE. Texte & photos : Marc Alias

Mots clés : additif, graissage, superhuiles, lubrification, durée de vie, vidange, huiles synthétique, essais, test, normes.

Introduction.

Qui n’a pas rencontré un jour dans ses lectures, son entourage, sur un circuit ou dans un salon local voire national, un volubile Jean Rakonte, qui donne son avis sur tout et a surtout ses avis ?

Pour éclaircir les idées et éviter des casses mécaniques parfois tragiques et toujours onéreuses, Marc Alias et le site Econologie.com vous livrent toute la vérité, rien que la vérité sur le thème des huiles moteur, avec l’incontournable John Rowland, chef chimiste au laboratoire de recherche Fuchs UK, sans oublier de tester leur huile prodige : la Titan GT1 0W20.

Petits rappels mécaniques

De nos jours, avec les moteurs récents, en particulier turbo diesels, qui affichent jusqu’à 57 m.kg à seulement 1700 tr/mn afin de déplacer honorablement les quelques 2,5 tonnes du véhicule, plus que jamais la lubrification doit être l’objet de toute votre attention. La vie du moteur, et peut-être même la votre en roulage, en dépendent directement.

Ceci étant, je vous rappelle que le lubrifiant doit séparer les pièces en mouvement relatif, les refroidir là ou l’eau ne le peut pas ou mal, réduire leurs frottements et leur usure bien sur, mais aussi les nettoyer, les empêcher de se polluer et les protéger des polluants solides, liquides et de la corrosion des gaz de combustion, en particulier. Dans ce but, l’huile devra rester suffisamment liquide à –35°c pour lubrifier dès le démarrage et suffisamment visqueuse à 180°C pour ne pas casser le moteur en course ! Bref, un comportement idéal pas du tout naturel pour une huile !!

Pour remédier à cela, aujourd’hui les fabricants puisent leur huile de base qui fera 70 à 85 % du poids du produit final, dans deux grandes familles :

  • soit issue du raffinage du pétrole pour les huiles minérales,
  • soit comme ici, obtenue par des process chimiques divers, ce sera une huile à base de synthèse.

Ensuite, et là réside tout le savoir faire et les différences finales des produits, chaque marque y ajoute ses fameux additifs. Ceux-ci sont des composés chimiques incorporables à des lubrifiants (ou des carburants !) pour en améliorer les propriétés de base ou en créer de nouvelles, en bref, des dopants. A noter qu’ils sont moins nécessaires avec des bases de synthèse par ailleurs en général, exempte de sulfures et de phosphore toxiques pour les pots catalytiques. Citons les additifs suivants :

  • anti usure,
  • détergents,
  • anticorrosion,
  • dispersants,
  • antioxydants,
  • anti mousse,
  • améliorants de viscosité.

Avec ces derniers, une huile de base devient plus fluide à froid et plus visqueuse à chaud dans une fourchette de températures entre –35°C et 100°C voire plus, c’est le principe des huiles multigrades. Pour faire le tri entre toutes ces huiles, des normes sont apparues.

Classifications des huiles moteurs multigrade

Toutes les huiles multigrades sont classées suivant la norme SAE par xW y avec xW et y correspondant respectivement à la visosité à froid ( température d’essai = x-35°C ) et à chaud ( 100°C ).

Exemple d’une huile 0W20.

0W (W pour Winter) est une huile qui satisfait le test à -35°C (comme la 5W à -30°C, la 10W à -25°C, 15W à -20°C). Suivant les températures froides moyennes de nos régions, nous constatons déjà que les huiles multigrades modernes sont largement assez fluides à froid.

Ce chiffre doit être le plus faible possible (0W donc) pour une meilleure pompabilité et donc une lubrification rapide dès le démarrage.

L’autre chiffre, 20 pour cet exemple, est la viscosité relevée à 100 °C : classiquement, elle doit être la plus élevée possible pour assurer un film d’huile entre les pièces à haute température et surtout ne pas trop chuter au delà afin de maintenir la pression d’huile.

Cette dernière qualité, primordiale, est caractérisée par le VI ou indice de viscosité. Plus il est élevé, moins la viscosité baisse à haute température. Sélectionnez donc des indices supérieurs à 150 et n’hésitez pas à demander cette précieuse donnée à votre revendeur, via le fabricant.

Enfin coté mélanges, le résultat sera plus proche du produit inférieur mais ne vous inquiétez pas trop pour les éventuelles réactions chimiques puisque toutes les huiles actuelles utilisent des bases et des additifs similaires…

Dans le doute, le mieux est donc de se conformer aux préconisations du constructeur.

Classe éco ou 1ère ?

Les huiles semi-synthétiques et synthétiques sont élaborées à partir de bases non conventionnelles faisant intervenir des procédés chimiques sophistiqués qui leur confèrent des propriétés particulières. Les huiles moteurs peuvent être issues de 4 bases :

  • Minérales,
  • MC ( Moleculary Converted ) dites aussi huiles de base Hydrocraquée à très haut indice de viscosité obtenue par hydro isomérisation,
  • les PAO polyalphaoléfines,
  • les ESTERS d’origine végétale ou de synthèse.

Chacune a ses avantages et ses défauts mais globalement l’indice de viscosité élevé des huiles de base synthétiques utilisées (jusqu’à 180 chez Fuchs) permet au lubrifiant fini d’avoir un comportement naturellement bon par rapport à la température, c’est-à-dire de présenter une viscosité en baisse certes, mais toujours élevée quelle que soit la température. Cette propriété est une supériorité majeure sur les huiles minérales, élaborées à partir de bases conventionnelles qui nécessitent l’adjonction d’additifs améliorants de viscosité en plus grande quantité.

La stabilité du lubrifiant en fonction de la température garantit son efficacité optimale tant dans la phase de démarrage à froid particulièrement exigeante pour le moteur (80 à 90% de son usure totale !) que dans les conditions de fonctionnement à chaud les plus intensives en roulage.

Les lubrifiants à bases de synthèse présentent par ailleurs une résistance accrue à l’oxydation, d’où une plus grande longévité de l’huile qui espace les vidanges et garantit une plus grande durée de vie pour le moteur. L’utilisation de bases non conventionnelles, enfin, permet d’élaborer des lubrifiants plus fluides, sans être plus volatils donc avec réduction de la consommation d’huile.

Notez aussi qu’une huile dite de semi synthèse n’en contient malheureusement pas 50% mais 20 à 30 %, le reste étant une base classique minérale avec des additifs !

Encore un piège marketing typique…

L’entreprise Fuchs Silkolène

Originellement appelée Dalton and Co en 1899, cette entreprise anglaise de chimie de pointe se fit connaître dans les années 30 et 40 en lubrifiant les superbes V12 Rolls Royce Merlin des Spitfires puis plus tard le célébrissime et regretté Concorde grâce à ses travaux sur les huiles synthétiques pour l’US Air Force.

Au début des années 1980, elle se renomma Silkolène. Puis, en 1989, Le groupe allemand Fuchs en fit l’acquisition sans en refondre la stratégie initiale afin de profiter des retombées technologiques en compétition kart, scooter de mer, voiture et moto avec Honda, Suzuki et Kawasaki. Et ce jusqu’en moto gp sur les Hyper Bikes ZXRR.

Spécialiste moto du groupe Fuchs, Silkolene est l’un des plus important fournisseur mondial de lubrifiants moteurs, boite de vitesses, chaînes et suspensions, graisses, liquides de refroidissement ou de freins, ainsi que divers produits de service. Incontournable ! Avec une telle avance en huile de synthèse, Silkolène domine jusqu’au plus haut niveau. Mais stagner c’est reculer par rapport à la concurrence. Le professeur John Rowland qui dirige le labo de recherche le sait bien et il découvre en 2000, l’Electrosyntec Adhesion Technology. De ces principes novateurs découlera l’Electro Static Adhesion (ESA) qui est appliqué aujourd’hui à plusieurs lubrifiants très haut de gamme comme la Pro 2, la Pro 4 et la Pro R Electrosyntec 0W20 dérivée de la Titan GT1 0W20 auto devenue 5W30 en version longlife3. Ce qui nous amène au groupe allemand Fuchs, il est le premier partenaire technique des plus célèbres constructeurs de son pays !

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Illustrations


Dans son labo d’huiles Silkolène à Hanley en Angleterre, John Rowland, chimiste de recherche et développement des huiles auto depuis 33 ans est LA référence en la matière. Ces avis ont valeurs d’expertises au niveau mondial sachant que Fuchs ne vend pas d’additifs concurrents.

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