20-02-2014, 08:41:23
Comprendre & Choisir son huile
1 - AVANT PROPOS
Détails sur la normalisation
Pourquoi cette FAQ :
Sur ces deux derniers tableaux, on se rend compte que la viscosité annoncé sur les bidons en fonction des normes, correspond à un MAXIMUM ou à un MINIMUM.
Voilà pourquoi deux huiles du même grade ont des propriétés proches mais souvent bien différentes
Source (document intéressant à lire) : http://www.hd19.net/technique/hydrauliqu...issage.pdf
EDIT :
Une nouvelle norme SN est apparu depuis pour la compatibilité de l'huile moteur au carburant E85.
4 - INTERPRETATION DES RESULTATS D'ESSAIS EN LABO
***En cours***
5 - CHOISIR SON HUILE
***En cours***
Utilisation :
- daily + petite accélération occasionnelle
- daily + balade week end rythmée
- usage intensif
- usage circuit
- moteur fortement préparé
- ...
Etat du moteur :
- moteur neuf / réfectionné, jeux interne normaux ou connus
- moyennement kilométré, usure interne inconnu mais potentiellement correcte
- fort kilométrage, usure interne inconnue et potentiellement prononcée
- ...
Une sur-consomation d'huile peut être un indice... mais attention, un changement d'huile ne résoudra pas les problèmes liés à un moteur fatigué.
6 - LIENS UTILES (data sheet)
***En cours***
1 - AVANT PROPOS
Détails sur la normalisation
Pourquoi cette FAQ :
Sur ces deux derniers tableaux, on se rend compte que la viscosité annoncé sur les bidons en fonction des normes, correspond à un MAXIMUM ou à un MINIMUM.
Voilà pourquoi deux huiles du même grade ont des propriétés proches mais souvent bien différentes
Source (document intéressant à lire) : http://www.hd19.net/technique/hydrauliqu...issage.pdf
EDIT :
Une nouvelle norme SN est apparu depuis pour la compatibilité de l'huile moteur au carburant E85.
Fixman a écrit :2 - NORMES
En tant que consommateur lambda, on ne peut pas avoir accès aux essais menés par les pétroliers ni par les motoristes.
On doit s'appuyer sur les indications sur le bidon d'huile qui sont basées sur des essais respectants certaines normes.
La première norme visible est la norme SAE. C'est elle qui détermine les deux chiffres 10W-40, 15W-60, etc...
2 tests sont effectués à froid, donnant le grade 0W jusqu'à 25W.
Un test sur la fluidité à froid (T° à partir de laquelle l'huile redevient liquide) est primordial pour indiquer si la pompe à huile va entraîner suffisament d'huile pour lubrifier le moteur sur les 1eres rotations.
Comme le montre le tableau des techniques de l'ingénieur (colonne "Viscosité dynamique maximale de pompabilité à froid sans seuil d’écoulement"), il n'y a qu'un seul niveau maxi à ne pas atteindre pour n'importe quelle huile...
La viscosité est de 60000MPa.s comparé à 3.7MPa.s pour les huiles les plus visqueuses à 150°C ! L'huile est presque de la graisse !
L'autre essai est celui de la viscosité dynamique à 40°C, en admettant que chaque huile a sa viscosité qui varie de manière identique en fonction de la température, elle peut donner une idée de la viscosité à très faible température.
L'huile A plus visqueuse à 40°C que la B a plus de chances d'être aussi plus visqueuse à 0°C. Malheureusement ce n'est pas tout à fait vrai car chaque huile a une variation de viscosité différente qui est donnée par le "viscosity index". Plus ce dernier est faible plus l'huile a sa viscosité qui varie en fct° de la T°.
2 tests sont effectués à chaud, pour déterminer le grade à chaud (allant de 20 à 60)
Un test à 100°C appelé viscosité cinématique et l'autre à 150°C, appelé viscosité dynamique ou HTHS.
Ce sont des tests en cisaillement, c'est à dire que le fluide est bloqué entre 2 surfaces qui glissent à des vitesses opposées.
C'est le fonctionnement dans bcp de pièces du moteur (AAC, paliers de bielle ou de vilebrequin, contact segment/chemise).
Sauf que dans un moteur, en plus du cisaillement, il y a une force qui pousse une pièce contre une autre, ce qui crée une forte pression dans le fluide, capable de déformer l'acier, jusqu'à arracher de la matière si le film d'huile est "cassé".
Généralement la force est due à l'inertie des pièces ou à l'énergie de la combustion.
Or en utilisation intensive cette force va être très importante, on s'aperçoit donc que les tests de la norme SAE ne sont pas représentatifs de ce qui se passe dans un moteur que ce soit en utilisation normale comme intensive.
De plus comme le montre le tableau des techniques de l'ingénieur (colonne "viscosité dynamique HTHS"), la norme demande une viscosité minimale de 3.7MPa.s qui est identique pour les grades 40 à 60...
La différence ne se fait que sur le viscosité à 100°C (loin de représenter les contraintes en utilisation intensive).
Pour les mesurer les performances réelles il faut effectuer soit un test grandeur nature sur un moteur complet ou sur un test laboratoire "simplifié".
Un test a été éffectué par XX dans des conditons très sévères, permettant de mettre en valeur la performande d'huile comme étant résistance à la pression et donc sa capacité à protéger un moteur dans ses conditions sévères.
On s'aperçoit que le grade n'apporte plus bcp d'importance, c'est la qualité intrinsèque de l'huile qui est mise à jour.
D'une manière générale, les huiles tournées haute performance seront celles qui seront les meilleures dans ces tests.
Il existent d'autres normes, ne donnant pas de résultat sous forme de valeur mais sous forme critère global qui tient compte de la résistance à l'usure, à l'oxydation, à la corrosion...
On en trouve 2 qui sont les normes API et ACEA. Elles donnent un classement expliquant à quelles exigences peuvent répondre une huile.
Pour l'API, il faut minimum une SJ: S pour essence et J pour véhicule > à 1997.
Par exemple la Castrol GTX 10W40 est en SL, norme qui n'existait pas quand Honda la recommandait pour ses véhicules en 1989... Les huiles évoluent et s'adaptent aux nouveaux moteurs!
Pour l'ACEA, il faut une A3: A pour essence et 3 pour conditions sévères.
Mais ces normes tiennent compte aussi de l'usure de composants périphériques comme le pot catalytique. Le phosphore qui sert d'additif anti-usure abîme les pots catalytiques, ce qui fait qu'une huile fortement chargée en additif anti-usure comme une Motul 300V n'est pas certifiée API...
Les conseils
Le test se rapprochant le plus des conditions sévères est le test HTHS, où l'huile est cisaillée à haute vitesse à 150°C. En référence on considère que le minimum doit être de 2.8mPa.s et doit être supérieur à 4mPa.s pour les huiles pour utilisation intensive.
La viscosité de l'huile diminue fortement avec la température, ce qui va réduire la performance de la lubrification. L'utilisation de manomètre de température d'huile est fortement recommandé pour les utilisations intensives (surtout longues > plusieurs minutes).
Heureusement on peut se raccrocher à certaines vérités générales qui vont être exposées ci-dessous.
Les huiles 100% synthèse sont celles qui ont la meilleure base, elles ont donc moins besoin d'additifs qui permettent de conserver la viscosité à haute température ou à forte pression de contact. Généralement à usage égal elle tiennent plus longtemps qu'une semi-synthèse.
Mais attention à ne pas extrapoler ce résultat à une utilisation routière classique et espacer les intervalles de vidanges.
L'ester, contenu dans certaines huiles 100% synthèses telles que la Motul 300V, absorbe l'eau ce qui fait qu'il faut les vidanger régulièrement: maximum 4000km ou 1 an, préconisation Motul.
Dans les boites de vitesses, l'eau contenue dans l'ester abîme fortement les roulements.
L'huile peut donc vieillir sans avoir eu un usage intensif.
Il faut absolument secouer le bidon d'huile avant le remplissage pour bien mélanger les additifs à la base.
Les 100% synthèse haute performance sont généralement très détergentes.
Leur 1er emploi sur un vieux moteur vidangé rarement peut être dangereux car l'huile va décoller toute la saleté collée aux parois du moteur.
Autre phénomène à prendre en compte, la dilution de l'essence et des gaz de combustion dans l'huile.
Cette dilution diminue drastiquement les propriétés de l'huile. En usage circuit il est conseillé d'utiliser une huile à forte viscosité à chaud pour limiter ce phénomène (recommandation Motul).
Les additifs de résistance à l'usure s'activent à partir d'une température comprise généralement entre 60°C et 80°C.
Il faut donc etre très doux avec l'utilisation moteur tant que l'huile n'a pas atteint cette plage de température.
Pour moteur turbo performants, la température "flash" est aussi importante puisqu'elle détermine la T° maxi avant que l'huile ne brûle.
Les T° de l'huile peuvent monter ponctuellement à 270°C voir 300°C (segment, palier de turbine). Elle est parfois donnée dans les fiches.
Pour finir, il faut rappeler qu'une huile dépend du niveau exigences de chacun et de son utilisation.
L'huile préconisée par le constructeur est celle utilisée durant tous les tests moteurs, notamment les tests d'endurance où le moteur est à pleine charge plusieurs jours d'affilé.
Il faut savoir faire la part des choses, rien ne sert de prendre l'huile de compétition si on conduit 99% de son temps tranquillement.
Essayez d'estimer quel est le décalage entre votre utilisation et l'utilisation typique de votre voiture.
Cette utilisation "typique" sera bien sûr différente entre une Civic à petit moteur et une Lamcer EVO par ex.
sources:
Motul
Techniques de l'ingénieur
Laboratoire Lamcos
http://www.bobistheoilguy.com/
http://www.myspeedster.ch/
3 - FONCTIONNEMENT DE L'HUILE
Comment est "formulée" une huile :
L'élément principal est la base, elle compose majoritairement l'huile: on trouve par exemple de la PAO, de l'ester, ...
Elle a pour but de séparer 2 pièces en mouvement.
Le principe de la lubrification veut que plus la vitesse de glissement entre les 2 pièces est grande, plus le film d'huile va les repousser.
Il en est de même pour sa viscosité, plus elle est visqueuse mieux elle sépare les pièces.
L'huile va créer un effort qui va s'opposer à l'effort appliqué par les pièces. Par exemple, dans un contact coussinet de bielle/vilebrequin, l'effort provenant de la combustion et de l'inertie de l'ensemble bielle-piston est contré par l'huile.
On trouve le même principe dans les autres systèmes en contact d'un moteur ou d'une boite de vitesse.
Les autres éléments ajoutés à la base sont les additifs : ils ont beaucoup d'effets et agissent généralement à petite échelle (ordre du micromètre jusqu'au nanomètre).
Ils permettent, entre autres, d'éviter le contact direct métal/métal, celui qui crée l'usure.
Lorsque la viscosité de la base de l'huile n'a pas été suffisante, les additifs prennent le relais.
En fait, ils se compriment et permettent à l'huile d'augmenter localement sa viscosité.
C'est un cas de figure que l'on retrouve en conditions sévères ou sur des surfaces qui ne sont pas parfaitement lisses (ce qu'on retrouve souvent dans un moteur).
Pour info il n'y a que 3 fabricants d'additif dans le monde, c'est une science très complexe.
Il faut absolument secouer le bidon d'huile avant le remplissage pour bien mélanger les additifs à la base.
Les additifs sont en plus assez complexes dans leur utilisation car ils ont une température d'activation. En dessous de celle-ci ils sont inefficaces.
Des essais en laboratoire montrent qu'ils s'activent à partir d'une température entre 60 et 80°C. Donc il faut être très doux dans la montée en température de l'huile moteur.
La viscosité dépend beaucoup de la température, plus elle augmente, plus la viscosité diminue. Les additifs permettent de compenser cette diminution de viscosité.
On peut se référer au manomètre de température d'huile, mais on ne mesure pas la température dans le contact. Celle-ci peut augmenter de plusieurs dizaines/centaines de degrés dans les zones très fortement sollicités.
Une indication de la température "flash" permet de savoir jusqu'à quelle température l'huile reste liquide. C'est une indication intéressante pour les zones en très grande contrainte (à la limite du contact métal/métal) et pour le segment coupe-feu qui reçoit des gaz de plus de 600°C.
Principe de la lubrification
On comprend donc que plus la viscosité est importante, plus le moteur résiste à l'usure ou peut encaisser plus de puissance. Mais, plus une huile est visqueuse, plus elle absorbe d'énergie! Le cisaillement de l'huile crée un frottement non-négligeable.
Des essais menés par Motul montre que l'on perd entre 2 et 4cv sur un moteur Renault 2.0L de 200cv entre une 5W-40 et une 15W-50 (en défaveur pour cette dernière).
Cet effet est représenté dans la courbe de Stribeck. On y voit les 3 régimes de lubrification.
La courbe représente le frottement en fonction d'un nombre prennant en compte principalement la viscosité de l'huile et la vitesse de glissement entre les 2 pièces.
Lorsque vous augmentez un de ces 2 critères vous vous déplacez vers la droite de la courbe.
- Le 1er est le régime limite (boundary): les pièces sont en contact direct, l'huile n'arrive pas suffisamment à les séparer => beaucoup d'usure et bcp de frottement
- Le 2nd est le régime mixte (mixed): les pièces sont en partie séparée par l'huile mais encore légèrement en contact => faible usure et très faible frottement
- Le 3ième est le régime hydrodynamique: les pièces sont totalement séparées par l'huile => 0 usure mais frottement qui a tendance à augmenter.
On comprend que le point optimal se situe au début du régime hydrodynamique.
http://www.substech.com/dokuwiki/lib/exe...egimes.png
4 - INTERPRETATION DES RESULTATS D'ESSAIS EN LABO
***En cours***
5 - CHOISIR SON HUILE
***En cours***
Utilisation :
- daily + petite accélération occasionnelle
- daily + balade week end rythmée
- usage intensif
- usage circuit
- moteur fortement préparé
- ...
Etat du moteur :
- moteur neuf / réfectionné, jeux interne normaux ou connus
- moyennement kilométré, usure interne inconnu mais potentiellement correcte
- fort kilométrage, usure interne inconnue et potentiellement prononcée
- ...
Une sur-consomation d'huile peut être un indice... mais attention, un changement d'huile ne résoudra pas les problèmes liés à un moteur fatigué.
6 - LIENS UTILES (data sheet)
***En cours***