LES HUILES MOTEURS : DECODAGE , TYPES , COMPOSITIONS , ANALYSE // HUILES DE RODAGE et de RINCAGE.
Pour un V8 américain d'avant 1980 ( du printemps à l'automne) il est recommandé : une 10W40 si moteur en bon état et peu kilométré puis passage en 20W50 pour un moteur kilométré. Permet de garder une bonne pression d'huile vu la technologie et l'usure des pompes à huiles sur V8 usa. Comme ces moteurs ont été conçus avec les huiles de leur époque, viscosité et performances , éviter les huiles modernes trop fluide style 5W40 (sur-consommation). Un V8 américains ne contient généralement que 5 litres d'huiles.
Le choix peut paraitre simple et pourtant ça se complique sur l'étiquette du bidon. Cela ne se résume pas à l'avant du bidon et aux symboles style 10W40 . Il y a derriére toute une série d'inscription avec des normes et des classements de performance: SAE, API, ILSAC, ACEA, JASO voir MIL. Alors : huile minérale, semi-synthése, synthése ? Essence ou diesel voir les deux ? Tenu à la température , tenu à la pression, tenu dans le temps, etc... ?
Oui rien de réjouissant dans les normes mais si on veut savoir un minimum à quelle huile on a à faire il n'y a pas le choix. La plus connue est la norme américaine SAE , puis l'américaine API qui fusionnent et deviennent ILSAC . D'autres ne sont pas en reste, les européens d'abord avec la norme CCMC devenu la norme ACEA et les japonais avec la norme JASO . Comme les militaires américains ne font rien comme les autres il peut y avoir la norme militaires MIL . On n'aurait pu s'arréter là mais les constructeurs automobiles ont voulu mettre leur grain de sel , il y a les normes spécifiques aux constructeurs automobiles . Mais nous y reviendrons plus bas (normes et classements de performance) , revenons à notre bidon et ses inscriptions.
1-COMMENCONS PAR LE PLUS EVIDENT : LES VISCOSITES STYLES 10W40 ( L'AVANT DU BIDON ).

Pour qu'une huile fonctionne bien dans un moteur il faut qu'elle ait une bonne consistance : la viscosité . Il faut trouver un compromis entre une consistance de chewing-gum qui tiendra la pression mais qui sera impossible à faire circuler et une consistance d'eau qui circulera rapidement mais qui ne tiendra pas la pression. Il faut qu'une fois la bonne consistance trouvée on puisse la garder stable en fonction de la température . une huile ayant une plage trés limité de fonctionnement s'appellera MONOGRADE (SAE 10W ) mais celles qui pourrons le faire sur une plage étendue s'appelleront MULTIGRADE ( SAE 10W40). Pour reconnaitre cette capacité de l'huile multigrade (parmis beaucoup d'autres ) on a le symbole type 10W40. Le premier nombre représente la température minimum ou l'huile garde une bonne viscosité , le W pour Winter (hiver) est un séparateur avec le 2éme nombre qui représente la température maximum ou l'huile garde une bonne viscosité.

Pour une 10W40 : elle tiendra de -20°c à +50°c ce qui est le cas le plus fréquent. Mais en fonction de sa composition ( pour d'autres capacités techniques de l'huile ) on peut avoir une plage de fonctionnement plus étendue même si on en a pas l'utilté.
Plus loin dans les normes de constructeurs automobiles nous parlerons de la Viscosité HTHS ( High Temperature-High Shear pour Haute Température - Haut Cisaillement). Mesurée à 150 °C : souvent occultée mais plus importante que la viscosité SAE sur les moteurs modernes c'est en gros la capacité de garder un film d'huile à haute température et pression. Un HTHS élevé donne un film lubrifiant épais, d'où une meilleure protection de la mécanique mais engendre plus de consommation d'ou l'apparition d'huile à HTHS réduite (que sur des moteurs modernes prévus pour ). Cette caractéristique fait partie intégrante des normes et classements décrits plus bas.
2-ESSENCE ou DIESEL / MINERALE ou SYNTHETIQUE et les additifs ( Types et compositions ).

Entre un moteur essence ou diesel la différence essentielle réside dans les particules. Un moteur diesel sera beaucoup plus chargé en particule qu'un moteur essence. Il faut donc que l'huile détache (détergence) et garde en suspension (dispersante) ses particules du moteur pour qu'on puisse les évacuer à la vidange plus tard ( pour éviter l'encrassement ). Pour que cela dure dans le temps , la base de l'huile est essentielle : là ou une minérale sera saturée, un synthétique continuera d'assurer cette fonction plus longtemps.

L’HUILE MINERALE : Elle provient du raffinage du pétrole brut. Le brut est raffiné pour ôter les contaminants naturellement présents, sans toutefois les éliminer à 100%. Des additifs sont ensuite ajoutés pour diminuer voir éliminer les effets néfastes de ces contaminants. Son principal avantage est le coût, moins élevé que l’huile synthétique. Elle se pollue cependant plus vite et ne convient pas forcément aux moteurs travaillant à des températures élevées.

L’HUILE DE SYNTHESE : . Elle peut être obtenue de plusieurs manières : par hydrocraquage en faisant passer de l’hydrogène dans une huile minérale sous forte température, par synthèse chimique à partir de molécules rigoureusement sélectionnées, par production à partir d’esthers (corps gras) d’origines végétales ou animales et non plus du pétrole. Les huiles de synthéses sont les plus chères du marché. Ces huiles entraînent une moindre consommation de carburant et un espacement plus important des vidanges. Dédiées aux moteurs performants et à régimes élevés, elles conservent leurs performances lubrifiantes à des températures très basses (jusqu’à -50°C) ou très hautes (utile pour les moteurs turbo). Dans le secteur automobile depuis le milieu des années 1970, elles sont originaires de l'aviation des années 1950 à 1960 où les huiles minérales classiques atteignaient leurs limites.

Pourquoi constate-t-on une différence de viscosité (consistance) entre huiles minerales et huiles synthetiques ? Les molécules qui composent l’huile minérale varient en longueur, c’est ce qui détermine sa viscosité. Elles sont reliées par des liens chimiques qui s’oxydent plus rapidement à haute température, sa viscosité est donc plus sensible. Elle reste cela dit tout à fait sûre et performante pour des véhicules à usage « normal ». L’huile de synthèse, quant à elle, est constituée de molécules de taille homogène correspondant parfaitement aux caractéristiques de lubrification souhaitées (résistance à la chaleur par exemple). Elle est donc plus stable par nature, se pollue moins rapidement que l’huile minérale et sa viscosité varie peu avec la température.

Attention si votre moteur tourne à la minérale depuis des années et que vous passez à une 100% synthése il se peut que vous décolliez énormément de dépot trés rapidement (saturation). Prévoir une ou deux premiéres vidanges trés rapprochées avec changement du filtre).

CE QU'ON DOIT ATTENDRE D'UNE HUILE .

Evidemment lubrifier pour ne pas user les piéces mécaniques mais pas seulement. Il faut qu'elle tienne dans le temps (différence entre minérale et synthése) , qu'elle tienne en fonction de la température (différence entre monograde et multigrade) , qu'elle n'encrasse pas le moteur (détergente), qu'elle ne laisse rien se redéposer (dipersante), quelle soit éfficace rapidement et sur de grande surface (viscosité dispersion) , qu'elle n'absorbe pas trop d'eau dans le temps (hydrophobe), qu'elle aide à ne pas trop consommer de carburant, qu'elle ne coute pas trop cher, etc.....

Pour classer la qualité des huiles des normes on été créés mais comme pour beaucoup d'autres choses trop de normes tue la norme. D'autant qu'elles doivent évoluer en fonction de l'avancée de la technologie et des contraintes environementales. Il y a donc des modifications et des ajouts en permanence, les huiles des années 50 ne ressemblent pas forcément aux huiles des années 2000 : types d'additifs, teneur en zinc ( voir huile de rodage plus bas ) , etc ...

4-NORMES ET CLASSEMENTS DE PERFORMANCE ( DECODAGE DE L'ARRIERE DU BIDON ).

Nous y voilà, en commençant par les normes au niveau mondial : SAE, API, ILSAC, ACEA, JASO et le classement propre à chacune pour décoder.

La norme SAE ( Society of American Engineers / USA ) code type 10W40. SAE est à l'origine des différents grades de viscosité d'huile (0W, 25W, 10W40, etc...) . Elle donne donc essentiellement les infos de viscosité (consistance) et de plage d'utilisation de température. Elle ne donne aucune info pour quel type de moteur l'utiliser (essence-diesel / normal-performant ) ni même les qualités de l'huile (minérale-synthétique).
La norme API ( American Petroleum Institut / USA ) code type API SM/CF. S'occupe spécifiquement des normes d'huiles appliquées au marché américain, cet institut a pour but de standardiser les spécifications techniques minimales de chaque huile (tests ). Il en résulte un classement avec des codes. Ils font une différence entre ESSENCE CODE S et DIESEL CODE C puis un indice de performance (lettre et chiffre ). Le classements et les codes évolues au fil des avancées technologiques (nouveau code esence SP ).
Une huile peut convenir à un certain niveau en essence et simultanément à un autre en diesel même si ils n'ont pas le même niveau d'éxigence . Par exemple API SM/CF : convient à un essence (S) de niveau M (intervalles prolongés) et en même temps à un diesel (C) de niveau F (diesel à partir de 1994 ).
La norme ILSAC ( International Lubricant Standardization and Approval Committee ) code type GF-3 à pour ambition de réunir plusieurs normes existantes, elle est formée en 1992 par AAMA (American Automobile Manufacturers Association: les représentants de Daimler-Chrysler Corporation, Ford Motor Company et General Motors Corporation ) et par des représentants du JAMA (Japan Automobile Manufacturers Association).

Le classement est partit de 3 qualités d'huile : GF-1 pour une huile économique, ILSAC GF-2 pour une huile standard et ILSAC GF-3 pour une huile de qualité supérieure. Ce classement évolue lui aussi pour en arriver bientôt aux ILSAC GF-6A et GF-6B.

ILSAC GF-1: La norme ILSAC GF-1 correspond aux exigences de l’API SH (créé en 1990 et amélioré en 1992) et est devenu l’exigence minimale pour l’huile utilisée dans les automobiles américaines et japonaises.

ILSAC GF-2 : L’ILSAC GF-2 a remplacé le GF-1 en 1996 et correspond aux exigences API SJ mais doit en plus répondre aux exigences strictes en matière de teneur en phosphore , fonctionnement à basse température, dépôts à haute température et contrôle de la mousse.

ILSAC GF-3 : doit répondre aux exigences API SL et des paramètres plus stricts concernant les effets à long terme de l’huile sur le système d’émission du véhicule, l’économie de carburant améliorée, l’amélioration de la volatilité, le contrôle des dépôts et la performance de viscosité. La norme exige également moins de dégradation additive et des taux de consommation d’huile réduits sur la durée de vie de l’huile.

ILSAC GF-4 : identique à API SM, mais nécessite un test d'économie d'essence supplémentaire.

ILSAC GF-5 : Introduit en octobre 2010 pour véhicules de 2011 et avant, meilleure protection des dépôts à haute température pour les pistons et les turbocompresseurs, contrôle plus strict des boues, une meilleure économie de carburant, une meilleure compatibilité avec les systèmes de contrôle des émissions, la compatibilité des joints et la protection des moteurs fonctionnant à l’éthanol E85.

ILSAC GF-6 : actuellement en développement et sera probablement divisée en deux sous-spécifications. ILSAC GF-6A sera entièrement rétrocompatible avec ILSAC GF-5 mais offrirait une meilleure économie de carburant, une meilleure protection du moteur et une performance améliorée tout en maintenant la durabilité. L’ILSAC GF-6B offrirait des performances similaires à celles de l’ILSAC GF-5A, mais permettra d’obtenir des huiles moins visqueuses comme la xW-16, profitant des avantages de la nouvelle classe de viscosité SAE 16.

La norme ACEA (Association des Constructeurs Européens d'Automobiles ) code type ACEA A3/B3 . Anciennement appelé CCMC . Spécifique au marché européen. Le classement reprends 4 catégories d'utilisation par une lettre puis des niveaux de performances.

Utilisation : A pour les moteurs essence, B pour les moteurs Diesel de tourisme, C pour véhicules légers équipés de pot catalytique et filtre à particules, E pour les moteurs Diesel de véhicules utilitaires et poids lourds. Niveau de performance : indiqués par un chiffre : 1, 2, 3, 4, 5, etc...

Une huile peut convenir à un certain niveau en essence et à un autre en diesel même si ils n'ont pas le même niveau d'exigence, par exemple : une ACEA A3/B3 va pour une essence (A) hautes performance (3) et aussi pour un diesel (B) de niveau intermediaire (3). On retrouve des équivalences entre les normes européennes ACEA et les normes américaines API.

La norme JASO (Japanese Automotive Standards Organization) code du tyle MA2 : C’est la norme dédiés aux véhicules légers. Elle reprends le principe d'utilisation et de classement de performance comme l' ACEA ou l' API et ont des équivalences .
La norme MIL (militaire USA) code du style MIL.L : Utilisée par les militaires et en agriculture, mais on trouve plus facilement des équivalences en systéme API. Par exemple la MIL.L46152 se rapproche d'une API SG. La MIL.L 2104 C ou D reste encore d'actualité .
TOUT LE RESTE , LES NORMES DE CONSTRUCTEURS AUTOMOBILES : Elles ont des noms spécifiques mais sont toutes basées soit sur l'API américaine soit sur l'ECEA européenne.
Viscosité HTHS ( High Temperature-High Shear pour Haute Température - Haut Cisaillement) mesurée à 150 °C : capacité de garder un film d'huile à haute température. Un HTHS élevé donne un film lubrifiant épais, d'où une meilleure protection de la mécanique mais engendre plus de consommation d'ou l'apparition d'huile à HTHS réduite mais que pour des moteurs moteurs prévus pour.

L'ACEA et l'API définissent des valeurs de HTHS minimales pour chaque catégorie de lubrifiant, par exemple :

3,7 mPa·s pour les grades SAE 15W-40, 20W-40, 50 et 60.

3,5 mPa·s pour les catégories ACEA A3/B4, ACEA C3 et C4, SAE 0W-40, 5W-40, et 10W-40.

2,9 mPa·s pour les catégories ACEA A1/B1, A5/B5, ACEA C1, C2 et SAE W-30.

2,6 mPa·s pour les catégories ACEA C5 et SAE W-20.

5-ANALYSE D'HUILE ET SANTE MOTEUR.

Comme les huiles nettoient le moteur ( détergence ) et retiennent les particules ( dispersante ) on peut retrouver nombre d'éléments dedans donnant l'état des composants du moteur. Un exemple d'analyse ci-dessous (ici tout va bien). Mais comme tout à un côut à vous de voir en fonction de votre moteur .

6-CAS DES HUILES DE RODAGE ( BREAK-IN OIL ): POURQUOI et COMPOSITION.

Certains sont pour, d'autres contre. Cela dépends de l'ancienneté du mécanicien, de l'évolution de la précision des usinages et de l'évolution des huiles modernes. Deux endroits critiques méritent l'attention : le point paroie de cylindre-segment de piston et le point poussoir-came d'arbre à cames. Le but du rodage est en fait une usure controlée pour appairée ( faire la paire, rendre symétrique) des éléments mécaniques mobiles du moteur. Le probléme dans les huiles modernes c'est la présence de plus en plus importante d'additf anti-usure (le contraire de l'effet recherché) et de moins en moins de Zinc (qui lubrifie le moteur). Il faut notamment éviter le glassage des cylindres (remplissage des creux par dépot empéchant le rodage) et protéger les poussoirs ( les plats dit Flat tappet , ceux à rouleaux sont moins concernés).

Pour certains la solution consiste à utiliser de l'huile minérale plus fortement chargée en Zinc et moins chargée en anti-usure. D'autres utilisent des huiles spécifiques au rodage dans les 1er 500 à 1 000 km. Et les derniers utilisent des additifs d'huile chargés en Zinc dans une huile classique.

Peu de gens comprennent ce qui a changé dans les huiles de moteur au cours de la dernière décennie : différence de ZDDP. Lorsque nous parlons dans les huiles moteur de "zinc" c'est une famille d’additifs appelé ZDDP : Zinc DiakylDithioPhosphates. De nombreux types d’additifs ZDDP existent ( primaire, secondaire, et Ary ). Ces différents types de zinc ont différents seuils d’activation. Les molécules de zinc ne sont pas un lubrifiant jusqu’à ce que le ZDDP s’activent à la chaleur et à la charge afin de créer un film de verre de phosphate, qui protège la surface du métal (film qui se casse au contact puis se reforme). Le zinc est une molécule polaire de sorte qu’il est attiré vers les surfaces d’acier. Certains types de zinc "rapides" s’activent plus vite avec moins de chaleur et moins de charge que les autres types de zinc. Ils offrent une meilleure protection pendant le rodage moteur parce qu’ils réagissent plus rapidement pour établir un revêtement.

Les nouveaux ZDDP sont utilisés dans les normes SN de l’API . La nouvelle molécule de zinc, moins active, a été introduite en 2010. L'utilisation accrue des détergents et des dispersants de calcium contrecare l'effet du Zinc . Avant 1993, la teneur en ZDDP n'était pas limitée, en 1996 elle a été limitée à 1000 ppm ( particules par million), aucune défaillance de cames en raison de ce niveau de ZDDP n'ont été signalés mais en 2004 le niveau est tombé à 800 ppm en API SM cause d’usures de came.

7-CAS DES HUILES DE RINCAGE ( FLUSH OIL / FLUSHING OIL ): POURQUOI , UTILITE et RISQUES .

POURQUOI : l'huile est prévue pour décoller les dépôts (détergence) et les garder en suspension (dispersante) mais si on ne change pas l'huile réguliérement tout se concentre. Des boues se forment, et si on attend encore plus ces boues deviennent un chewing-gum qui se dépose sur les piéces du moteur. On peut facilement savoir ou en est un moteur en déposant un cache culbuteurs.

UTILITE / RISQUES : dans un moteur trés encrassé ( au stade du chewing-gum) le seul moyen est le démontage-nettoyage remise à neuf, car si on tente de le rincer on risque de boucher les conduits internes du moteur (surtout ceux de retour descente huile), et par le conduit principal interne du vilebrequin qui lubrifie ses paliers ainsi que les paliers de bielle (gros dégats en perspective).

Dans un moteur moyennement encrassé ( au stade des boues ) on peut tenter un rinçage. Il existe des huiles spécifiques basse viscosité (fluide avec des additifs détergents et dispersants ) qui permettent en un temps court ( une demi heure moteur chaud) de dissoudre et décoller les dépots. L'autre méthode , si on utilisait une minérale par exemple, est de passer en semi-synthétique puis en synthétique . Comme elles contiennent elles-mêmes plus d'additifs elles auront le même effet mais sur un temps relativement plus long : plusieurs vidanges avec changement de filtre. Il existe aussi des additifs pour une huile standard qui renforce le coté detergent .

  

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