Qu'est-ce que l'huile moteur de voiture?

Huiles moteur

Les huiles à moteur fonctionnent dans des conditions extrêmes. Les autres lubrifiants utilisés dans les automobiles, les huiles pour engrenages et les lubrifiants sont incomparablement plus faciles à remplir leurs fonctions. Sans perdre les propriétés nécessaires. Parce qu'ils travaillent dans un environnement relativement homogène, avec une température, une pression et des charges plus ou moins constantes. Mode moteur "irrégulier". La même portion d'huile est soumise à des contraintes thermiques et mécaniques chaque seconde. Parce que les conditions de lubrification des différents composants du moteur sont loin d'être les mêmes. De plus, l'huile moteur est exposée à des produits chimiques. L'oxygène, d'autres gaz, produits d'une combustion incomplète du carburant, ainsi que le carburant lui-même, qui pénètre inévitablement dans l'huile, bien qu'en très petites quantités.

Fonctions des huiles moteur.

Réduisez la friction entre les pièces en contact, réduisez l'usure et évitez l'abrasion des pièces frottantes. Scellez les espaces, tout d'abord, entre les parties du groupe cylindre-piston, empêchant ou minimisant la pénétration des gaz de la chambre de combustion. Protège les pièces de la corrosion. Pour éliminer la chaleur des surfaces de friction. Retirez les pièces d'usure de la zone de friction, ce qui ralentit la formation de dépôts à la surface des pièces du moteur. Quelques caractéristiques de base des huiles. La viscosité est l'une des caractéristiques les plus importantes des huiles. Les huiles à moteur, comme la plupart des lubrifiants, changent de viscosité en fonction de leur température. Plus la température est basse, plus la viscosité est élevée et vice versa.

Huiles moteur et démarrage à froid

Pour assurer un démarrage à froid du moteur, faites passer le vilebrequin avec un démarreur et pompez l'huile dans le système de lubrification. Aux basses températures, la viscosité ne doit pas être trop élevée. À des températures élevées, l'huile ne doit pas avoir une viscosité très faible pour créer un film d'huile solide entre les pièces de friction et la pression du système requise. Indice de viscosité. Un indicateur caractérisant la dépendance de la viscosité de l'huile aux changements de température. Il s'agit d'une quantité sans dimension, c'est-à-dire il n'est mesuré en aucune unité, c'est juste un nombre. Plus l'indice de viscosité de l'huile moteur est élevé, plus la plage de températures dans laquelle l'huile alimente le moteur est large. Pour les huiles minérales sans additifs visqueux, l'indice de viscosité est 85-100. Les huiles contenant des additifs visqueux et des composants synthétiques peuvent avoir un indice de viscosité de 120 à 150. Pour les huiles profondément raffinées à faible viscosité, l'indice de viscosité peut atteindre 200.

Huiles moteur. point de rupture

Point de rupture. Cet indicateur caractérise la présence de fractions bouillantes dans l'huile et, par conséquent, est associé à l'évaporation de l'huile pendant le fonctionnement. Pour les bonnes huiles, le point d'éclair doit être supérieur à 225°C. Dans le cas d'huiles de mauvaise qualité, les fractions à faible viscosité s'évaporent et brûlent rapidement. Cela entraîne une forte consommation d'huile et une détérioration de ses propriétés à basse température. Numéro de base, tbn. Indique l'alcalinité totale d'une huile, y compris celle utilisée par les détergents alcalins et les dispersants. Le TBN caractérise la capacité d'une huile à neutraliser les acides nocifs qui y pénètrent pendant le fonctionnement du moteur et à résister aux dépôts. Plus le TBN est bas, moins il reste d'additifs actifs dans l'huile. La plupart des huiles pour moteurs à essence ont généralement un TBN de 8 à 9, tandis que les huiles pour moteurs diesel vont généralement de 11 à 14.

Nombre alcalin d'huile moteur

Lorsque l'huile moteur tourne, le nombre de base total diminue inévitablement et les additifs neutralisants sont activés. Une réduction significative du TBN conduit à la corrosion acide, ainsi qu'à la contamination des pièces internes du moteur. Indice d'acide, beige. L'indice d'acide est un indicateur caractérisant la présence de produits oxydants dans les huiles à moteur. Plus sa valeur absolue est basse, meilleures sont les conditions de fonctionnement de l'huile moteur. Et plus sa vie restante. Une augmentation du TAN indique une oxydation de l'huile causée par une longue durée de vie et une température de fonctionnement. L'indice d'acide total est déterminé pour l'analyse de l'état des huiles moteur, comme indicateur du degré d'oxydation de l'huile et de l'accumulation de produits acides de la combustion de carburant.

Molécules d'huiles minérales et synthétiques d'huiles moteur

Les huiles sont des hydrocarbures avec un certain nombre d'atomes de carbone. Ces atomes peuvent être reliés à la fois par des chaînes longues et droites ou ramifiés, par exemple, la couronne d'un arbre. Plus les chaînes sont droites, meilleures sont les propriétés de l'huile. Selon la classification de l'American Petroleum Institute, les huiles de base sont divisées en cinq catégories. Groupe I, huiles de base, obtenues par purification sélective et déparasitage à l'aide de solvants, minéraux conventionnels. Groupe II, huiles de base hautement raffinées à faible teneur en composés aromatiques et paraffines, avec une stabilité oxydative accrue. Huiles minérales améliorées hydrotraitées.
Groupe III, huiles de base à indice de viscosité élevé obtenues par hydrocraquage catalytique, technologie HC.

Fabrication d'huiles à moteur

Dans un traitement spécial, la structure moléculaire de l'huile s'améliore. Ainsi, les propriétés des huiles de base du groupe III sont proches des huiles de base synthétiques du groupe IV. Ce n'est pas un hasard si ce groupe d'huiles est classé comme semi-synthétique. Et certaines entreprises font même référence aux huiles de base synthétiques. Groupe IV, huiles de base synthétiques à base de polyalphaoléfines, PAO. Les polyalphaoléfines obtenues à la suite d'un processus chimique ont des caractéristiques d'une composition homogène. Très grande stabilité à l'oxydation, indice de viscosité élevé et absence de molécules de paraffine dans leur composition. Groupe V, autres huiles de base non incluses dans les groupes précédents. Ce groupe comprend d'autres huiles de base synthétiques et huiles de base végétales. La composition chimique des bases minérales dépend de la qualité de l'huile, de la plage d'ébullition des fractions d'huile sélectionnées, ainsi que des méthodes et du degré de purification.

Huiles moteur minérales

La base minérale est la moins chère. Il s'agit d'un produit de distillation directe d'huile, composé de molécules de différentes longueurs et de différentes structures. En raison de cette hétérogénéité, instabilité de la viscosité, propriétés de température, volatilité élevée, stabilité à l'oxydation faible. Base minérale, l'huile moteur la plus répandue au monde. Un mélange semi-synthétique d'huiles de base minérales et synthétiques peut contenir de 20 à 40 pour cent de «synthétiques». Les fabricants de lubrifiants semi-synthétiques n'ont pas d'exigences particulières concernant la quantité d'huile de base synthétique dans l'huile moteur finie. Il n'y a également aucune indication quant au composant synthétique, à l'huile de base du groupe III ou du groupe IV à utiliser dans la production de lubrifiants semi-synthétiques. Par leurs caractéristiques, ces huiles occupent une position intermédiaire entre les huiles minérales et synthétiques, c'est-à-dire que leurs propriétés sont meilleures que les huiles minérales conventionnelles, mais pires que les huiles synthétiques. À un prix ces huiles sont beaucoup moins chères que synthétiques.

Huiles moteur synthétiques

Les huiles synthétiques ont de très bonnes caractéristiques viscosité-température. Tout d'abord, c'est un point d'écoulement beaucoup plus bas, -50 ° C -60 ° C que le minéral, et un indice de viscosité très élevé. Ce qui facilite grandement le démarrage du moteur par temps glacial. Deuxièmement, ils ont une viscosité plus élevée à des températures de fonctionnement supérieures à 100 ° C. Par conséquent, le film d'huile qui sépare les surfaces de friction ne se casse pas dans des conditions thermiques extrêmes. D'autres avantages des huiles synthétiques comprennent une résistance accrue au cisaillement. En raison de l'homogénéité de la structure, haute stabilité à l'oxydation thermique. Autrement dit, une faible tendance à former des dépôts et des vernis. Les films transparents, très durables, pratiquement insolubles déposés sur des surfaces chaudes sont appelés vernis oxydants. Ainsi qu'une faible évaporation et consommation de déchets par rapport aux huiles minérales.

Additifs pour huile à moteur

Il est également important que les synthétiques nécessitent l'introduction d'une quantité minimale d'additifs épaississants. Et surtout ses variétés de haute qualité ne nécessitent pas du tout de tels additifs. Par conséquent, ces huiles sont très stables, car les additifs sont détruits en premier lieu. Toutes ces propriétés des huiles synthétiques contribuent à réduire la perte mécanique globale du moteur et à réduire l'usure des pièces. De plus, leur ressource dépasse la ressource minérale de 5 fois ou plus. Le principal facteur limitant l'utilisation des huiles synthétiques est leur coût élevé. Ils sont 3 à 5 fois plus chers que les minéraux. Et surtout ses variétés de haute qualité ne nécessitent pas du tout de tels additifs, donc ces huiles sont très stables.

Additifs pour huile à moteur

Additifs anti-usure. La fonction principale est d'empêcher l'usure des pièces de friction du moteur dans les endroits où la formation d'un film d'huile de l'épaisseur requise est impossible. Ils agissent en absorbant une surface métallique puis en réagissant chimiquement avec elle lors d'un contact métal-métal. Plus il est actif, plus la chaleur dégagée lors de ce contact crée un film métallique spécial aux propriétés «glissantes». Ce qui empêche l'usure abrasive. Inhibiteurs d'oxydation, additifs antioxydants. Pendant le fonctionnement, l'huile moteur est constamment exposée à des températures élevées, à l'air, à l'oxygène et aux oxydes d'azote. Ce qui provoque son oxydation, la destruction des additifs et l'épaississement. Les additifs antioxydants ralentissent l'oxydation des huiles et la formation inévitable de dépôts agressifs après celle-ci.

Huiles moteur - principe de fonctionnement

Le principe de leur action est une réaction chimique à haute température avec des produits qui provoquent l'oxydation de l'huile. Ils sont divisés en additifs inhibiteurs qui agissent en fonction du volume total d'huile. Et des additifs thermo-oxydants qui remplissent leurs fonctions dans la couche de travail sur des surfaces chauffées. Les inhibiteurs de corrosion sont conçus pour protéger la surface des pièces du moteur de la corrosion causée par les acides organiques et minéraux formés lors de l'oxydation des huiles et des additifs. Le mécanisme de leur action est la formation d'un film protecteur à la surface des pièces et la neutralisation des acides. Les inhibiteurs de rouille sont principalement destinés à la protection des parois des cylindres, des pistons et des segments en acier et en fonte. Le mécanisme d'action est similaire. Les inhibiteurs de corrosion sont souvent confondus avec les antioxydants.

Huiles à moteur et antioxydants

Les antioxydants, comme mentionné ci-dessus, protègent l'huile elle-même de l'oxydation. La surface des pièces métalliques est anticorrosive. Ils contribuent à la formation d'un film d'huile fort sur le métal. Ce qui le protège du contact avec les acides et l'eau, qui sont toujours présents dans le volume d'huile. Modificateurs de friction. Pour les moteurs modernes, ils essaient de plus en plus d'utiliser des huiles avec des modificateurs de friction. Ce qui peut réduire le coefficient de frottement entre les pièces de friction pour obtenir des huiles économes en énergie. Les modificateurs de friction les plus connus sont le graphite et le bisulfure de molybdène. Dans les huiles modernes, elles sont très difficiles à utiliser. Parce que ces substances sont insolubles dans l'huile et ne peuvent y être dispersées que sous forme de petites particules. Cela nécessite l'introduction de dispersants supplémentaires et de stabilisants dispersés dans l'huile, mais cela ne permet toujours pas l'utilisation de telles huiles pendant une longue période.

Qualification d'huile moteur

Par conséquent, les esters d'acides gras solubles dans l'huile sont actuellement couramment utilisés comme modificateurs de friction. Qui ont une très bonne adhérence sur les surfaces métalliques et forment une couche de molécules qui réduisent le frottement. Pour faciliter la sélection d'huile de la qualité requise pour un type de moteur particulier et ses conditions de fonctionnement, des systèmes de classification existent. Actuellement, il existe plusieurs systèmes de classification des huiles moteur: API, ILSAC, ACEA et GOST. Dans chaque système, les huiles moteur sont divisées en séries et catégories en fonction de la qualité et du but. Ces séries et catégories ont été créées à l'initiative d'organisations nationales et internationales de raffineries de pétrole et de constructeurs automobiles. La finalité et le niveau de qualité sont à la base de la gamme d'huiles. Outre les systèmes de classification généralement acceptés, il existe également les exigences et les spécifications des constructeurs automobiles. En plus de la classification des huiles par qualité, le système de classification de viscosité SAE est également utilisé.