Qu’est-ce que l’huile à moteur?

L’huile à moteur est l’un des éléments les plus importants pour la durabilité d’un moteur. Elle est constituée de deux composantes : l’huile de base et les additifs.

Les huiles de base

L’huile de base représente la majeure partie de l’huile à moteur. Elle lubrifie les pièces internes, dissipe la chaleur et donne une étanchéité aux segments de piston. Les huiles de base peuvent être composées de 1) pétrole, 2) matériaux synthétiques ou 3) une combinaison de pétrole et de matériaux synthétiques (nommé parasynthétique, semi-synthétique ou mélange synthétique).

Une huile de base de pétrole consiste en plusieurs produits dérivés du pétrole. Généralement, les molécules des huiles de pétrole sont de longues chaînes de carbone qui peuvent être sensibles au stress causé par la chaleur et « s’évaporer » à des températures relativement basses. La chaleur intense du moteur brise ces chaînes moléculaires, modifiant les propriétés physiques (p. ex. la viscosité) de l’huile à moteur.

Les molécules des huiles de base synthétiques ont une structure homogène, ce qui leur permet de mieux résister au stress thermique. Étant donné que les huiles à moteur synthétiques AMSOIL sont faites de ces molécules uniformes, elles offrent un faible taux d’évaporation et leurs propriétés physiques (comme la viscosité) résistent au changement.

Les additifs

Les différents éléments chimiques qui composent le système d’additifs d’une huile à moteur possèdent des propriétés de résistance à l’usure, la formation de mousse, la corrosion, la formation d’acides, la perte de viscosité, l’encrassement et l’agglomération des débris. Les additifs aident les moteurs modernes à répondre aux demandes de plus en plus élevées des nouvelles technologies. Leur qualité varie largement d’une marque à l’autre, allant du seuil minimum (pour satisfaire à certaines normes) à une qualité exceptionnelle, comme dans le cas des huiles AMSOIL.

Les fonctions de l’huile à moteur

Les huiles à moteur modernes sont des produits hautement spécialisés développés avec soin par des ingénieurs et des chimistes afin de remplir les fonctions essentielles ci-dessous :

Lubrifier les pièces du moteur et empêcher l’usure

Réduire la friction

Protéger contre la corrosion

Maintenir la propreté du moteur

Minimiser les dépôts dans la chambre de combustion

Refroidir le moteur

Assurer l’étanchéité dans les cylindres

Empêcher la formation de mousse

Réduire la consommation de carburant

Faciliter les démarrages

Les améliorations de l’huile

La qualité de l’huile à moteur a changé de façon radicale ces 30 dernières années, et les nouvelles exigences des moteurs modernes obligent les huiles à se conformer à des normes de plus en plus strictes. Les variations dans la capacité d’une huile à répondre à ces exigences déterminent quel grade de viscosité et quelle classification on lui assigne.

Les classifications sont attribuées par l’API (American Petroleum Institute) tandis que les grades de viscosité sont désignés par la SAE (Society of Automotive Engineers). Ces deux organismes établissent les normes de l’industrie depuis plus de 75 ans.

La viscosité

La viscosité fait référence à la résistance de l’huile à l’écoulement et est la propriété la plus importante. La viscosité de l’huile varie avec les changements de température : plus liquide lorsqu’elle est chaude, plus épaisse lorsqu’elle est froide. Une huile doit circuler à basse température afin de lubrifier les pièces internes au démarrage du moteur, mais doit demeurer assez « épaisse » pour protéger le moteur à des températures élevées. Lorsqu’une huile est utilisée dans une large gamme de températures, comme dans la plupart des moteurs, le changement de viscosité devrait être aussi minimal que possible. La mesure du changement de viscosité s’appelle l’indice de viscosité (VI). Plus le chiffre est élevé, moins la viscosité change et mieux l’huile protège le moteur. Cet indice n’exprime pas la viscosité réelle de l’huile dans un froid ou une chaleur extrême; il représente le taux de changement de viscosité selon des températures variées. L’indice de viscosité donne un aperçu de l’efficacité de l’huile à haute et basse température. On le calcule en comparant la viscosité de l’huile à 40 °C (104 °F) avec sa viscosité à 100 °C

(212 °F).

La protection par temps froid

Les améliorants d’indice de viscosité sont des agents chimiques visqueux, nommés polymères ou composés polymériques, qui font diminuer le taux de changement de viscosité de l’huile selon la température. Ces agents améliorants élargissent la gamme de températures de fonctionnement de l’huile à moteur et permettent la fabrication d’huile multigrade ou toute saison. Toutefois, les améliorants de viscosité de basse qualité sont sujets au cisaillement. Les huiles à moteur basées sur le synthétique ont un indice de viscosité naturellement plus élevé et nécessitent une plus faible quantité d’améliorants de viscosité que les huiles de pétrole.

La protection par temps froid

L’huile doit commencer à circuler aussitôt que le moteur démarre. Si l’huile devient trop froide et commence à se solidifier, elle ne pourra pas circuler et lubrifier le moteur au démarrage, ce qui peut entraîner la défaillance de roulements à billes et d’autres composantes importantes.

Le point d’écoulement est la température la plus basse à laquelle une huile peut s’écouler et fournit une indication de la capacité d’une huile à circuler dans le moteur à basse température. Bien que les techniques modernes de raffinage arrivent à retirer presque toute la cire présente dans l’huile de pétrole, il y demeure toujours quelques molécules apparentées à la cire. Ces molécules sont solubles au-dessus du point de congélation, mais au-dessous, elles se cristallisent en une structure semblable à un alvéole et peuvent empêcher la circulation de l’huile.

Les dépresseurs de point d’écoulement maintiennent les cristaux de cire à une dimension microscopique et les empêchent de s’agglomérer pour former ces structures en forme d’alvéole. Présents dans les huiles conçues pour les moteurs fonctionnant dans des climats froids, ils abaissent la température à laquelle l’huile peut s’écouler ou circuler.

La protection contre l’usure

Les additifs antiusure se fixent aux surfaces métalliques et forment un film protecteur entre les pièces mobiles qui sont vulnérables à la friction et à l’usure lors des démarrages. Bien que le film protecteur n’empêche pas entièrement les contacts métal contre métal, il réduit leurs effets.

L’oxydation

Les inhibiteurs d’oxydation limitent les impacts de l’oxydation. L’oxydation de l’huile produit des gaz acides et de la boue dans le carter moteur. S’il y a présence d’eau, on obtient alors de la corrosion.

L’indice d’alcalinité

La capacité d’une huile à neutraliser les acides s’exprime par son indice d’alcalinité (TBN). Plus le chiffre est élevé, plus l’huile est capable de neutraliser une grande quantité de sous-produits acides. Un indice d’alcalinité élevé est particulièrement important pour les intervalles de vidange prolongés, comme ceux que permettent les huiles à moteur synthétiques AMSOIL, car il neutralise de grandes quantités d’acide pour une période plus longue.

Les détergents

La combustion entraîne la formation de dépôts de carbone sur les pistons, les segments, les soupapes et les parois des cylindres, ce qui fait augmenter la température du moteur et réduit ses performances, notamment son économie de carburant. Les additifs détergents éliminent ces sous-produits dans l’huile. Les résidus de carbone s’infiltrent au-delà des segments de piston, se retrouvent dans l’huile et finissent par bloquer les passages d’huile du moteur.

Les dispersants

Tandis que les détergents aident à réduire la quantité de sous-produits de combustion, les additifs dispersants maintiennent ces sous-produits en suspension dans l’huile, ce qui contribue à prévenir l’accumulation de carbone et la formation de dépôts. Les particules les plus grosses sont retenues par le filtre à huile.

Les inhibiteurs de mousse

Lorsque de minuscules bulles d’air sont fouettées dans l’huile par l’action interne du moteur, on obtient une mousse huileuse peu apte à lubrifier ou à refroidir. Les additifs inhibiteurs de mousse affaiblissent les bulles d’air, qui finissent par éclater presque immédiatement après leur formation et permettent à l’huile de continuer à protéger le moteur.

Le gonflement des joints

L’huile à moteur doit être compatible avec les différents matériaux des joints d’étanchéité. Elle ne doit pas les faire craquer, rétrécir ou se détériorer. Idéalement, l’huile devrait faire gonfler légèrement les joints afin d’assurer une étanchéité optimale.

La dispersion de la chaleur

Une autre fonction de l’huile est de refroidir le moteur. Le radiateur/système antigel est responsable d’environ 60 % du refroidissement du moteur et couvre seulement sa partie supérieure, incluant les culasses, les cylindres et les soupapes.

Les 40 % restants du moteur sont refroidis par l’huile, qui est dirigée vers les surfaces chaudes de la partie inférieure du moteur, incluant le carter; les paliers des bielles, de l’arbre à cames et du vilebrequin; les pignons de distribution et plusieurs autres composantes.

La chaleur du moteur provient de la friction des pièces mobiles et de la combustion de l’essence dans le cylindre. L’huile emporte la chaleur de ces surfaces chaudes en coulant vers le bas et dissipe la chaleur dans l’air ambiant lorsqu’elle atteint le carter moteur.

La lubrification d’un moteur demande une très petite quantité d’huile comparée à celle qui est requise pour assurer le refroidissement de ces pièces internes.