Analyse des huiles

1. La lubrification : 1.1. Fonction : La fonction d'un lubrifiant est de favoriser le mouvement ou le
glissement entre deux surfaces frottantes. D'une manière générale, les
lubrifiants :
- réduisent les frottements et l'usure;
- évitent le grippage;
- participent au refroidissement;
- évacuent les impuretés (poussières, débris d'usure...);
- protègent contre la corrosion;
- peuvent avoir une fonction nettoyante (détergente);
- participent parfois à l'étanchéité.
Chacune de ces fonctions peut être plus ou moins développée selon
l'application. De tous les lubrifiants, enrichis ou non, les huiles et les
graisses minérales à base de pétrole sont les plus utilisés.
Les produits de synthèse occupent une place grandissante. 1.2. Principaux lubrifiants :
| |LIQUIDES |PATEUX |SOLIDES |
|Lubrifia|Huiles minérales | | |
|nts |(parafine, naphte)|- Graisses à base |- Graphite |
|minéraux| |d'huile de pétrole |- Bisulfure de |
| |obtenues par |- Pâtes lubrifiantes |molybdène |
| |distillation |- Lanoline |- Biséléniures |
| |du pétrole | |- Cires, résines |
|Lubrifia|Huiles | | |
|nts |synthétiques |Graisses de synthèse |- Plastiques |
|de |(polyglycols, |(silicone) |fluorés (PTFE...) |
|synthèse|esters...) | |- Polyamides |
| |obtenues à partir | |- Vernis de |
| |de produits | |glissement |
| |simples issus de | | |
| |la pétrochimie | | | Les graisses sont obtenues par dispersion d'un agent gélifiant dans une
huile. L'agent gélifiant est un savon métallique obtenu par la réaction
d'un acide gras ou d'un corps gras sur une base. Les principaux savons sont
à base de calcium, de sodium, d'aluminium ou de lithium.
Des additifs permettent d'améliorer certaines propriétés déjà existantes
ou d'octroyer des propriétés nouvelles à une huile ou une graisse (anti-
usure, antioxydants, nettoyants...). 1.3. Principales utilisations :
|Branche |Application |Lubrifiant |Qualités |
|d'utilisation | |utilisé |requises |
|Vé|Moteurs à |Moteurs à essence |Huile |Multigrade |
|hi|combustion | | |Détergent |
|cu|interne | | |Antioxydant |
|le| | | |Evacuation |
|s | | | |thermique |
| | |Moteurs diesel | | |
| |Transmissions |Boîtes de vitesses |Huile |Anti-usure |
| |mécaniques |mécaniques | | |
| |Transmissions |Coupleurs et boîtes de|Huile |Résistance à la |
| |hydrocinétique|vitesses automatiques | |pression |
| |s | | |Anti-friction |
| |Circuits |Freins, pelleteuses, |Huile |Résistance à la |
| |hydrauliques |matériel agricole | |pression |
|In|Paliers lisses|Divers |Huile |Vitesses rapides|
|du| | | | |
|st| | | | |
|ri| | | | |
|e | | | | |
| | | |Graisse |Charges |
| | | | |excessives |
| | | | |Vitesses lentes |
| |Roulements |Divers |Huile |Températures |
| | | | |élevées |
| | | | |Vitesses élevées|
| | | |Graisse |Entretien réduit|
| | | | | |
| | | | |Etanchéité |
| | | | |Anticorrosif |
| | | | |Anti-chocs |
| |Engrenages |Transmission et |Huile |Graissage par |
| | |transformation de | |barbotage |
| | |mouvement | | |
| | | |Graisse |Petits |
| | | | |engrenages |
| |Circuits |Transmission d'efforts|Huile |Multigrade |
| |hydrauliques |importants | |Anticorrosif |
| | | | |Anti-usure |
| |Turbines |Turbines à vapeur |Huile |Anticorrosif |
| | |Turbines à gaz | |Evacuation |
| | | | |thermique |
| |Compresseurs |Compression d'air, de |Huile |Antioxydant |
| | |gaz | |Fluidité |
| | |Frigorifique | | |
| |Usinage |Coupe sur |Huile de |Anticorrosif |
| | |machines-outils |coupe |Fluidité |
| | | | |Evacuation |
| | | | |thermique |
| | | |Huile |Fluidité |
| | | |soluble |Evacuation |
| | | |(émulsion à |thermique |
| | | |l'eau) | |
| |Transformateur| |Huile |Isolant |
| |s | | |électrique |
| |électriques | | |Evacuation |
| | | | |thermique | 1.4. Propriétés caractéristiques des huiles : Couleur : On distingue la couleur par transparence et la couleur par
réflexion. C'est une indication du degré de raffinage et de pureté. Masse volumique : Pour un liquide, c'est la masse de l'unité de volume à
une température donnée (15°C) en kg/m3 ou en kg/dm3. Viscosité : Plus une huile est épaisse, plus sa viscosité est élevée. La
fluidité est la propriété inverse de la viscosité. La viscosité de la
majorité des fluides diminue quand la température augmente. On définit
deux types de viscosité définies ci-après. Viscosité cinématique n : Déterminée en mesurant, à une température donnée,
la durée de l'écoulement d'un volume connu de liquide à travers un
appareil comportant un orifice ou un tube calibré.
Unités : m² / s : Stoke (St) ou centistoke (cSt); 10 000 St = 1 m² / s et
1 cSt = 1mm² / s. Viscosité dynamique m : Produit de la viscosité cinématique par la masse
volumique du fluide r : [pic].
Unités : Pa s (Pascal seconde) ou N s / m²; poise (P) et centipoise.
1 poise = 1 P = 0,1 pa s; 1000 centipoise = 1000 cP = 1 Pa s. Indice de viscosité (VI ou IV) : Caractérise la variation de la viscosité
en fonction de la température. Un IV de 100 indique une très faible
variation de la viscosité, un IV de 0 une très grande variation. Point d'écoulement : Température minimale à partir de laquelle une huile
cesse de couler après avoir été chauffée puis refroidie dans des
conditions bien précises (début de cristallisation ou de solidification). Onctuosité : Caractérise l'aptitude d'une huile à adhérer aux surfaces sous
forme d'une fine couche. Point d'éclair ou point de feu : Température à partir de laquelle
s'enflamment les vapeurs, émises par une huile. Si l'inflammation n'est
pas suivie par la combustion de la masse de l'huile, on parle de point
d'éclair. Dans l'autre cas il s'agit du point de feu. Autres propriétés : Résistance à l'oxydation, à la corrosion, indice
d'acide, teneur en cendre, en eau... 1.5. Caractéristiques des graisses : Consistance : C'est la résistance de la graisse à la déformation
caractérisée par la mesure de la pénétration d'un cône de forme et de
poids déterminés à 25 °C et pendant un temps fixe. Point de goutte : Température à laquelle une graisse commence à s'écouler. Stabilité physique : Capacité à ne pas laisser exsuder une trop grande
quantité d'huile. Stabilité chimique : Conservation des qualités en service. Stabilité mécanique : Conservation de la structure et de la consistance, il
ne doit pas y avoir séparation de l'huile et du savon. Résistance à la charge : Le coussin élastique et lubrifiant formé par la
graisse ne doit pas être écrasé par les hautes pressions. Résistance à l'eau : Un des rôles de la graisse est de protéger les organes
qu'elle lubrifie contre la corrosion due à la présence d'humidité ou
d'eau. 1.6. Régimes de lubrification : Un lubrifiant entre deux surfaces de frottement peut engendrer différents
régimes de lubrification. Régime hydrodynamique ou visqueux : Cas où les surfaces en mouvement sont
totalement séparées par un film lubrifiant d'épaisseur suffisante,
substituant au frottement des surfaces, le frottement des couches de
l