Lubrifiants, des bases dopées par une large palette d’additifs

La base du lubrifiant est constituée d’huiles, dites huiles de base, issues de quatre familles chimiques et fournies par les grandes compagnies pétrolières. Dans ce produit, qui assure la fonction principale, sont intégrés des produits complémentaires, les additifs, destinés à répondre aux spécifications demandées par les constructeurs, ou pour répondre à une offre marché.

Les huiles de base

Issues du pétrole par décantation, l’huile est alors dite minérale. Depuis les années 60, ce sont les huiles de synthèse qui ont la préférence des constructeurs. Leurs performances sont très supérieures en termes de résistance à la chaleur et aux efforts mécaniques. Elles sont obtenues par craquage et traitement chimique des essences brutes du pétrole. Ce sont les PAO (polyalphaoléfine) qui sont utilisées principalement en automobile car moins coûteuses, et les Diester et polyester dérivées d’alcools, plus performantes mais plus chères à obtenir, sont préférées pour les moteurs à hautes performances, dont la moto. L’huile de base est caractérisée par sa viscosité, sa volatilité, son point d’écoulement, sa couleur, sa stabilité thermique et sa tenue à l’oxydation. Des huiles d’origine végétale peuvent être utilisées pour des produits biodégradables.

Si la base 1 est utilisée pour situer le coût d’une huile de base minérale traditionnelle, une huile hydrocraquée est évaluée entre 2,5 et 3,5 fois le prix d’une huile minérale (de base), une PAO à 4 ou 6 fois, une ester à 5 à 15 fois.

Les additifs

Pour améliorer les propriétés des huiles de base, une dizaine de produits d’additivation sont mélangés et ajoutés à la base. Le plus important de ces additifs est un produit améliorant l’indice de viscosité. Chimiquement, une huile de base est monograde. Sa viscosité est constante, quelle que soit sa température. Avec l’apport de cet additif, celle-ci change en fonction de la température, d’une grande fluidité à froid (jusqu’à 0W), l’huile voit cette valeur augmenter en s’échauffant, pouvant atteindre un grade de 50. Les huiles pour moteurs sont les plus sollicitées et celles qui comportent le plus d’additifs.

Ceux-ci sont des “détergents”, ils assurent le nettoyage des pièces, des “dispersants” qui évitent la formation de boues et d’agglomération de résidus du nettoyage, des “antioxydants” qui réduisent le vieillissement des molécules, des “anti-usure” améliorant le pouvoir lubrifiant et la tenue de l’huile, des “agents antirouille” préservant les métaux de l’oxydation, des “agents anticorrosion” pour limiter les dommages dus à l’humidité. Les “agents antimousse” suppriment la formation d’émulsion d’air dans l’huile dans le carter et la présence d’air dans le circuit. Les “agents de point d’écoulement” améliorent la fluidité de l’huile vers des températures basses. La quantité d’additif peut atteindre 25 % du volume de l’huile pour les lubrifiants moteur.

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Les demandes des constructeurs ?

Le lubrifiant apporte son concours à la réduction de consommation, avec des viscosités réduites quelles que soient les conditions d’utilisation. Les moteurs les plus “économiques” utilisent des huiles 0W-20, voire 0W-16, un nouveau grade développé par Fuchs pour Chrysler. Tous les moteurs ne peuvent supporter des huiles trop performantes, et les prescriptions (techniques) sont très précises. C’est la raison pour laquelle les fabricants de lubrifiants font des demandes d’homologation de leurs produits. Celles-ci exigent de nombreux essais au banc et chaque constructeur a les siens. Chez Fuchs, une Titan 5W40 Supersyn P (Acea A3-B4), qui convient pour certains constructeurs, est différente d’une Supersyn RN spécifique à Renault, malgré les mêmes normes de base spécifiées.