Lubrifiants: Propriétés Et Caractéristiques

Lubrifiants
Propriétés et caractéristiques
par Jean AYEL
Ingénieur de l’École nationale supérieure des arts et industries de Strasbourg
et de l’École nationale supérieure du pétrole et des moteurs
Docteur-Ingénieur
Responsable du cycle Applications des produits pétroliers et énergétiques
à l’École nationale supérieure du pétrole et des moteurs
1. Propriétés massiques.............................................................................. B 5 340 - 2

2. Couleur........................................................................................................ — 4
3. Caractéristiques rhéologiques ............................................................. — 4
4. Caractéristiques superficielles............................................................. — 12
5. Caractéristiques solvantes.................................................................... — 15
6. Caractéristiques thermiques et d’inflammabilité ........................... — 15
7. Résistance à l’oxydation ........................................................................ — 16
8. Résistance à la corrosion....................................................................... — 17
9. Résistance à l’hydrolyse ........................................................................ — 18
10. Filtrabilité................................................................................................... — 18
11. Propriétés et caractéristiques mécaniques...................................... — 18
12. Caractéristiques chimiques et analyses............................................ — 20
13. Caractéristiques spécifiques des graisses........................................ — 25
Pour en savoir plus........................................................................................... Doc. B 5 344
n lubrifiant se qualifie pour une application déterminée par les propriétés

U requises pour cet emploi. Ces propriétés sont consignées dans un cahier
des charges, une norme ou une spécification. Certaines sont reprises, sous forme
résumée, dans les fiches techniques destinées aux utilisateurs. Celles-ci ne
donnent jamais la composition des produits. Dans certains cas, il est signalé la
présence dans la formule de constituants valorisants ou originaux (bases de
synthèse, bases hydrotraitées à très haut VI, nouveaux additifs, etc.) permettant
de mieux promouvoir le produit, mais l’indication reste toujours assez vague
quant à la nature exacte des composants et en aucun cas ne renseigne sur leurs
concentrations.
8 - 1996
Les propriétés se classent en deux groupes : les caractéristiques d’identification

et d’utilisation et les caractéristiques de performances.
Les caractéristiques d’identification (masse volumique, indice de réfraction,
point d’écoulement, etc.) et d’utilisation sont des propriétés physiques et/ou
chimiques, habituellement désignées « propriétés physico-chimiques », éva-
luées par des essais simples de laboratoires. Certaines de ces caractéristiques
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sont véritablement des propriétés fonctionnelles (caractéristiques d’utilisation) ;

c’est le cas, par exemple, de la compressibilité ou de la viscosité dynamique.
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© Techniques de l’Ingénieur, traité Génie mécanique B 5 340 − 1
LUBRIFIANTS _________________________________________________________________________________________________________________________
Les caractéristiques de performances physico-chimiques, mécaniques ou

complexes sont évaluées par des essais effectués au laboratoire, en cellule sur
bancs d’essai ou en service réel.
Ne seront décrites dans cet article que les propriétés et les caractéristiques
les plus utilisées aussi bien pour les lubrifiants liquides que pour les graisses.
La liste complète de toutes les méthodes d’essais et d’analyses est donnée dans
la documentation en fin d’étude avec les équivalences entre les différents orga-
nismes de normalisation nationaux et internationaux.
1. Propriétés massiques La masse volumique diminue assez sensiblement lorsque la tem-

pérature s’élève. La dilatation d’une huile minérale est d’environ 10
à 20 fois plus grande que celle du métal (acier, fonte ou alliage
d’aluminium) constituant l’enveloppe (bidons, fûts, carters ou
À titre d’exemple, le tableau 1 donne une fiche technique de fluide réservoirs). Elle varie selon la relation suivante, si θ r est la tempé-
hydraulique (doc. ESSO) où sont rassemblées toutes les caractéris- rature de référence (souvent θ r = 15 oC) :
tiques du lubrifiant liquide en question destinées aux utilisateurs.
ρ θ = ρθr – a ( θ – θ r )
ou ρθ = ρ 15 – a (θ – 15)
1.1 Masse volumique
si ρ 15 est la masse volumique de l’huile à 15 oC (en kg/dm3 ), le coef-
ficient de dilatation volumique a varie de 0,000 60 pour les huiles
La masse volumique d’un liquide à une température donnée est visqueuses à 0,000 70 pour les huiles minérales les plus fluides. Pour
la masse de l’unité de volume ; elle était autrefois désignée masse un calcul approché, on prendra : a = 0,000 65. (0)
spécifique.
Pour les produits pétroliers, elle est mesurée à 15 o C et est
exprimée en kg/m3 ou encore en kg /dm3 ou g /cm3 .
1.2 Compressibilité
Sa mesure fait appel à différentes méthodes :
(ou élasticité volumique)
— mesure directe à l’aréomètre par application du principe
d’Archimède. Le volume immergé est inversement proportionnel à
la masse volumique (méthodes NF T60-101/ISO 3675/ D’une manière générale, les huiles non aérées sont très peu
ASTM D 1298) ; compressibles.
— mesure au pycnomètre consistant à peser un volume donné
dans une ampoule calibrée appelée pycnomètre (méthodes Aux faibles pressions, on peut considérer l’huile comme un fluide
ASTM D 941 pour les liquides fluides et D 1481 pour les liquides incompressible ; cependant, sous haute pression, sa compressibilité
visqueux) ; devient non négligeable à cause de l’air dissous qu’elle renferme
— mesure au densimètre digital déterminant la masse volumique naturellement ; ainsi par exemple, une huile minérale perd 1,5 à 2 %
par calcul à partir de la mesure de la fréquence propre d’un volume de volume sous 250 bar, 3 % sous 500 bar et environ 5 % sous 1 000
calibré de liquide (méthode ASTM D 4052). bar, mais la diminution de volume en fonction de la pression dépend
aussi de la température. Ainsi, pour 1 000 bar, la variation de volume
La densité d’une huile, souvent donnée dans les documents tech- passe de 4 % à 10 oC à 6 % à 110 oC (figure 1). En revanche, l’inclu-
niques, est le rapport de la masse d’un certain volume de cette huile sion d’air sous forme de bulles dans l’huile (aération) augmente nota-
à une température donnée (généralement 15 ou 20 oC) à celle du blement sa compressibilité même aux faibles pressions comme le
même volume d’eau à 4 oC. Elle est désignée par d 15 20
4 ou d 4 et est montre la figure 2.
sans dimension.
La propriété de compressibilité est évidemment primordiale dans
Les masses volumiques des lubrifiants varient de 0,8 kg /dm3 à les systèmes hydrauliques (circuits de relevage, transmissions
près de 2 kg /dm3 , entre 0,85 et 0,92 kg /dm3 pour les huiles à base hydrostatiques, directions assistées, commandes hydrauliques des
minérale, semi-synthétique et synthétique classiques, alors qu’elle boîtes de vitesses automatiques, circuits de freinage, etc.) mais aussi
tourne autour de 1 kg /dm3 pour les huiles de synthèse de type dans les moteurs équipés de poussoirs hydrauliques.
polyglycol. (0)
Masse volumique
Bases lubrifiantes et de synthèse
(kg /dm3)
Bases minérales paraffiniques .............. 0,85 à 0,90
Bases minérales naphténiques ............. 0,88 à 0,92
Polyalphaoléfines (PAO) ........................ 0,80 à 0,85
Diesters et esters de néopolyols ........... 0,90 à 1,00
Polyglycols (éthers de) (PAG)................ 1,00 à 1,10
Esters phosphates .................................. 1,10 à 1,20
Fluides silicones ..................................... 0,90 à 1,10
Perfluoroalkyléthers (Krytox, Fomblin ) 1,82 à 1,95
B 5 340 − 2 © Techniques de l’Ingénieur, traité Génie mécanique
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Tableau 1 – Exemple de fiche technique de fluide hydraulique type ISO-L-HV 22 et 46

(d’après fiche ESSO UNIVIS HP, juillet 1992)
Caractéristiques
Méthodes Unités UNIVIS HP 22 UNIVIS HP 46
(selon NF E 48-603/HV)
Viscosité cinématique ............................................... NF T 60-100
— à 40 oC ................................................................... mm2/s 20,9 43,7
— à 100 oC ................................................................. mm2/s 4,94 8,40
Indice de viscosité ..................................................... NF T 60-136 – 172 172
Indice de neutralisation ............................................ NF T 60-112 mg KOH/g 0,19 0,19
Teneur en eau ............................................................ NF T 60-113 % masse 0,005 0,005
Point d’éclair VO ........................................................ NF T 60-118 oC 196 210
Masse volumique à 15 oC ......................................... NF T 60-101 kg/m3 873 879
Couleur ....................................................................... NF T 60-104 – 0,5 1
Taux de cendres ........................................................ NF M 07-045 % masse < 0,01 < 0,01
Moussage................................................................... NF T 60-129
— à 24 oC ................................................................... ml 10/0 10/0
— à 93 oC ................................................................... ml 20/0 20/0
— à 24 oC après essai à 93 oC .................................. ml 10/0 10/0
Désaération à 50 oC................................................... NF T 60-149 min. 3 5
Désémulsion d’eau.................................................... NF T 60-125
— Temps pour 40 ml/37 ml/3 ml.............................. min. 15 20
Point d’aniline ............................................................ NF M 07-021 oC 98 100
Corrosion du cuivre (3 h à 100 oC) ........................... NF M 07-015 Indice 1 1
Pouvoir antirouille ..................................................... NF T 60-151
— Méthode A ............................................................. Indice PASSE PASSE
— Méthode B ............................................................. Indice PASSE PASSE
Point d’écoulement ................................................... NF T 60-105 oC – 45 – 42
Plage de température d’utilisation........................... oC – 27/+ 54 – 12/+ 80
Pour 13 mm2/s mini et 860 mm2/s maxi
Résistance au cisaillement ....................................... DIN 51382
(250 cycles)
— Variation de viscosité à 40 oC .............................. % 3 7
Stabilité à l’oxydation ............................................... NF T 60-150
— Temps pour IA = 2 mg KOH/g.............................. h 4 200 4 350
Filtrabilité, IF1
— Sans eau ................................................................ NF E 48-690 – 1,6 1,6
— Avec eau ................................................................ NF E 48-691 – 1,5 1,5
Stabilité à l’hydrolyse ............................................... ASTM D 2619
— Acidité totale de la phase aqueuse ..................... mg KOH/g 1,0 1,0
— Variation de masse de la plaque de cuivre mg/cm2 0,05 0,06
Stabilité thermique (Cincinnati Milacron) ............... CM 10-SP-7989
Procédure A/168 h à 135 oC
— Dépôts.................................................................... mg 10 10
Stabilité à l’oxydation ............................................... NF T 60-150
Après 1 000 heures d’essai ....................................... Modif. DENISON
— Dépôts.................................................................... mg 7 7
Essai FZG A/8.3/90 .................................................... DIN 51354
— Palier de détérioration .......................................... 10 11
Essai 4 billes usure .................................................... ASTM D 4172
— Diamètre d’empreinte .......................................... mm 0,55 0,50
Essai 4 billes extrême-pression
— Charge de Hertz .................................................... daN 40 43
— Charge de grippage .............................................. daN 126 126
Essai Vickers 35VQ25 ................................................ M-2952-S
— Usure Bague.......................................................... mg – 24
— Usure Palettes ....................................................... mg – 8
Essai Vickers V104C .................................................. I-286-S
— Usure Bague + Palettes ........................................ mg 25 25
Essai Denison P 46 .................................................... HF-0 – – PASSE
Pompe à Pistons Axiaux
Essai Denison T5D-42 ............................................... HF-0 – – PASSE
Pompe à Palettes
LUBRIFIANTS _________________________________________________________________________________________________________________________
2. Couleur
C’est par transparence que l’on évalue la couleur d’une huile en
la comparant à celles de verres étalons. Il existe plusieurs méthodes
d’évaluation mais la couleur ASTM (NF T 60-104 /ASTM
D 1500/ISO 2049) est de loin la plus utilisée. Elle est obtenue en
comparant l’huile par transparence sous épaisseur donnée à l’un des
16 verres étalons de l’échelle ASTM graduée de 0,5 en 0,5 depuis
0,5 (clair) à 8 (foncé = rouge brun). Pour les couleurs trop foncées,
l’échantillon peut être dilué (Dil).
La couleur d’une huile de base est d’autant plus claire qu’elle est
mieux raffinée mais les additifs assombrissent pratiquement
toujours les huiles de base. Certains même les noircissent complè-
tement (graphite, bisulfure de molybdène, etc.).
La couleur de l’huile évolue en cours d’utilisation. Cela est évident
pour les huiles moteurs qui deviennent rapidement noires en se char-
geant en suies de combustion, mais cela est aussi vrai pour les huiles
claires (fluides hydrauliques, huiles turbines, etc.) qui se colorent par
oxydation ou en raison de la pollution.
Pour certaines applications, afin d’éviter les erreurs de mélange
lors des remplissages ou des appoints, le lubrifiant est coloré. C’est
ainsi que les fluides de transmissions automatiques (ATF) sont
Figure 1 – Diminution de volume d’une huile minérale paraffinique colorés en rouge, le liquide minéral LHM de Citroën en vert et les
de viscosité égale à 55 mm 2/s à 40 oC en compression adiabatique liquides de freins destinés à certains véhicules de l’armée française
pour différentes températures initiales d’huile en violet.
3. Caractéristiques
rhéologiques
3.1 Viscosité
Se reporter à l’article Viscosité [R 2 350] dans le traité Mesures et
Contrôle.
De toutes les propriétés des huiles, la viscosité est certainement
la plus importante. Elle détermine en effet l’essentiel des pertes par
frottement et l’épaisseur des films d’huile.
La viscosité caractérise la résistance d’un fluide à l’écoulement.
Celle donnée dans les fiches techniques des fournisseurs est la vis-
cosité cinématique, plus facile à mesurer que la viscosité dynamique.
3.1.1 Viscosité dynamique

La viscosité dynamique ou absolue est la viscosité qui intervient
dans les calculs d’épaisseur de film d’huile et de portance hydro-
dynamique. Elle est déduite de la loi de Newton régissant l’écou-
lement laminaire d’un fluide visqueux entre une surface S mobile
animée d’une vitesse u et une surface fixe distante de la surface
mobile d’une distance h égale à l’épaisseur du film d’huile. Le
déplacement relatif des deux surfaces nécessite un effort F destiné
à vaincre la résistance tangentielle au frottement visqueux du fluide
(figure 3).
Figure 2 – Compressibilité d’huiles minérales paraffiniques Pour la majorité des liquides visqueux, comme les huiles de base
(fluides hydrauliques classiques) en fonction de la teneur en air minérales et la plupart des huiles de synthèse, le rapport F/S est pro-
(d’après Affouard, 1963) portionnel au rapport du /dh (liquides newtoniens), le facteur de pro-
portionalité η étant le coefficient de viscosité dynamique ou
simplement la viscosité dynamique.
F du
----- = η ---------
S dh
F u
où si la variation u (h ) est linéaire, on a : ---- = η -----
S h
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Figure 3 – Écoulement newtonien dans un film d’huile
Nota : l’unité de viscosité dynamique, dans le système SI, est le pascal-seconde (Pa · s).
Dans l’ancien système CGS, l’unité était le poise (P) mais l’unité pratique utilisée était le
centipoise (cP), la viscosité dynamique de l’eau à 20 oC étant égale à 1 cP.
Les relations entre les unités SI et CGS sont : 1 Pa · s = 10 P et 1 mPa · s = 1 cP.
Par souci de continuité, actuellement, la viscosité dynamique des lubrifiants est exprimée
en millipascal.seconde (mPa · s).
La viscosité dynamique est mesurée sur appareil à cylindres
coaxiaux : Brookfield, Cold Cranking Simulator (CCS), Mini Rotary
Viscometer (MRV), Ravenfield, etc. dont le prototype fut le viscosi-
mètre de Couette au 19e siècle (figure 4).
Les liquides pour lesquels la viscosité dynamique η n’est pas Figure 4 – Viscosimètre dynamique de Couette : principe
constante en fonction du rapport du /dh, sont dits non newtoniens.
C’est le cas notamment des huiles à indice de viscosité amélioré,
formulées avec une base minérale ou synthétique additionnée de
polymères (additifs améliorant l’indice de viscosité). La plupart des
huiles multigrades pour moteurs, certaines huiles multigrades
pour transmissions, les fluides ATF et les fluides hydrauliques de
type HV sont des liquides non newtoniens.
3.1.2 Viscosité cinématique
La viscosité donnée dans les fiches techniques des lubrifiants est

la viscosité cinématique ν. Elle est déduite de la mesure du temps
d’écoulement d’un certain volume d’huile dans un tube capillaire,
conformément à la loi de Poiseuille.
Il existe une relation entre les deux viscosités cinématique et
dynamique :
η
ν = ----- = kt
ρ
avec ρ (kg/m3 ) masse volumique,
η (Pa · s) viscosité dynamique,
k constante du tube,
t (s) temps d’écoulement de l’huile. Figure 5 – Différents modèles de tubes viscosimétriques
Nota : l’unité de viscosité cinématique, dans le système SI, est le mètre carré par seconde
(m2/s) mais, dans la pratique, c’est le sous-multiple, le millimètre carré par seconde (mm2/ s)
qui est utilisé. C’est donc une unité de surface divisée par une unité de temps. Dans le
techniques des huiles) et de la masse volumique (donnée également
système CGS, l’unité était le cm2/ s , désigné stokes (St) mais, pour des raisons de dans les fiches), mais il faut tenir compte de la variation de la masse
commodité, c’était le sous-multiple, le centistoke (cSt) qui était employé pour les huiles. volumique avec la température (§ 1.1).
À noter que la viscosité cinématique de l’eau à 20 oC est de 1 cSt.
Les relations entre les unités SI et CGS sont : 1 m2/ s = 10 4 St et 1 mm2/ s = 1 cSt .
La mesure de la viscosité cinématique des lubrifiants est faite en 3.1.3 Viscosités empiriques
utilisant un viscosimètre à capillaire, tel qu’un de ceux représentés
sur la figure 5 et un chronomètre ; elle est généralement effectuée Autrefois, les viscosités des huiles lubrifiantes étaient exprimées
aux températures de 40 et de 100 oC. par des unités de viscosités empiriques : le degré Engler (oE) en
En pratique, on détermine facilement la viscosité dynamique à Europe continentale, la seconde Redwood en Grande-Bretagne et
partir de la viscosité cinématique (mesurée ou donnée dans les fiches la Second Saybolt Universal (SSU) aux États-Unis. Ces unités étaient
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liées au temps d’écoulement d’un volume d’huile déterminé, dans mauvaises étant les hydrocarbures aromatiques et les meilleurs les
un orifice calibré, à une température déterminée : à 50 oC pour les fluides silicones (polyméthylsiloxanes en particulier).
degrés Engler et à 37,8 et 98,9 oC pour les unités anglo-saxonnes. La représentation en coordonnées cartésiennes de la variation
Ces unités ne doivent plus être utilisées, le tableau 2 permet de de la viscosité en fonction de la température, telle que tracée sur
traduire les viscosités empiriques données dans des documents la figure 6a, n’est pas pratique. Elle obéit à une loi relativement
anciens en unité SI de viscosité cinématique. complexe dite loi de Walther et Mc Coull :
B
ν + a = A exp -------
-
3.1.4 Relation viscosité/température Tn
et indice de viscosité avec ν (mm2/s) viscosité cinématique,
La viscosité d’une huile décroît fortement lorsque la température a constante égale à 0,7 pour ν > 2 mm2/s,
s’élève. Ainsi, pour une huile minérale paraffinique, elle est divisée A coefficient dépendant des unités choisies (A = 1
par 7 lorsque la température passe de 60 à 120 oC.Toutes les huiles si ν en mm2/s),
voient leur viscosité chuter avec la température, mais de façon plus T (K) température,
ou moins rapide, selon leurs structures chimiques, les plus
B et n coefficients caractérisant un liquide donné. (0)
Tableau 2 – Table de conversion des viscosités

Viscosité
Viscosités empiriques
cinématique
Seconds Saybolt Seconds Redwood A
(mm2/s) Degrés Engler
Universal (SSU) (R)
(cSt) (oE)
100 oF 130 oF 210 oF 70 oF 140 oF 200 oF
2 1,14 32,6 32,7 32,8 30,2 31,0 31,2
3 1,22 36,0 36,1 36,3 32,7 33,5 33,7
4 1,31 39,1 39,2 39,4 35,3 36,0 36,3
5 1,40 42,3 42,4 42,6 37,9 38,5 38,9
6 1,48 45,5 45,6 45,8 40,5 41,0 41,5
7 1,56 48,7 48,8 49,0 43,2 43,7 44,2
8 1,65 52,0 52,1 52,4 46,0 46,4 46,9
9 1,75 55,4 55,5 55,8 48,9 49,1 49,7
10 1,84 58,8 58,9 59,2 51,7 52,0 52,6
11 1,93 62,3 62,4 62,7 54,8 55,0 55,6
12 2,02 65,9 66,0 66,4 57,9 58,1 58,8
14 2,22 73,4 73,5 73,9 64,4 64,6 65,3
16 2,43 81,1 81,3 81,7 71,0 71,4 72,2
18 2,64 89,2 89,4 89,8 77,9 78,5 79,4
20 2,87 97,5 97,7 98,2 85,0 85,8 86,9
22 3,10 106,0 106,2 106,7 92,4 93,3 94,5
24 3,34 114,6 114,8 115,4 99,9 100,9 102,2
26 3,58 123,3 123,5 124,2 107,5 108,6 110,0
28 3,82 132,1 132,4 133,0 115,3 116,5 118,0
30 4,07 140,9 141,2 141,9 123,1 124,4 126,0
32 4,32 149,7 150,0 150,8 131,0 132,3 134,1
34 4,57 158,7 159,0 159,8 138,9 140,2 142,2
36 4,83 167,7 168,0 168,9 146,9 148,2 150,3
38 5,08 176,7 177,0 177,9 155,0 156,2 158,3
40 5,34 185,7 186,0 187,0 163,0 164,3 166,7
42 5,59 194,7 195,1 196,1 171,0 172,3 175,0
44 5,85 203,8 204,2 205,2 179,1 180,4 183,3
46 6,11 213,0 213,4 214,5 187,1 188,5 191,7
48 6,37 222,2 222,6 223,8 195,2 196,6 200,0
50 6,63 231,4 231,8 233,0 203,3 204,7 208,3
60 7,90 277,4 277,9 279,3 243,5 245,3 250,0
70 9,21 323,4 324,0 325,7 283,9 286,0 291,7
80 10,53 369,7 370,3 372,2 323,9 326,6 333,4
90 11,84 415,8 416,6 418,7 364,4 367,4 375,0
100 13,16 462,0 462,9 465,2 404,9 408,2 416,7
(1) 0,1316 4,620 4,629 4,652 4,049 4,082 4,167
2
(1) Pour des valeurs supérieures à 100 mm /s multiplier par les coefficients ci-dessus.
_________________________________________________________________________________________________________________________ LUBRIFIANTS
Cette représentation est très pratique à exploiter ; en effet, il suffit

de connaître deux viscosités à deux températures différentes (par
exemple à 40 et à 100 oC, généralement données dans les fiches tech-
niques), de tracer la droite ASTM pour déterminer les viscosités de
l’huile à d’autres températures par interpolation ou par extrapolation
(figure 7).
L’indice de viscosité (Viscosity Index ou VI ) est un nombre
conventionnel qui traduit l’importance de la variation de la visco-
sité avec la température (figure 8). Il est calculé en comparant la
viscosité à 40 oC de l’huile à tester à celle de deux huiles étalons
prises comme référence, l’une affectée d’un VI = 0 et l’autre d’un
VI = 100. De manière pratique, on détermine le VI à partir des
mesures de viscosités cinématiques effectuées respectivement à
40 et à 100 oC soit en utilisant des tables ASTM, soit en utilisant un
programme de calcul spécifique sur calculette ou sur micro-ordina-
teur.
Le tableau 3 donne les valeurs typiques de VI de quelques caté-
gories d’huiles de base minérales et de fluides de synthèse. (0)
Tableau 3 – Indice de viscosité des principales huiles

de base et d’huiles moteurs
Famille de lubrifiants VI
Huiles minérales naphténo-aromatiques.... ≈0
Huiles minérales naphténo-paraffiniques... 50 à 60
Huiles minérales paraffiniques .................... 90 à 110
Huiles minérales hydroraffinées 95 à 130
(HVI et VHVI).................................................. (et même 140)
Huiles minérales hydrocraquées ................. 120 à 135
Huiles hydro-isomérisées
(XHVI ou similaires) ...................................... 140 à 150
Polyalphaoléfines (PAO)............................... 120 à 170 (1)
Polyalkylèneglycols (PAG) ........................... 130 à > 250
Diesters .......................................................... 120 à > 200
Esters de néopolyols .................................... 90 à 180
Polydiméthylsiloxanes
(silicones ordinaires) .................................... 80 à > 400
Huiles moteurs monogrades ...................... 90 à 110
Huiles moteurs multigrades :
20W-50 ........................................................... 110 à 150
15W-40 ........................................................... 130 à 170
10W-40 ........................................................... 140 à 200
5W-40 ............................................................. 170 à 215
0W-30 ............................................................. > 185
(1) Pour les PAO, le VI augmente avec la viscosité de l’huile.
Il existe également l’abaque viscosité-température de Groff

(figure 9) constitué de deux échelles concourantes de sens
contraires ; sur l’une d’elles est portée une fonction de la viscosité
et sur l’autre une fonction de la température. En choisissant pour
Figure 6 – Variation viscosité-température d’huiles de base ces deux fonctions, les expressions transformées de celles utilisées
minérales et synthétiques de même grade ISO de viscosité VG 68 dans la relation de Walther-Mac Coull, on peut montrer qu’une
huile représentée par une droite sur l’abaque ASTM se transforme
en un point sur l’abaque de Groff.
Très tôt, les spécialistes ont cherché à obtenir une représentation
linéaire de cette courbe. C’est ainsi qu’est né l’abaque ASTM Le point représentatif M d’une huile est obtenu par l’intersection
(normalisé ASTM D 341 et NF T60-148), qui donne le logarithme du de deux droites passant chacune par la valeur de viscosité et la valeur
logarithme de la viscosité en fonction du logarithme de la tempé- de la température correspondante (ν1 , T1 et ν2 , T2 ) et, à partir de
rature (figure 6b ) :
ν+a
lg lg ------------ = lg B – n lg T
A
LUBRIFIANTS _________________________________________________________________________________________________________________________
ce point M, il est aisé de connaître la viscosité de l’huile à une autre

température (ν x , T x).
Remarque : l’abaque de Groff, comme l’abaque ASTM, étant basé

sur la formule de Walther-Mac Coull, l’extrapolation aux basses tem-
pératures ne donne qu’une valeur approchée.
Pour les huiles moteurs, il apparaît intéressant de reporter sur
l’abaque de Groff les limites des différents grades de viscosité de
la classification SAE (SAE J 300). Ce report permet, lors de la déter-
mination du point caractéristique d’une huile moteur, d’en connaître
le grade SAE pour autant que l’huile ait à basse température un
comportement rhéologique qui ne s’éloigne pas trop de la loi de
Walther-Mac Coull.
Figure 7 – Variation viscosité-température sur abaque ASTM 3.1.5 Relation viscosité/ vitesse de déformation
(chute de viscosité par cisaillement)
Les huiles newtoniennes, c’est-à-dire les huiles minérales et syn-
thétiques ne comportant pas d’additif améliorant l’indice de visco-
sité, sont dites incisaillables, ce qui signifie que leur viscosité ne varie
pas lorsqu’elles sont soumises à un cisaillement dans les organes
mécaniques rapides à faibles jeux de fonctionnement, tels que
paliers, engrenages, segmentations, pompes hydrauliques, injec-
teurs, etc.
En revanche, les huiles à haut VI (huiles moteurs multigrades, ATF,
fluides hydrauliques HV, etc.), formulées avec des polymères
améliorant le VI, sont sensibles au cisaillement mécanique et voient
leur viscosité chuter de deux manières :
— chute permanente lorsque les macromolécules des polymères
sont découpées en tronçons de plus faible masse molaire, ce qui
se traduit par une chute de viscosité irréversible. Cette chute peut
varier de quelques % à plus de 30 % selon la structure chimique et
la distribution moléculaire du polymère et selon la sévérité des
contacts.
Cette propriété de résistance au cisaillement est évaluée en labo-
ratoire sur divers appareils :
• l’injecteur diesel Bosch (appareil Kurt Orbahn) (méthode
CEC-L-14-A-88) (figure 10), où les échantillons d’huiles moteurs sont
soumis à 30 cycles de cisaillement, tandis que les fluides hydrau-
liques sont soumis à 250 cycles,
• le banc à roulement à rouleaux coniques (méthode KRL sur
machine à 4 billes) (méthode CEC-L-45-T-93),
• la machine à engrenages FZG opérant à charge faible, moyenne
et grande vitesses (méthodes LSEA-L-02, IP 351, etc.),
• le moteur au banc d’essai (méthode CRC-L-38) aux États-Unis,
• le Sonic Test (cisaillement par ultrasons), aujourd’hui de
moins en moins utilisé ;
— chute réversible lorsque les macromolécules, pelotonnées sur
elles-mêmes dans le liquide au repos, se déploient et s’alignent dans
Figure 8 – Définition de l’indice de viscosité (VI) le sens de l’écoulement forcé du lubrifiant dans les films d’huile des
organes rapides. La figure 11 montre l’allure du phénomène. Pour
les huiles moteurs multigrades, la viscosité dynamique sous fort
cisaillement (u / h = 106 s–1) et à haute température (150 oC) est
mesurée dans des viscosimètres dynamiques désignés HTHS (High
Temperature, High Shear ) tels que le viscosimètre européen
Ravenfield dont le schéma est représenté sur la figure 12 (méthode
CEC-L-36-A-90 reprise par l’ASTM D 4741) ou le viscosimètre
américain TBS (méthode ASTM D 4683).
_________________________________________________________________________________________________________________________ LUBRIFIANTS
Figure 9 – Abaque viscosité-température de Groff (éd. Technip, Paris 1994)
LUBRIFIANTS _________________________________________________________________________________________________________________________
Figure 12 – Schéma du viscosimètre HTHS Ravenfield
3.1.6 Relation viscosité / pression
La viscosité des huiles augmente très vite avec la pression, selon

une loi approximativement exponentielle dont une bonne approche
Figure 10 – Évaluation de la résistance au cisaillement est donnée par la loi de Barus :
sur appareil Orbahn
η p = η 0 exp α ( p – p 0 )
avec ηp viscosité dynamique (en Pa · s ou mPa · s à la pression

p en Pa ou en bar),
η0 viscosité dynamique à la pression atmosphérique p 0 ,
α coefficient de piezo-viscosité.
On rappelle que 1 MPa = 10 bar.
L’exposant α dépend de la structure chimique de l’huile et décroît
rapidement lorsque la température s’élève (tableau 4). En pratique,
pour les pressions élevées, p est négligeable devant p 0 et la formule
de Barus devient :
ηp = η0 exp (αp )
Il convient de tenir compte de cette augmentation de viscosité dans
les systèmes hydrauliques pour lesquels les pressions du fluide
varient de 5 à 50 MPa, dans les contacts hydrodynamiques (paliers
lisses, butées, glissières, etc.) caractérisés par des pressions
moyennes de 20 à 80 MPa et surtout dans les contacts hertziens
(engrenages, roulements, cames-poussoirs, etc.) dans lesquels la
pression de Hertz varie de 400 à 2 000 MPa, ce qui entraîne une véri-
table rigidification de l’huile.
La figure 13 représente, pour différentes températures de bain
d’huile ou de film d’huile, les variations des rapports de viscosités
dynamiques η p / η 0 en fonction de la pression.
La relation exponentielle de Barus traduit assez bien le compor-
tement viscosité-pression des huiles minérales à tendance naphté-
niques et aromatiques mais elle surestime la viscosité des huiles à
caractère paraffinique (minérales classiques, hydrotraitées, poly-
alphaoléfines, etc.) et de certaines huiles de synthèse comme les
Figure 11 – Variation viscosité/vitesse de déformation d’un fluide esters, les polyglycols, les silicones, etc.
non newtonien (exemple du fluide hydraulique ISO - L - HV46)
(0)
_________________________________________________________________________________________________________________________ LUBRIFIANTS
Tableau 4 – Coefficient de piezo-viscosité

pour quelques familles de lubrifiants, et fonction
de la température pour deux familles d’huiles
(en 10 –8 Pa –1 )
Nature de l’huile à une température
de l’ordre de 40 oC (± 10 oC) Valeur
Plage
typique
Huiles minérales paraffiniques
(VI ≈ 100) ........................................... 1,65 à 2,4 2
Huiles minérales naphténiques....... 1,95 à 3,1 2,5
Polyalphaoléfines (PAO) .................. 1,65 à 2,2 1,9
Diesters ............................................. 1,5 à 1,6 1,55
Esters de néopolyols ........................ ≈2 2
Polyglycols (PAG) ............................. 1,1 à 1,5 1,25
Polyisobutènes (PIB) ........................ 3 à 3,6 3,3
Esters phosphoriques
(esters phosphates) .......................... ≈ 2,3 2,3
Polyméthylsiloxanes
(silicones ordinaires) ........................ 1,1 à 1,6 1,35
Polyméthylphénylsiloxanes
(silicones phénylés).......................... 3 à 4,5 3,7
Perfluoropolyéthers
(Krytox et Fomblin Y ou Z ) .............. 4,1 à 4,5 4,3
Polyphényléther (Santovac 5 )......... ≈ 5,5 5,5
(en 10 –8 Pa –1)
Huiles
Température (oC) Esters
minérales
phospho-
paraffiniques
riques
(VI = 100)
20 2,40 –
40 2,16 2,30
50 2,05 1,97
60 1,93 1,77
80 1,69 1,48
100 1,47 1,3
120 1,20 –
Des relations traduisant mieux la variation viscosité-pression de

ces lubrifiants existent ; ce sont souvent des lois en puissance ,
telles que celle proposée par le Professeur A. Cameron de l’Impe-
rial College de Londres ou celle de l’équipe du Pr. Ph. Vergne de
Figure 13 – Relation viscosité/pression pour des huiles
l’Institut national des sciences appliquées de Lyon [Vergne et Fla-
à base minérale paraffiniques de grade ISO VG 22 à 100
mand, 1995]. Elles ont été obtenues à partir de mesures expéri-
dans deux domaines d’applications en fonction de la température
mentales faites sur des viscosimètres haute pression travaillant,
d’huile
par exemple dans le cas de l’INSA, jusqu’à 700 MPa.
Ces lois en puissance peuvent se ramener à la relation générale :
ηp = η0 (1 + Cp )n 3.2 Propriétés d’écoulement

ηp , η0 et p ont la même signification que pour la loi de Barus ; C
à basse température
et n sont deux paramètres caractéristiques du lubrifiant étudié.
3.2.1 Point d’écoulement (pour point )
C’est la plus basse température à laquelle l’huile coule encore
lorsqu’elle est refroidie, sans agitation, dans des conditions norma-
lisées (NF T 60-105 /ASTM D 97/ISO 3016). Le point d’écoulement
LUBRIFIANTS _________________________________________________________________________________________________________________________
Lors de la détermination du point d’écoulement des huiles, une

autre caractéristique est également mesurée ; il s’agit du point de
trouble (cloud point ) qui est la température à laquelle apparaissent
de façon visible à l’œil nu les premiers cristaux de paraffine.
Pour l’utilisateur d’huiles moteurs et de transmissions, le point de
trouble ne présente aucun intérêt et le point d’écoulement ne
constitue pas un critère de sélection déterminant. En revanche, pour
le formulateur, cette caractéristique est primordiale pour le choix des
huiles de base. Le point d’écoulement des huiles de base peut être
amélioré par l’adjonction d’additifs appropriés.
3.2.2 Viscosité dynamique mesurée à froid
La viscosité à basse température des huiles moteurs est mesurée

sur le viscosimètre dynamique rotatif CCS (Cold Cranking Simulator
ou Simulateur de démarrage à froid ). Cet appareil simule, en effet,
le cisaillement de l’huile dans les paliers lors de la phase d’entraî-
nement du moteur par le démarreur (méthode ASTM D 5293)
(figure 14).
Celle des huiles de transmissions est mesurée sur le viscosimètre
dynamique rotatif Brookfield (méthodes NF T 60-152 et ASTM
D 2983).
3.2.3 Température de limite de pompabilité
Elle est mesurée pour les huiles moteurs sur un petit viscosimètre
rotatif, le mini viscosimètre rotatif , en anglais Mini Rotary Visco-
meter (MRV). Il évalue la température à partir de laquelle l’huile peut
s’écouler à travers la crépine, la pompe à huile et les canalisations
de graissage du moteur après un refroidissement lent de 48 h
(méthode ASTM D 4684) (figure 15).
Figure 14 – Schéma de principe du viscosimètre CCS
superficielles
Les caractéristiques superficielles des huiles lubrifiantes sont liées
à leurs propriétés tensio-actives et solvantes et concernent les trois
types d’interface suivants :
— liquide-gaz, par exemple huile-air, avec les phénomènes d’aéra-
tion et de moussage ;
— liquide-liquide , par exemple huile-eau, avec les phénomènes
d’émulsion huile dans l’eau (émulsion directe) et d’émulsion eau
dans l’huile (émulsion inverse) ;
— liquide-solide , par exemple huile-surfaces frottantes, jouant un
rôle important en ce qui concerne la lubrification en régime limite
et la détergence, et huile-impuretés solides en ce qui concerne la
dispersivité.
La tension superficielle entre l’huile et l’air est liée aux phéno-
mènes de moussage et d’aération ; ceux-ci ayant tendance à
s’aggraver lorsque la tension superficielle diminue tandis que la
tension interfaciale entre l’huile et un liquide non miscible, l’eau par
exemple, gouverne la stabilité des émulsions huile-eau. L’aptitude
à la désémulsion de l’huile augmente lorsque la tension interfaciale
croît et inversement. Tensions superficielle et interfaciale s’évaluent
Figure 15 – Schéma de principe du MRV
à l’aide de tensiomètres tels que celui de Lecomte du Noüy avec
lequel on mesure la force d’arrachement d’un anneau en platine
placé soit à la surface du liquide (tension superficielle), soit à l’inter-
est visualisé par l’inclinaison du tube porte-échantillon sorti du face des deux liquides (tension interfaciale) en opérant selon les
bain de refroidissement tous les 3 oC. Il est exprimé en degrés Cel- directives des méthodes normalisées ISO 6295 ou ASTM D 971.
sius et est défini à 3 oC près (par exemple, PE = – 9, – 12, – 15 oC ,
etc.). Cependant, il existe des appareils automatisés de détermina-
tion du point d’écoulement qui permettent de le définir à 1 oC près.
_________________________________________________________________________________________________________________________ LUBRIFIANTS
4.1 Comportement de l’huile L’évaluation de la tendance au moussage s’effectue au moyen de

la méthode normalisée NF T 60-129 (techniquement équivalente
en présence d’air à ASTM D 892) qui consiste à injecter un volume d’air déterminé
pendant 5 min au travers d’une sphère poreuse en alumine frittée.
L’essai est réalisé à trois températures : 24 oC, 93 oC et 24 oC après
■ Désaération la séquence à 93 oC. Le volume de mousse formé est relevé lors de
La présence d’air dans un circuit de graissage entraîne toujours l’arrêt après chaque période, il caractérise la tendance au
de graves perturbations : moussage ; on observe également la quantité de mousse rési-
— compressibilité du fluide aéré d’où augmentation du temps de duelle après 10 min de repos pour évaluer la stabilité de la
réponse des systèmes hydrauliques ; mousse.
— aggravation de l’oxydation de l’huile par la présence d’air Le moussage se distingue de l’aération par sa nature essentiel-
entraîné et échauffement dû à la compression des bulles d’air ; lement superficielle. La lutte contre la tendance au moussage par
— plus faible capacité de charge des films lubrifiants ; des additifs peut entraîner une désaération plus difficile et inverse-
— risques de cavitation (implosion des bulles d’air) ; ment. Le formulateur devra donc souvent réaliser des compromis
— risques d’effet diesel ou effet Lorentz (auto-inflammation des entre tendance au moussage et aptitude à la désaération.
fractions les plus volatiles d’huile contenues dans les bulles d’air).
Dans la conception des circuits de graissage, il est fondamental
de limiter autant que possible les introductions d’air, en immergeant
profondément la crépine, voire même la pompe à huile, en cloi- 4.2 Comportement de l’huile
sonnant les carters et en les équipant de dispositifs de type chicanes, en présence d’eau
écrans antiaération, déflecteurs d’huiles, etc.
L’obtention de bonnes caractéristiques de désaératios des huiles
lubrifiantes est liée à la viscosité de l’huile, et à la quantité et à la Les risques de pollution de l’huile par l’eau sont fréquents : fuite
nature des additifs tensio-actifs présents dans l’huile. La dégradation à un échangeur, condensation d’humidité atmosphérique, passage
en service du lubrifiant par oxydation, pollution par de l’eau, par des de liquide de refroidissement dans le circuit d’huile dans le cas des
contaminants solides, détériore la capacité de désaération des moteurs ou de certains compresseurs, emploi de nettoyeur haute
huiles. pression, etc.
L’essai normalisé de désaération (NF T 60-149 /ASTM D 3427) Parmi les effets toujours néfastes de cette pollution, on peut citer :
permet, grâce au suivi de la masse volumique de l’huile aérée dans — la rouille des métaux ferreux ;
des conditions normalisées, de suivre la vitesse de désaération et — l’hydrolyse de certains additifs et lubrifiants de synthèse à fonc-
de déterminer le temps nécessaire pour obtenir 0,2 % en volume d’air tion ester ;
résiduel dans l’huile. Des exemples de résultats obtenus sur des — l’aggravation des phénomènes de fatigue de surface (corrosion
huiles minérales pures paraffiniques de viscosité croissante sont intergranulaire par hydrogène) ;
montrés sur la figure 16. — la formation d’émulsions épaisses et stables augmentant la vis-
cosité du fluide et risquant de colmater les crépines, filtres, fentes
■ Moussage de segments etc. ;
Le moussage est la conséquence d’une désaération trop rapide, — la perte d’efficacité de certains additifs pouvant interagir avec
avec accumulation et empilement des bulles d’air de grandes dimen- l’eau ou étant partiellement hydrosolubles. En particulier, les additifs
sions à la surface de l’huile. Le phénomène de moussage peut être extrême pression (EP) des lubrifiants de transmissions sont très
limité par une conception appropriée du circuit mais il est surtout sensibles à la pollution aqueuse.
combattu par l’incorporation d’additifs antimousse. Il est donc important de neutraliser l’eau de pollution. Il existe,
en fait, deux moyens d’action : la séparation facile eau-huile par
désémulsion et la séquestration de l’eau au sein de l’huile par
dispersion.
■ Désémulsion
Les huiles minérales pas ou peu additivées et l’eau ne sont pas
miscibles. Si le mélange huile-eau est brassé énergiquement, l’un
des deux liquides se répartit en gouttelettes dans la masse de l’autre.
Il y a alors formation d’émulsion : émulsion directe huile dans l’eau
ou émulsion inverse eau dans l’huile. Mais rapidement, l’huile se
sépare et surnage sur l’eau et peut être séparée. Il est important de
connaître la rapidité avec laquelle cette séparation s’effectue. Cette
propriété est la caractéristique de désémulsion, appelée aussi
désémulsibilité ; elle est particulièrement importante pour des appli-
cations comme la lubrification des turbines à vapeur, des systèmes
hydrauliques, des compresseurs d’air ou de gaz humides et dans
les réducteurs à engrenages.
La désémulsibilité est liée, à la fois, aux propriétés tensio-actives
et aux propriétés rhéologiques des huiles (la vitesse de désémulsion
croît lorsque la viscosité diminue).
Pour les applications où cette caractéristique est vitale, il est
souhaitable d’éviter toute pollution de l’huile (neuve et en service)
par des agents à effet tensio-actif (corps gras, détergents, disper-
sants, fluides de coupe, etc.). C’est la raison pour laquelle les livrai-
Figure 16 – Caractéristiques de désaération d’huiles minérales sons en vrac de ces produits doivent s’effectuer dans des camions
à tendance paraffinique à 50 oC ou des wagons-citernes spécialement affectés.
LUBRIFIANTS _________________________________________________________________________________________________________________________
L’évaluation des caractéristiques de désémulsion est réalisée au Les additifs détergents et dispersants sont essentiels dans la fabri-
moyen des essais de laboratoire suivants : cation des huiles pour moteurs actuels. Dans la terminologie géné-
— l’essai de désémulsion à la palette (NF T 60-125 ou ASTM ralement adoptée par la plupart des spécialistes, le terme détergence
D 1401) est le plus pratiqué pour les lubrifiants liquides industriels se rapporte plus particulièrement à la faculté qu’ont ces additifs de
et automobiles. On mesure le temps de séparation de deux volumes maintenir les moteurs et tout particulièrement les pièces les plus
égaux d’huile et d’eau distillée (40 ml et 40 ml) brassés énergique- chaudes au contact de l’huile : piston et segmentation, en bon état
ment durant 5 min à 25, 55 ou 82 oC selon la viscosité de l’huile à de propreté. Le terme dispersant est généralement attribué aux addi-
tester, à l’aide d’une palette verticale tournant à 1 500 tr/min. Après tifs qui ont la propriété de maintenir en fine suspension les impuretés
arrêt de la rotation de la palette, on relève le temps de repos pour solides (suies) qui viennent souiller l’huile au cours de son utilisation.
que le volume d’émulsion devienne inférieur ou égal à 3 ml. S’il est Dans le moteur à essence, les additifs dispersants sont surtout des-
supérieur à 1 h, on note les volumes respectifs d’huile, d’eau et tinés à éviter la formation des boues de carter, et notamment des
d’émulsion [exemple : 35 – 33 – 12 (60)] ; boues noires.
— l’essai de désémulsion à la vapeur, réservé aux huiles pour Le but recherché par l’emploi des additifs détergents et dispersants
turbines à vapeur, qui existe en deux variantes : NF T 60-156 et est donc de maintenir l’ensemble du moteur aussi propre que
DIN 51589. possible pour permettre le bon fonctionnement des organes méca-
niques.
■ Dispersion de l’eau
Ce moyen de lutte contre l’eau consiste à la maintenir très finement ■ Caractérisation de la détergence des huiles moteurs
dispersée au sein de l’huile au moyen d’additifs tensio-actifs de type En laboratoire, lors de la présélection des formules, la détergence
détergents organo-métalliques et /ou dispersants sans cendres de à chaud est évaluée, en même temps que la stabilité thermique des
type succinimides ou esters succiniques par exemple. Si la teneur huiles en présence d’air, par des essais dits de cokéfaction rapides
en eau est limitée (< 1 % ou exceptionnellement < 2 % pour les huiles et relativement peu onéreux dont le principe consiste à projeter
très dispersives), elle est neutralisée par séquestration au sein de l’huile à tester sur une surface métallique portée à température
l’huile et ne corrode pas les surfaces métalliques. élevée (comprise entre 250 et 330 oC), en présence d’air, durant plu-
Ce moyen d’action est toujours utilisé en lubrification des moteurs sieurs heures (en général 6 à 24 h). Au terme de ces essais, on déte-
à essence et diesels mais n’est pas fréquent en lubrification indus- rmine par pesée la masse des dépôts sur l’éprouvette métallique et
trielle. En effet, les additifs détergents et dispersants sont des pro- on évalue leur aspect par cotation visuelle. L’huile récupérée est par
duits hautement tensio-actifs susceptibles d’aggraver la tendance au ailleurs analysée (viscosité, indices d’acide et de basicité, analyse
moussage, de réduire les caractéristiques de désaération et de infra-rouge, etc.). Il existe trois types principaux d’essais de
désémulsion et de provoquer le colmatage des filtres très fins utilisés cokéfaction :
pour certaines applications hydrauliques (filtres 3 µm). — l’essai américain Panel Coker Test (PCT) (FTMS 791c method
Nota : si la tendance générale en hydraulique est l’utilisation d’huiles non détergentes, 3462) et ses variantes BP et PSA Peugeot-Citroën ;
une exception doit être signalée : celle des huiles hydrauliques anti-usure détergentes mises — l’essai de microcokage (MCT) de Chevron Chemical SA ;
au point par les Allemands sous la désignation HLPD, qui ont la propriété de disperser
de petites quantités d’eau de pollution (de l’ordre de 1 % maxi), les contaminants solides
— l’essai sur banc de cokéfaction Antar.
et de nettoyer les circuits et d’améliorer sensiblement les propriétés de frottement (anti- Les formulations d’huiles moteurs, préalablement sélectionnées
broutement).
au moyen des essais de laboratoires, sont évaluées sur moteurs au
banc dans des conditions proches de l’utilisation finale par des essais
plus onéreux (50 à 350 kF en 1996) et plus longs (50 à 600 h) bien
4.3 Propriétés détergentes et dispersives que les conditions expérimentales aient été volontairement durcies
pour obtenir des résultats plus rapidement que lors d’essais sur
Au cours de leurs utilisations, les huiles moteurs se chargent véhicules en utilisation réelle. Les essais de détergence utilisent des
d’impuretés ayant différentes origines : moteurs diesels monocylindres de laboratoire comme le moteur
Petter AVB ou, de plus en plus, des moteurs diesels multicylindres
— la combustion jamais complète du carburant, qui se traduit par
de série comme le moteur Volkswagen 1,6 TCD Intercooled ou le
la formation de produits oxygénés et de suies, dont une faible partie
moteur Mercedes Benz OM 364 A.
passe dans l’huile avec les gaz de blow-by (*) ;
— la dégradation de l’huile au contact de l’acide sulfurique formé ■ Caractérisation de la dispersivité des huiles moteurs
par l’oxydation du soufre contenu dans certains carburants diesels ;
En laboratoire, la méthode utilisée pour évaluer le pouvoir
— l’oxydation de l’huile elle-même, particulièrement au contact
dispersif d’une huile est l’essai dit à la tache, qui consiste à examiner
des parties les plus chaudes du piston.
l’aspect d’une tache résultant du dépôt d’une goutte d’huile à tester
(*) Passage de gaz de combustion dans le carter inférieur au travers de la segmentation
jamais parfaitement étanche. sur un papier filtre spécial. Dans cet essai, la dispersivité de l’huile
est d’autant plus grande que la tache est plus étalée et homogène.
Ces différents mécanismes ont pour conséquence de transformer Les taches peuvent être réalisées à différentes températures, par
une faible fraction de l’huile en composés oxygénés résineux qui exemple à 20 oC et 200 oC, et en incorporant à l’huile à tester des
deviennent de moins en moins solubles dans le lubrifiant et qui se polluants divers : suies diesel, noir de carbone, eau, éthylèneglycol,
déposent finalement sur les pièces métalliques en formant des etc.
vernis. Ces résines jouent également le rôle de liant vis-à-vis des
suies de combustion conduisant à des dépôts durs plus ou moins Sur moteurs au banc, les essais sont réalisés dans des conditions
épais, notamment dans les gorges de piston. Ils peuvent entraîner cycliques de basse et de moyenne températures favorisant la
le gommage des segments (c’est-à-dire leur blocage par accumu- pollution de l’huile par des suies, de l’eau de condensation et des
lation dans les jeux). produits acides résultant du passage de carburant partiellement
brûlé dans le carter d’huile. Les essais de dispersivité utilisent soit
Dans le cas des moteurs fonctionnant à basses températures, par des moteurs à essence comme le moteur Ford 2,3 L injection de la
exemple, en ville, en service porte-à-porte, il se forme des boues séquence VE où le moteur Mercedes M 111 2 L injection, soit des
(sludges ) dans les parties froides du moteur (carter d’huile, couvre- moteurs diesels comme le moteur PSA Peugeot-Citroën XUD11
culasse, dessus de culasse, carter de distribution, etc.). Elles sont ATE 2,1 L turbocompressé.
composées d’huile, d’eau de condensation et de résidus de
combustion et d’oxydation.
_________________________________________________________________________________________________________________________ LUBRIFIANTS
5. Caractéristiques solvantes Dans le passé, une corrélation a été établie entre le point d’aniline
et la solubilité des caoutchoucs ordinaires dans les huiles minérales ;
c’est pourquoi cette donnée figure souvent dans les fiches tech-
5.1 Miscibilité et compatibilité niques de certains lubrifiants industriels comme les fluides hydrau-
liques par exemple, pour donner une indication de la compatibilité
entre lubrifiants des huiles avec les élastomères, mais l’évolution des matériaux de
joints et celle des lubrifiants sont telles que cette caractéristique n’est
La miscibilité de deux huiles est essentiellement liée à la nature plus guère représentative.
chimique des huiles de base, mais il ne suffit pas que deux huiles Le point d’aniline est la température la plus basse à laquelle des
soient miscibles au sens physique du terme, c’est-à-dire que leur volumes égaux d’aniline et d’huile sont complètement miscibles, la
mélange reste limpide en toutes proportions et ne s’accompagne rupture de miscibilité se manifestant par l’apparition d’un trouble
pas de séparation de phase. Il faut aussi vérifier que les huiles net (méthodes NF M07-021 et ASTM D 611). Plus le point d’aniline
mélangées restent compatibles du point de vue de leurs aptitudes est élevé, plus la compatibilité huile-élastomère est bonne. Ainsi,
à la lubrification, même en présence d’un agent de pollution tel que ceux des huiles minérales à tendance paraffinique sont supérieures
l’eau par exemple. En effet, des huiles répondant à la même ou égaux à 100 oC tandis que ceux des huiles minérales naphté-
spécification, mais provenant de fournisseurs différents peuvent niques sont généralement comprises entre 70 et 90 oC. Il est à noter,
donner lieu par mélange à des pertes de performances plus ou moins que pour une famille d’une huile donnée, le point d’aniline augmente
sensibles. Cependant, compte tenu des problèmes rencontrés dans avec la viscosité.
le passé, les fournisseurs d’huiles sont très attentifs à la compatibilité
de leurs produits avec ceux de la concurrence.
5.2.2 Matières plastiques
5.2 Compatibilité avec les matériaux Les mécanismes intègrent de plus en plus des composants plas-
synthétiques tiques de natures diverses pour des applications variées telles que
les carters, les bols de filtres, les raccords, les tuyauteries souples,
etc. Comme pour les élastomères, il convient de s’assurer de la
Il s’agit, en premier lieu, des élastomères de joints d’étanchéité, bonne compatibilité de ces matériaux avec les lubrifiants. Des essais
mais aussi des matières plastiques, utilisées de plus en plus fréquem- similaires à ceux des élastomères peuvent être également mis en
ment dans les circuits de graissage ainsi que des peintures et des œuvre.
vernis de protection.
5.2.1 Tenue des joints

L’action d’un lubrifiant sur un matériau élastomère peut provoquer
un gonflement, un rétreint, un durcissement, un ramollissement ou
thermiques
une fissuration par craquelures. Toutes ces altérations provoquent
des fuites.
et d’inflammabilité
De manière pratique, il est indispensable de vérifier la compati-
bilité d’un lubrifiant donné avec les matériaux d’étanchéité. On pro- 6.1 Propriétés de transfert thermique
cède alors à des essais d’immersion d’éprouvettes normalisées
pendant une durée déterminée (souvent 7 jours) à des températures Dans de nombreuses applications, en plus de la fonction lubri-
élevées dépendant de la nature des matériaux et des températures fiante, l’huile doit assurer une fonction réfrigérante pour évacuer la
maximales d’utilisation, et on mesure après essai les variations de chaleur, afin de limiter les températures de contact.
quelques caractéristiques importantes : dureté, résistance à la Les conductivités thermiques des huiles minérales sont 4 à 5 fois
rupture, allongement à la rupture et variation de volume. plus faibles que celles de l’eau. Elles décroissent linéairement avec
Classés par ordre de tenue thermique croissante, les principaux la température de 0,14 W/m · K à 0 oC à 0,11 W/m · K à 400 oC. Aux
matériaux élastomères utilisés pour la confection des joints pour températures usuelles (20 à 60 oC), la valeur moyenne est de
circuits de graissage sont : 0,13 W/m · K. Celles des huiles de synthèse classiques [esters, hydro-
— les caoutchoucs nitriles (copolymère acrylonitrile-butadiène, carbures de synthèse tels que polyalphaoléfines (PAO), polyiso-
symbole ASTM D 1418 : NBR) dont les caractéristiques mécaniques butènes (PIB) et dialkylbenzènes (DAB) sont très proches de celles
s’altèrent à partir de 150 oC ; des huiles minérales (0,12 à 0,17 W/m · K à 20 oC), celles des poly-
— les polymères acryliques (copolymères éthylène-acrylates, glycols sont légèrement plus élevées (0,15 à 0,18 W/m · K), celles des
symbole ASTM : ACM), qui sont sensibles au gonflement par les esterphosphates se situent vers 0,13 W/m · K, tandis que celles des
esters mais qui sont compatibles avec les additifs extrême-pression ; perfluoropolyéthers (Krytox , Fomblin ) n’excèdent pas 0,1 W/m ·(0) K.
— les caoutchoucs silicones (polyvinylméthylsiloxanes, symbole La capacité thermique massique des huiles minérales est, en
ASTM : VQM), qui sont sensibles au gonflement avec les huiles moyenne, 2 fois plus faible que celle de l’eau. Elle augmente linéai-
fluides et qui présentent une résistance médiocre aux additifs rement avec la température de 1 800 J / kg · K environ à 0 o C
extrême-pression ; à 2 150 J / kg · K environ à 100 oC. Pour des calculs simplifiés, la
— les polymères fluorés (copolymères de fluorure de vinylidène valeur moyenne aux températures usuelles des bains d’huile (50
et d’hexafluoropropylène, symbole ASTM : FPM, par exemple Viton, à 80 oC) se situe vers 2 000 J/kg · K. Il est à noter que les capacités
qui sont les plus performants mais qui sont néanmoins sensibles thermiques massiques des huiles de synthèse classiques (esters,
à la présence de certains additifs dispersants (formation de craque- hydrocarbures de synthèse PAO, PIB et DAB) sont du même ordre
lures). de grandeur que celles des huiles minérales (≈ 1 700 à 2 000 J/kg · K
Il existe de très nombreuses méthodes d’essai de tenue des joints à 20 oC), mais que celles des éthers de polyglycols sont un peu plus
à l’huile propres à chaque constructeur de matériels ; citons, par élevées puisqu’elles se situent entre 2 300 et 2 400 J/kg ·K aux tem-
exemple, la méthode CEC L-39-T-87 utilisée par les spécifications pératures ambiantes tandis que celles des esters phosphates sont
européennes d’huiles moteurs CCMC/ACEA. plus faibles, car comprises dans la fourchette 1 300-1 700 J/kg · K
(valeur moyenne : 1 500 J/kg · K). Les fluides de synthèse halogénés
LUBRIFIANTS _________________________________________________________________________________________________________________________
Tableau 5 – Propriétés de transfert thermique de lubrifiants liquides comparées à celles de l’eau
Conductivité thermique Capacité thermique massique

Propriété
(W/m · K) (J/kg · K)
Température 20 oC 50 oC 100 oC 20 oC 50 oC 100 oC

Eau.................................................. 0,59 0,63 0,68 4 184 – –
Huiles minérales............................ 0,13 à 0,15 ≈ 0,13 0,12 à 0,13 1 800 à 1 900 1 900 à 2 000 2 100 à 2 200
Polyglycols..................................... 0,16 à 0,18 0,15 à 016 0,14 à 0,15 2 100 2 300 2 500
Éthylène-glycol
(liquide antigel pur)....................... – 0,35 0,31 2 300 2 400 –
Liquide de refroidissement
(eau + 40 % éthylène glycol) ........ – 0,46 – 3 600 3 800 –
≈ 2 000
 Diesters 0,15 – 0,13
Esters 
 Esters de néopolyols 0,17 – 0,14 1 700 à 2 000
Polyisobutène (PIB) ....................... 0,14 – – ≈ 1 900
Diakylbenzène (DAB) .................... 0,14 – 0,12 ≈ 1 500
possèdent des capacités thermiques massiques notablement plus qualité des produits, les valeurs varient entre 190 et 260 oC pour les
faibles que celles des huiles minérales : 1 350 J/kg · K pour les poly- huiles automobiles et industrielles à base minérale et sont souvent
fluorocarbones (Voltalef ) et même 1 000 J / kg · K pour les supérieures pour les huiles de synthèse.
perfluoropolyéthers (Krytox ou Fomblin ). Pour les lubrifiants utilisés dans des conditions thermiques parti-
Le tableau 5 résume les principales propriétés de transfert ther- culièrement sévères, comme par exemple les fluides hydrauliques
mique des lubrifiants liquides comparées à celles de l’eau, de résistant au feu (catégories HF), les huiles pour compresseurs d’air
l’éthylène-glycol et de liquide de refroidissement. alternatifs sévères, les huiles de traitements thermiques etc., on
Les enthalpies de vaporisation des huiles minérales sont 11 donne également le point d’auto-inflammation mesuré selon la
à 16 fois (moyenne 13 fois) plus faibles que celles de l’eau norme ASTM D 2155. Il est de l’ordre de 350 à 360 oC pour les huiles
(2 256 kJ/kg), puisqu’elles sont comprises entre 140 et 210 kJ/kg sous minérales paraffiniques, et dépasse souvent 400 oC pour les huiles
pression atmosphérique, selon leur origine et leur viscosité. La de synthèse. D’autres essais de laboratoire ont été spécialement mis
valeur moyenne se situe vers 175 kJ/kg. au point pour évaluer la résistance à l’inflammation des fluides
hydrauliques de type HF dont les plus courants sont :
— l’essai d’inflammation sous 70 bar d’un jet pulvérisé sur la
flamme d’un chalumeau (NF E 48-618) ;
6.2 Volatilité — l’essai de propagation de flamme dans un mélange de fluide
hydraulique et de poussière de charbon (NF E 48-620 Annexe I) ;
— l’essai sur tubulure chauffée au rouge (MIL-F-7100) ;
Pour les applications sous très basses pressions, les pompes à — l’essai sur plaque chaude (CERCHAR/CNOMO Réf.
vide par exemple, la tension de vapeur est une caractéristique N.E.0241605 N).
fondamentale ; elle est souvent mesurée à différentes températures
au moyen de l’appareil Isoténiscope (méthode ASTM D 2879). Pour
les fluides hydrauliques difficilement inflammables de type HFD-R
(esters phosphoriques), on utilise ainsi la méthode NF E 48-613.
Pour d’autres applications, comme les moteurs, d’autres aspects
7. Résistance à l’oxydation
de la volatilité sont pris en compte comme les pertes par évaporation
à haute température. Cette perte de masse par évaporation est Sous l’action conjuguée de l’oxygène de l’air et de la température,
évaluée en Europe au moyen de l’essai Noack d’origine allemande les molécules d’hydrocarbures et de fluides de synthèse s’oxydent,
(NF T 60-161, CEC L-40-A-93 et DIN 51-581) qui consiste à chauffer en se transformant en une série de produits oxygénés plus ou moins
65 g d’huile à 250 oC pendant une heure sous dépression d’air de polymérisés, dont certains à fonction acide. Le phénomène évolue
20 mm d’eau. Aux États-Unis, l’essai de volatilité le plus pratiqué en fonction du temps selon la figure 17. À une phase d’induction,
pour les huiles consiste en une distillation simulée par chromato- pendant laquelle le processus est lent, succède une phase d’évolu-
graphie et une évaluation de la fraction distillée à 371 oC (ASTM tion rapide correspondant à une oxydation sévère. Le phénomène
D 2887). Toutes les spécifications européennes d’huiles moteurs est accéléré par la présence de catalyseurs : particules métalliques
comportent une exigence de pertes par évaporation Noack maximale de fer, de cuivre, d’oxydes, etc.
de 15 % pour les huiles standard et de 13 % pour les huiles haut de
gamme. L’oxydation a des conséquences très néfastes sur le lubrifiant
lui-même et sur le circuit de graissage :
— augmentation de la viscosité ;
— noircissement de l’huile ;
6.3 Résistance à l’inflammation — odeur âcre ;
— augmentation de l’acidité de l’huile (caractérisée par l’indice
d’acide ou AN : Acid Number ) pouvant entraîner des corrosions de
Pour des raisons de sécurité, cette caractéristique est toujours métaux réactifs (métaux cuivreux, alliages anti-friction, alliages de
prise en compte dans les spécifications des lubrifiants. Elle est zinc, etc.) ;
évaluée par la mesure des points d’éclair et de feu pratiquée sur — formation de dépôts (vernis polymériques d’oxydation) et de
appareil Cleveland en vase ouvert (VO) selon les normes équiva- boues (sludges ).
lentes NF T 60-118, ISO 2592 et ASTM D 92. Selon la viscosité et la
_________________________________________________________________________________________________________________________ LUBRIFIANTS
2 mg KOH/g, ou une variation de viscosité déterminée ou une varia-

tion de pression d’oxygène déterminée ou une perte de poids des
plaquettes métalliques.
Parmi les méthodes les plus connues, on peut citer :
— des essais de verrerie pratiqués en laboratoire :
• TOST (Turbine Oxidation Stability Test, NF T 60-150/ASTM
D 943/ISO 4263) pour huiles turbines, fluides hydrauliques,
huiles mouvements R & O (Rust and Oxidation) :
95 oC, oxygène insufflé pendant 1 000 à 4 000 h, catalyseurs
(fer, cuivre et eau),
• RBOT (Rotary Bomb Oxidation Test) pour suivi des huiles
turbines et pour travaux de formulation :
150 o C, pression d’oxygène, durée : quelques minutes à
quelques heures, catalyseurs (cuivre et eau),
• CIGRE (Comité international des Grands Réseaux électriques)
pour huiles turbines :
120 oC, oxygène insufflé pendant 164 h, catalyseurs (fer et
cuivre solubles),
• ISO DP6617/1 ≡ DIN 51352-1 pour huiles pour compresseurs
d’air DAA (DIN VB/VB.L et VC/VC.L) :
200 oC, air insufflé pendant 12 h, sans catalyseur,
• POT (PNEUROP Oxidation Test ) = ISO DP 6617/2 ou
Figure 17 – Courbes d’oxydation types des huiles à base minérale DIN 51352-2 pour huiles de sécurité pour compresseurs d’air
(DIN VD.L/ISO DAB et DAC) :
200 oC, air insufflé pendant 24 h, catalyseur (oxyde ferrique),
Cependant, certains fluides de synthèse, polyglycols notamment, • TFOUT (Thin Film Oxidation Uptake Test ) pour huiles moteurs,
présentent des comportements fort différents de ceux des huiles corrélation avec séquence III D :
minérales et produits assimilés (PAO, esters). En effet, sous l’action 150 oC, oxygène insufflé, catalyseurs (naphténate de cuivre
de l’oxydation, les polyglycols se dépolymérisent en produits plus et de plomb, eau, essence oxydée + NOx ),
fluides et plus volatils avec, pour conséquence, à la fois une dimi- • US Steel EP Oxidation Test (ASTM D2893) pour huiles extrême
nution sensible de la viscosité de l’huile et une consommation impor- pression (EP) d’engrenages industriels :
tante d’huile sous l’effet de la volatilité des fractions légères. 95 oC, air insufflé pendant 312 h, sans catalyseur,
Pour éviter ces phénomènes d’oxydation, il est important de • Oxydation des huiles EP pour engrenages automobiles (CRC
limiter les températures d’huile, non seulement dans les carters, L 60/FTMS 791 B no 2504) :
mais également dans les points les plus chauds des circuits. On 163 oC, air insufflé pendant 50 h, catalyseur (cuivre),
admet généralement que, pour les huiles minérales, dans les limites • Oxydation des huiles EP pour transmissions automobiles
des températures courantes d’emploi, la vitesse d’oxydation double (GFC - T-21-A-90) :
tous les 10 oC. 160 oC, air insufflé pendant 192 h, sans catalyseur ;
— des essais pratiqués sur moteurs au banc :
Il est également important de réduire l’aération des huiles en
service, d’éviter la contamination des lubrifiants par des particules • essai Petter W1 (CEC-L-02-A-78),
métalliques (métaux, oxydes, etc.) qui joueraient le rôle de catalyseur • essai CRC L-38 (ASTM D 5119),
d’oxydation. Il convient notamment d’éviter la rouille des métaux • essai sequence IIIE sur moteur Buick V6/3,8L (ASTM RR : D02 :
ferreux des circuits. 1225),
• essai PSA Peugeot-Citroën TU 3M (CEC L-55-T-95).
En ce qui concerne le choix des lubrifiants, le degré de raffinage
des huiles de base améliore leur réceptivité aux additifs anti-
oxydants. La formulation de ceux-ci joue un rôle considérable dans
la tenue à l’oxydation des huiles finies.
La résistance à l’oxydation des huiles est évaluée par de très
8. Résistance à la corrosion
nombreux essais adaptés aux différents domaines d’application.
Dans le domaine de la lubrification, on a coutume de distinguer
Les limites des paramètres et les critères d’évaluation de ces essais la corrosion par l’humidité des métaux ferreux (formation de rouille)
sont les suivants : de la corrosion par attaque acide des métaux non ferreux, en par-
— température : 95 à 200 oC ; ticulier des métaux cuivreux.
— agent oxydant : air ou oxygène (O2) insufflé (barbotage) ou
De bonnes propriétés antirouille sont recherchées pour la plupart
sous pression ;
des applications ; elles sont évaluées soit au moyen d’essais de
— durée : quelques heures (RBOT) à 4 000 h (TOST) ;
laboratoire, dont le plus connu est l’essai de protection antirouille
— catalyseurs d’oxydation : sans ou avec Fe, Cu, Pb sous forme
selon NF T 60-151/ASTM D 665/ISO 7120 pratiqué durant 24 h à 60 oC
métallique (fils enroulés, copeaux, plaquettes, poudres...), sous
en présence d’eau distillée (méthode A) ou d’eau de mer synthétique
forme d’oxyde (Fe2O3), sous forme soluble (naphténate de fer, de
(méthode B), soit au moyen d’essais pratiqués sur mécanismes :
cuivre, de plomb) – eau – essence oxydée – oxyde d’azote, glycol
– etc. ; — essai sequence ll D sur moteur V6 Oldsmobile 5,7L (ASTM-STP
— critères d’évaluation : indice d’acide (AN), épaississement (aug- 315H part I) ;
mentation de viscosité), produits d’oxydation C — —O par analyse — essai de corrosion humide CRC L-33 sur pont hypoïde
(ASTM-STP 512 A/FTMS 791C, method 5326.1).
infrarouge, cotation de la couleur d’huile, de la coloration et de la
corrosion des échantillons métalliques (cuivre ou coussinet en Pour les métaux cuivreux, l’essai le plus largement utilisé est
cupro-plomb), teneur en insolubles (boues, sludges), résidu carbone l’essai de corrosion dit à la lame de cuivre où une plaquette de cuivre
électrolytique fraîchement polie de manière standard, est immergée
Conradson (CCR), chute de pression d’air ou d’O2 , temps d’induction
pendant 3 h à 100 oC, 121 oC ou 150 oC dans l’huile à tester (méthode
(pour atteindre un indice d’acide déterminé, par exemple NF M 07-015/ISO 2160/ASTM D 130). À la fin de l’essai, on observe
LUBRIFIANTS _________________________________________________________________________________________________________________________
la coloration de la plaquette par comparaison avec une échelle éta- Plusieurs méthodes normalisées ont été développées récemment
lon. Cette coloration traduit la plus ou moins grande corrosivité de pour évaluer cette propriété : NF E 48-690 et E 48-691 pour les fluides
l’huile vis-à-vis du cuivre. En général, on ne tolère pas de coloration hydrauliques. Il faut également signaler l’existence de tests plus
supérieure à celle correspondant à un léger ternissement (échelle anciens : DENISON (procédure TP 02 100) avec 2 % d’eau distillée
1a ou 1b). Cependant, certaines huiles actives chimiquement comme sur une membrane de 1,2 µm, PALL, etc.
les huiles EP pour ponts hypoïdes peuvent aller jusqu’à l’échelle 3
à 121 oC (spécification militaire américaine MIL-L-2105-D).
Pour certaines applications spécifiques, des tests mettant en
œuvre d’autres métaux (molybdène, argent, etc.) servent à étudier 11. Propriétés
les risques de corrosion éventuels des huiles lubrifiantes, notam-
ment lorsqu’elles sont contaminées par de l’eau. C’est le cas, par et caractéristiques
exemple, du test de corrosion de cônes synchroniseurs revêtus de
molybdène selon la méthode PSA-Renault D 53 5255. mécaniques
Ce domaine de performances des lubrifiants, que l’on désigne
aussi pouvoir lubrifiant, couvre un ensemble de propriétés telles que
9. Résistance à l’hydrolyse les propriétés de frottement, anti-usure, extrême pression ou de
résistance au cisaillement mécanique.
Certains constituants des huiles lubrifiantes possédant une fonc-

tion ester peuvent s’hydrolyser en présence d’eau (réaction inverse
de l’estérification) selon la réaction réversible : 11.1 Propriétés de frottement
estérification
acide organique ÷ alcool ester ÷ eau On entend par propriétés de frottement :
hydrolyse
■ la valeur de l’amplitude du coefficient, de la force ou du couple de
frottement dont dépendent, directement les pertes par frottement et
Les acides ainsi formés entraînent une corrosion des métaux réac-
par conséquent le rendement mécanique de la machine et, indirec-
tifs et plus particulièrement des métaux cuivreux.
tement, l’échauffement des organes et du lubrifiant. Il est donc
Les produits hydrolysables sont principalement les esters (dies- important de réduire le frottement pour économiser l’énergie et pro-
ters, esters de néopolyols, esters phosphoriques, etc.) et certains longer la durée de vie des lubrifiants. Cette réduction s’obtient de
additifs comme les dithiophosphates de zinc, très largement utilisés deux façons :
pour améliorer les propriétés anti-usure des fluides hydrauliques — en régime hydrodynamique et élastohydrodynamique, en
(HM et HV). Dans ce dernier cas, l’hydroyyse s’accompagne d’une réduisant la viscosité à condition toutefois de ne pas descendre
perte d’efficacité de ces additifs et de la formation de dépôts sus- au-dessous d’une valeur critique caractérisée par le début des
ceptibles de colmater les filtres. contacts métal/métal ;
Pour lutter contre ce phénomène, on sélectionne les bases et les — en régime de lubrification limite et mixte, par l’incorporation
additifs les moins sensibles à l’hydrolyse et, dans le cas des fluides d’additifs nommés réducteurs de frottement qui agissent par
hydrauliques anti-usure, on introduit dans la formule d’huile une formation de film à faible résistance au cisaillement soit physique-
petite quantité d’additifs détergents calciques très alcalins pour ment, soit chimiquement absorbés. Il est à noter que les additifs dits
neutraliser les produits acides d’hydrolyse et même inhiber la réac- d’onctuosité rentrent dans cette catégorie.
tion chimique d’hydrolyse. De tels fluides sont dits à zinc stabilisé L’évaluation des performances antifriction en régimes limite et
(ZS) ou à dithiophosphate de zinc stabilisé (DS). Pour vérifier cette mixte s’effectue sur des tribomètres permettant la mesure fine de
propriété, on utilise un test spécifique s’effectuant dans une bouteille la force ou du couple de frottement ;
résistant à la pression (Coca-Cola ) contenant un mélange de 75 %
d’huile et de 25 % d’eau dans laquelle on introduit une plaque de ■ la stabilité du frottement. Lors du frottement à faible vitesse des
cuivre. La bouteille est mise en rotation lente perpendiculairement surfaces des garnitures de friction des embrayages et des freins
à son axe de symétrie pendant 48 h à 93 oC (ASTM D 2619). À l’issue immergés dans l’huile (boîtes de vitesses automatiques, ponts
de l’essai, on note la perte de masse du cuivre, ainsi que l’augmen- autobloquants, transmissions de tracteurs et d’engins, etc.) et des
tation de l’acidité de la phase aqueuse. Ce test est pratiqué sur les glissières de machines-outils, le frottement peut être saccadé si
fluides hydrauliques anti-usure ainsi que sur certaines huiles de l’huile ne possède pas certaines propriétés de friction particulières.
transmission mais jamais sur les huiles moteurs qui, bien que Ce phénomène, désigné par broutement (en anglais, stick-slip ) est
contenant des dithiophosphates de zinc, sont protégées contre le dû à une succession de contacts adhésifs (collage) et de glissements.
risque d’hydrolyse par l’importante réserve d’alcalinité assurée par Cette instabilité du frottement entraîne des vibrations mécaniques,
la présence des additifs détergents à haut indice de base. un bruit désagréable et une usure accélérée des surfaces (figure 18).
Il convient de combattre ce phénomène nuisible par incorporation
dans l’huile d’additifs modificateurs de frottement (en anglais, fric-
tion modifiers ), appelés encore additifs antibroutement ou anti
10. Filtrabilité stick-slip.
Les propriétés antibroutement s’évaluent :
— soit sur des bancs d’essais de friction de fluides de transmission
Pour les applications nécessitant l’utilisation de filtres très fins
tels que la machine SAE no 2 utilisée pour l’homologation des fluides
(jusqu’à 3 µ m absolus) comme c’est le cas de l’hydraulique
ATF (GM : Dexron, Ford : Mercon, GM : Allison C-4 ) ou la machine
comportant des servovalves, il est indispensable que les fluides uti-
LVFA (Low velocity friction apparatus ) utilisée en laboratoire pour
lisés présentent d’excellentes caractéristiques de filtrabilité, même
la présélection des formulations ;
en présence d’eau (jusqu’à 2 %). Cette caractéristique dépend prin-
— soit sur des machines de frottement pour huiles glissières telles
cipalement de la propreté des huiles de base et des additifs et surtout
que le staticinémètre Cinergol, la machine Cincinnati ou la machine
de la stabilité à l’hydrolyse des additifs fonctionnels.
Tannert.
_________________________________________________________________________________________________________________________ LUBRIFIANTS
Les propriétés EP sont conférées aux lubrifiants de transmissions

(boîtes et ponts), à certaines graisses et aux huiles de coupe par
l’adjonction d’additifs fortement réactifs chimiquement dont la
grande majorité sont aujourd’hui de type soufré, phospho-soufré ou
sulfo-chloré (en régression).
■ L’évaluation des propriétés anti-usure des lubrifiants est généra-
lement effectuée en trois étapes successives :
— la première étape consiste à sélectionner les lubrifiants
candidats à l’aide d’essais de laboratoire réalisés à charge constante
et conduits sur des machines élémentaires d’usure utilisant des
éprouvettes de formes géométriques simples (billes, disques,
cylindres, plans, etc., figure 19) telles que la machine à 4 billes (pro-
cédures ASTM D 2266 pour les graisses et D 4172 pour les huiles,
NF E 48-617 pour les fluides hydrauliques, PSA-Renault D 55-1078),
la machine Falex (ASTM D 2670), les machines alternatives Plint-
Cameron et SRV-Optimol, cette dernière travaillant dans le domaine
des petits débattements ;
Figure 18 – Frottement régulier et frottement saccadé — dans une seconde étape, les propriétés anti-usure sont éva-
luées sur des bancs d’organes utilisant comme éprouvettes soit des
pièces de série (cames-poussoirs, cames-basculeurs, ponts
Remarque : les propriétés d’onctuosité mal définies traduisent l’aptitude des huiles à
caractère polaire de s’absorber solidement sur les surfaces afin de former un film résistant, hypoïdes, pompes hydrauliques, etc.), soit des pièces spécialement
à la fois antiusure et antifriction, en régimes de lubrification limite et mixte. Ces propriétés fabriquées pour cet usage (engrenages de machine à circulation de
sont conférées aux lubrifiants par des additifs polaires appelés encore lubrifiants limites, puissance telle que la machine FZG). Parmi ces différentes méthodes,
s’absorbant physiquement (corps gras, savons, esters, alcools gras, amines, amides, etc.)
et quelquefois chimiquement (acide gras) sur les surfaces métalliques pour former un film
on peut citer les essais d’usure sur moteur à essence PSA TU3M
cohérent pouvant résister à de très fortes pressions mais ne résistant pas à de très fortes (méthode CEC-L-38-A-94), sur moteur diesel Mercedes OM602A
températures de contact car ces films sont détruits dès 120 à 150 oC. (méthode CEC-L-51-T-95), sur pont hypoïde CRC-L-37 (méthode
Certains lubrifiants industriels (huiles glissières, compounds ou pour travail des métaux) ASTM STP 512A / FTMS 7918 no 6506.1 séquence à faible vitesse et
ainsi que les lubrifiants de transmissions automobiles possèdent des propriétés d’onctuo- couple élevé), sur banc hydraulique à palettes Vickers V104C, sur
sité améliorées par adjonction d’additifs spécifiques.
machine à engrenage FZG tournant à faible vitesse (méthode ASTM
Il est à noter que la plupart des agents d’onctuosité possèdent également d’excellentes
propriétés de protection antirouille. De plus, certaines huiles synthétiques, comme les esters D 4998), etc. ;
ou les éthers de polyglycols, possèdent naturellement de bonnes propriétés d’onctuosité. — enfin, dans une dernière phase avant industrialisation, les lubri-
fiants expérimentaux sont longuement testés au moyen d’essais en
service pour évaluer l’ensemble de leurs performances et notam-
ment celles concernant leur pouvoir lubrifiant.
11.2 Propriétés antiusure
et extrême-pression ■ Les essais de capacité de charge sont généralement réalisés sur
les machines de laboratoire et les bancs d’essai en fixant tous les
Se reporter à l’article Usure [B 585] dans le présent traité. paramètres à l’exception de la charge, croissante par palier jusqu’au
grippage des surfaces, et même jusqu’à la soudure des billes pour
■ Les propriétés antiusure sont essentiellement liées à l’aptitude la machine à 4 billes. Le palier de charge correspondant au grippage
des lubrifiants à protéger les surfaces métalliques contre les détério- constitue le critère d’évaluation de la capacité de charge du
rations d’origine adhésive. Il est à noter que le terme antiusure ne se lubrifiant*.
rapporte qu’à l’usure adhésive des surfaces à l’exclusion des autres Les principales méthodes d’évaluation des propriétés extrême-
formes d’usure telles que l’abrasion, la fatigue, l’usure corrosive, pression des lubrifiants sont :
l’érosion par cavitation ou la corrosion de contact.
— sur machines d’essais mécaniques élémentaires : les essais
Ces propriétés sont apportées par les caractéristiques rhéo- Indice-Charge-Usure ICU (en anglais, LWI Load Wear Index )
logiques de l’huile à haute température (épaisseur du film d’huile) (méthodes ASTM D 2596 pour les graisses et D 2783 pour les huiles),
par la nature chimique de l’huile de base et surtout par l’adjonction les essais Charge moyenne de Hertz CMH (en anglais MHL, Mean
d’additifs dont les plus utilisés actuellement sont les dithio- Hertz Load ) (méthodes NF E 48-617 pour fluides hydrauliques,
phosphates de zinc, les composés organiques phosphorés et thio- FTMS 791 B no 6503-2 et IP 239), et extrême-pression PSA-Renault
phosphorés. D 55-1136 sur machines à 4 billes, l’essai de grippage ASTM D 3233
■ Les propriétés extrême-pression (EP) sont encore appelées sur machines Falex pour les huiles, les essais de capacité de charge
capacité de charge du lubrifiant. Elles sont liées à l’aptitude des ASTM D 2509 pour graisses, ASTM D 2782 et FTMS 791 B n o 6505-1
huiles à protéger les surfaces contre l’usure adhésive sévère (grip- pour huiles sur machine Timken ;
page) dans des conditions de fonctionnement très sévères du point — sur bancs d’essais : les essais standards de type A/8,3/90**
de vue tribologique : très fortes températures de contact engendrées selon les procédures CEC-L-07-A-85, DIN 51354 et ASTM D 5182 et
par de fortes charges associées à de grandes vitesses de glissement des essais spéciaux réalisés à des vitesses et des températures dif-
et/ou à des chocs de charge. Le terme extrême-pression est en toute férentes (par exemple, essai A/16,6/120 pour les lubrifiants des
rigueur inexact. Il serait plus judicieux de parler de propriétés réducteurs du TGV) sur machine à engrenages FZG (figure 20), les
extrême-température, car c’est bien la température de contact qui est essais d’huiles de transmission sur ponts hypoïdes CRC-L-37
le paramètre tribologique fondamental de sévérité de l’organe (méthode ASTM STP 512A/FTMS 791 B no 6506.1 séquence haute
frottant. vitesse et faible couple) et CRC-L-42 (méthode ASTM
STP 512A / FTMS 791 B no 6507.1 à grande vitesse avec chocs de
En effet, c’est sous l’effet de l’énergie thermique de frottement que charge).
les additifs EP sont décomposés chimiquement pour libérer des * Dans certaines procédures d’essai, c’est le dernier palier normalisé avant grippage
éléments actifs tels que le soufre ou le chlore. Ceux-ci vont attaquer qui caractérise la performance EP du lubrifiant, par exemple, charge OK sur machine Tim-
le métal au niveau des aspérités en contact pour former in situ des ken, palier « passe » sur machine FZG, etc.
films autolubrifiants protecteurs constitués de sulfures et de **A/8,3/90 = engrenage type A très sévère, 8,3 m/s de vitesse circonférentielle aux dia-
mètres primitifs et 90 oC de température d’huile.
chlorures métalliques, caractérisés par de faibles résistances au
cisaillement.
LUBRIFIANTS _________________________________________________________________________________________________________________________
morceaux de plus faible masse molaire, ce qui se traduit par une

chute permanente de viscosité. L’aptitude des huiles à résister au
cisaillement mécanique est évaluée à l’aide des essais cités au
paragraphe 3.1.5.
chimiques et analyses
12.1 Indice de neutralisation
Figure 19 – Géométrie d’éprouvettes des machines d’essais d’usure (acidité et/ou basicité des huiles)
et de capacité de charge
■ L’indice d’acide appelé encore Acid Number (AN) et anciennement
Total Acid Number (TAN) est, par définition, le nombre de milli-
grammes de potasse nécessaire à la neutralisation des acides orga-
niques ou minéraux contenus dans un gramme d’huile (mg KOH/g).
Les huiles de base pures de type hydrocarbure (bases minérales
classiques, bases hydrotraitées, PAO, etc.) ne doivent présenter
aucune acidité à l’état neuf. L’apparition d’une acidité ne peut pro-
venir que de leur oxydation, sauf cas exceptionnel de pollution. En
revanche, les huiles formulées peuvent présenter, au départ, un
indice d’acide non négligeable. Celui-ci est dû à la présence de
certains additifs (dithiophosphate de zinc par exemple) et ne pré-
sente aucun danger. Dans tous les cas, l’augmentation de l’indice
d’acide permet de suivre le degré d’altération des huiles en service,
car les produits d’oxydation des huiles ont un caractère acide.
La mesure de l’indice d’acide est effectuée selon la méthode
NF T 60-112/ ISO 6618/ASTM D 974 pour les huiles claires car la
neutralisation de l’acidité de l’huile par la potasse est détectée par
le changement de couleur d’un réactif coloré ou par la méthode de
titration potentiométrique ASTM D 664/ ISO 6619 pour les huiles
neuves et usagées.
■ La basicité d’une huile renfermant des additifs alcalins ou
alcalino-terreux est caractérisée par l’indice de base ou Base Number
(BN) anciennement désigné Total Base Number (TBN). En effet, afin
de neutraliser tous les produits acides formés dans les moteurs soit
par oxydation de l’huile, soit par formation de produits acides dans
les gaz de combustion*, on incorpore dans les huiles moteurs des
sels alcalino-terreux (carbonates de calcium et/ou de magnésium).
* Dans les moteurs diesels, il se forme à froid de l’acide sulfurique dilué provenant de
la combustion du soufre contenu dans le gazole, tandis que, dans les moteurs à essence
utilisant un carburant plombé, se forment à froid de petites quantités d’acides chlorhydrique
Figure 20 – Principe de fonctionnement de la machine FZG et bromhydrique.
La basicité, on dit encore la réserve d’alcalinité de l’huile, est
exprimée par le nombre de milligrammes de potasse par gramme
11.3 Propriétés de résistance d’huile qui aurait le même pouvoir neutralisant vis-à-vis des
au cisaillement mécanique polluants acides.
Il existe plusieurs méthodes de détermination de l’indice de base
Ces propriétés concernent les huiles renfermant des polymères selon la nature de l’acide utilisé pour neutraliser l’alcalinité de l’huile
(huiles moteurs et huiles de transmissions multigrades, fluides (acide chlorhydrique ou acide perchlorique) et selon le mode de
hydrauliques de type HV). Les macromolécules des polymères des- détection du point de neutralisation (titration potentiométrique ou
tinées à améliorer l’indice de viscosité des huiles sont plus ou moins titration à l’indicateur coloré). Le tableau suivant compare ces dif-
sensibles au cisaillement mécanique dans les contacts caractérisés férentes méthodes.
par de grandes vitesses de glissement et de faibles épaisseurs de
(0)
film d’huile. Les molécules les plus fragiles sont découpées en
_________________________________________________________________________________________________________________________ LUBRIFIANTS
Principales méthodes normalisées de détermination

de l’indice de base
Méthodes Agent Mode
de de Remarque
AFNOR ASTM ISO neutralisation titration
NFT 60-112 D 974 6618 acide indicateur huiles claires

chlorhydrique coloré seulement
toutes huiles
(nouvelle
acide potentio- méthode
D 4739 chlorhydrique métrique remplace
ASTM
D 664/ISO 6619)
toutes huiles
toutes
alcalinités
même faibles,
acide potentio- d’où BN plus
D 2896 3771 perchlorique métrique élevés que
méthodes pré-
cédentes et
précision
supérieure
Dans les documents et fiches techniques indiquant l’indice de base

Figure 21 – Appareillage de détermination du résidu
(ou BN) des huiles, il est essentiel de préciser la méthode employée
de carbone Conradson (d’après NF T 60 – 116)
pour sa détermination.
12.2 Teneur en cendres 12.4 Teneur en insolubles

Les diverses pollutions et dégradations (thermique et chimique)
La teneur en cendres d’une huile est le pourcentage en masse du
des lubrifiants en service ou lors d’essais conduisent à la formation
résidu recueilli après calcination complète de l’échantillon dans des
et à l’accumulation de produits insolubles tels que suies de
conditions bien déterminées.
combustion, poussières, débris d’usure, produits d’oxydation et
Les huiles de base pures ne donnent pas de cendres, alors que d’hydrolyse. Ceux-ci sont quantifiés, selon leur nature, par diffé-
les additifs constitués de sels organométalliques conduisent par cal- rentes techniques.
cination complète à la formation de cendres contenant, par exemple,
du calcium, du magnésium, du zinc, etc. ■ Teneur en insolubles totaux
Pour les huiles moteurs, cette grandeur exprimée en taux de La pollution gravimétrique ou teneur en impuretés solides,
cendres sulfatées permet d’apprécier la quantité d’additifs déter- exprimée en mg/100 mL d’huile, est obtenue par filtration sur mem-
gents et anti-usure organométalliques contenue dans la formule ; brane filtrante calibrée à 0,8 µm pour les fluides hydrauliques clas-
elle varie de 0,6 % en masse pour les huiles de moteurs à essence siques, 1,2 µm pour les fluides hydrauliques aqueux type HFC et
bas de gamme à 2 % en masse pour les huiles de moteurs diesels 5 µ m pour les lubrifiants de transmissions à engrenages, et
poids lourds. comptage gravimétrique sous microscope.
La méthode de détermination de la teneur en cendres sulfatées Ce test, assez délicat à mettre en œuvre, est décrit dans la norme
d’une huile est décrite dans les normes NF T 60-143/ASTM NF E 48-652. Il est surtout utilisé pour le suivi en service des huiles
D 874/ISO 3987 pour les huiles et NF T 60-144/IP 5 pour les graisses. industrielles, en particulier, des fluides hydrauliques.
Quelquefois, pour les huiles industrielles à faible teneur en cendres, ■ Teneur en insolubles dans le pentane et le toluène
le taux de cendres (non sulfatées) est dosé selon les méthodes
NF M 07-045/EN 7/ASTM D 482. La méthode NF T 60-157/ASTM D 893 permet de doser les inso-
lubles d’une huile usagée en les faisant précipiter à l’aide de deux
solvants types et en les séparant par centrifugation. Les solvants uti-
lisés sont :
12.3 Teneur en carbone résiduel — le pentane (solvant paraffinique), qui précipite la totalité des
insolubles ;
Une huile de base portée à une température élevée en atmosphère — le toluène (solvant aromatique), qui dissout les résines et ne
confinée, pendant un temps assez long, se décompose thermique- précipite que les matières étrangères. On utilisait autrefois le
ment en laissant un résidu de coke plus ou moins abondant et friable. benzène.
Le pourcentage de carbone transformé en coke, appelé Résidu de
Carbone Conradson (CCR) est une caractéristique intéressant prin- La différence de masse entre les insolubles dans le pentane et dans
cipalement les huiles compresseurs et les fluides caloporteurs mais le toluène représente donc les produits d’oxydation et de dégra-
qui sert aussi à qualifier les huiles de base. dation thermique.
La méthode d’essai est décrite dans les normes NF T 60-116/ASTM Pour les huiles moteurs détergentes et dispersantes, le dosage est
D 189- et ISO 6615 (figure 21). Il existe une autre méthode, appelée plus délicat et nécessite l’emploi d’un agent coagulant.
Résidu de Carbone Ramsbottom (NF T 60-117/ ISO 4262 / ASTM La détermination des insolubles par cette méthode est surtout
D 524), peu utilisée. utilisée lors du suivi en service des lubrifiants pour moteurs et pour
transmissions et, également, au terme d’essais normalisés d’oxy-
dation de lubrifiants de transmission.
LUBRIFIANTS _________________________________________________________________________________________________________________________
■ Te n e u r e n m a t i è r e s c h a r b o n n e u s e s p a r m é t h o d e s débris ( 5 µ m ) et des petites particules (1 à 2 µm). Elles permettent

photométriques de calculer l’indice de sévérité d’usure IS, caractéristique du degré
La teneur en matières charbonneuses (suies de combustion) des de détérioration du matériel lubrifié.
huiles moteurs usagées peut être évaluée, d’une manière indirecte, Le ferrographe analytique est utilisé pour effectuer une étude
en mesurant la densité optique d’une solution très diluée d’huile morphologique approfondie des particules d’usure lorsque la ferro-
dans un solvant et en s’étalonnant à l’aide de résultats de mesures graphie à lecture directe indique une anomalie d’usure. L’examen
d’insolubles faites par une des méthodes de précipitation à l’heptane sous microscope optique bichromatique à platine chauffante (ferro-
(NF T 60-115) ou au pentane (NF T 60-157). scope) des débris d’usure déposés sur une plaque de verre (ferro-
Des appareils simplifiés (photomètres IFP, Lovibond, etc.) opérant gramme) permet à un spécialiste averti de déterminer l’origine et
par comparaison avec des disques de verre colorés de densité le type de la détérioration : usure adhésive, abrasive, fatigue, cor-
optique prédéterminée, permettent de réaliser très rapidement des rosion, etc. Il est à noter qu’il existe deux modèles différents de fer-
mesures approchées de taux de matières charbonneuses. rographe analytique : le plus ancien et le plus répandu utilise un
ferrogramme ayant la forme d’une plaquette rectangulaire tandis
■ Comptage et identification des particules solides qu’un appareil plus récent, le séparateur rotatif de particules ou fer-
Les différentes techniques de comptage et/ou d’identification de rographe RPD (Rotary Particle Depositor ) possède un ferrogramme
particules solides sont destinées soit à contrôler la propreté de lubri- en forme de disque disposé sur un plateau rotatif.
fiants destinés à des mécanismes de précision tels que les circuits ● L’analyse de la pollution particulaire des huiles usagées à l’aide
hydrostatiques comportant des servo-valves et/ou des pompes et du densimètre optique, développée par Sacilor, est basée sur la
moteurs hydrauliques haute pression, soit à évaluer la pollution par- mesure par un élément photosensible de la densité optique d’une
ticulaire, due notamment aux débris d’usure et aux poussières, des lumière émise par une source lumineuse annulaire périphérique et
lubrifiants en service. réfléchie par une membrane filtrante blanche de 5 µm ayant retenu
● Le comptage au microscope (méthode NF E 48-651) des par- les particules contenues dans un échantillon de 20 mL d’huile
ticules solides déposées sur une membrane filtrante quadrillée nor- usagée. Comme pour le ferrogramme, la membrane filtrante peut
malisée par un échantillon d’huile de 100 mL est une des techniques. être observée au microscope pour identification des particules.
Les particules dénombrées sont réparties par domaines de Les deux techniques de ferrographie et d’analyse au densimètre
dimension. optique représentent un complément intéressant au dosage des
● Le comptage au compteur automatique (non encore normalisé) métaux d’usure par spectrométrie d’émission, car elles prennent en
est basé sur la variation de l’intensité d’un flux lumineux au passage compte les particules de dimensions relativement importantes : d’un
des particules présentes dans le fluide devant un capteur. Ce type peu moins de 1 µm à un peu moins de 1 mm pour la ferrographie,
d’appareil, dont le plus répandu est le compteur HIAC, permet de à partir de 5 µm pour la densité optique, alors que la spectrométrie
classer automatiquement les particules contenues dans une huile ne détecte pas les débris d’usure de dimensions supérieures à
limpide selon leurs dimensions. quelques micromètres.
À partir de ces comptages, le niveau de pollution particulaire des
fluides hydrauliques est exprimé dans deux systèmes principaux
de classification : 12.5 Teneur en eau
— la classification américaine NAS 1638 , qui définit 14 classes
de pollution (00 ; 0 ; 1 à 12) selon le nombre de particules contenues La contamination des lubrifiants automobiles par l’eau étant à
dans 100 mL de fluide. Les particules sont dénombrées dans cinq redouter, son dosage est effectué à l’aide de différentes méthodes
intervalles de dimensions : (5-15 µm), (15-25 µm), (25-50 µm), (50- choisies selon la teneur en eau contenue dans les lubrifiants.
100 µm), (> 100 µ m et fibres). Les particules de dimensions infé-
■ Dosage de l’eau par entraînement au xylène
rieures à 5 µm ne sont pas prises en compte. Un fluide hydraulique
aviation ou un fluide pour servomécanisme doit être NAS 5 ou 6. La méthode NF T 60-113/ISO 3733/ASTM D 95, appelée aussi
Il est à noter que les classes de pollution NAS ont été reprises dans méthode de Dean et Stark, consiste à entraîner l’eau de l’échantillon
la norme NF E 48-655 ; par distillation à reflux d’un solvant non miscible à l’eau, le xylène.
— la norme ISO 4406, qui classe la pollution particulaire des Le seuil de détection est de 0,1 % mais peut être ramené à 0,05 %
fluides hydrauliques selon un code à 2 chiffres : le premier corres- en doublant le volume de la prise d’essai. C’est la méthode la plus
pond au nombre de particules de plus de 5 µm pour 100 mL de fluide, utilisée, notamment pour les fluides industriels.
le second est relatif au nombre de particules de plus de 15 µm.
■ Dosage de l’eau par coulométrie
● Le comptage sur appareil automatique type COULTER LCM ll de
Coultronic est basé sur le principe de la mesure des augmentations La méthode NF T 60-154/ISO 6296/ASTM D 1744, dite méthode
de pression différentielle par colmatage de 3 filtres standards de 5,15 Karl Fischer, est utilisable pour doser les faibles concentrations
et 25 µm de seuils de filtration, traversés par le fluide à tester grâce d’eau, entre 50 mg/kg (0,005 % en masse) et 1 000 mg/kg (0,1 % en
à un système hydraulique permettant de le faire circuler dans les masse). C’est une méthode assez délicate qui consiste à faire réagir
deux sens. Cette technique, contrairement aux précédentes, permet de l’iode, du dioxyde de soufre et l’eau, en présence de pyridine pour
après étalonnage de l’appareil et calcul le comptage des particules neutraliser l’acide formé, et de méthanol comme solvant. Cette
contenues dans toutes les huiles, y compris les huiles noires comme méthode est utilisée pour le suivi en service de certains lubrifiants
les huiles moteurs usagées par exemple. industriels (fluides hydrauliques par exemple) mais ne s’applique
pas toujours à celui des huiles moteurs contenant des additifs orga-
● La ferrographie consiste à fixer dans un tube capillaire (ou sur
nométalliques.
une plaque de verre) placé dans un champ magnétique intense, les
particules métalliques d’usure contenues dans un échantillon d’huile ■ Dosage de l’eau par réduction par un hydrure
en service. Celles-ci se déposent et se positionnent sur le support en Différents appareils, très répandus dans les laboratoires ou dans
fonction de leur susceptibilité magnétique et de leur masse. les mallettes de contrôle rapide des lubrifiants en service, utilisent
Il existe deux techniques d’analyse ferrographique : la ferro- le principe de la réduction de l’eau par l’hydrure de calcium et la
graphie à lecture directe et la ferrographie analytique. mesure du volume d’hydrogène dégagé par la réaction. Le plus
Dans le ferrographe à lecture directe, la contamination en par- ancien de ces appareils est l’Aquatest Fina permettant une déter-
ticules d’usure est évaluée à partir de mesures de densité optique mination rapide des teneurs en eau dans la plage 0,05 à 0,5 % avec
faites en deux points du capillaire, dans la zone de dépôts des gros
_________________________________________________________________________________________________________________________ LUBRIFIANTS
une bonne précision (± 0,01 %) entre 0,1 et 1 % (les pourcentages Les dilutions de carburant (essence ou gazole) peuvent être
sont donnés en masse). Des appareils plus récents ont été déve- appréciées par des techniques analytiques indirectes telles que :
loppés par la société Geserco : — la mesure de la chute de viscosité des huiles moteurs en service
— le Water Test (WT) permettant un dosage jusqu’à 10 % d’eau après étalonnage avec des mélanges huile neuve-carburant, mais
avec une précision de 0,5 % ; les résultats de cette évaluation peuvent être masqués par d’autres
— le Preci Water Test (PWT) : dosage jusqu’à 14 % d’eau avec une phénomènes : oxydation, concentration en suies, cisaillement per-
précision de 0,7 % ; manent des additifs améliorant l’indice de viscosité ;
— l’Ultra Preci Water Test (UPWT) : dosage jusqu’à 9 % d’eau avec — la valeur du point d’éclair de l’huile moteur usagée par
une précision de 0,09 %. comparaison avec celles de mélanges étalons huile neuve – carbu-
rant permet une bonne approche du taux de dilution. Cette mesure
■ Détection de la présence d’eau par l’essai de crépitement est très employée par les laboratoires de contrôle des huiles moteurs
(Crakle Test ) en service. Elle utilise l’appareil Setaflash, opérant en vase fermé,
Une huile contenant de l’eau même en faible concentration selon la procédure ASTM D 3828, car ce type de matériel est faci-
(≈ 0,1 %) crépite lorsqu’elle est chauffée au-delà de 100 oC. Il existe lement automatisable. Le point d’éclair chute très rapidement avec
plusieurs variantes de ce test non normalisé en fonction du mode le taux de dilution de carburant ; ainsi par exemple pour une huile
de chauffage de l’échantillon d’huile. 15W-40 il passe de 220 oC à 150 oC avec 5 % de gazole dans l’huile ;
la chute est encore plus rapide en cas de dilution d’essence ;
■ Dosage de l’eau par spectrophotométrie infrarouge — l’examen de l’aspect des taches d’huile sur papier filtre spécial
à transformée de Fourier peut, dans le cas des moteurs diesels et notamment de ceux fonc-
Ce type d’analyse est pratiqué par certains laboratoires selon des tionnant avec un combustible lourd, indiquer la présence d’une forte
procédures particulières non normalisées. dilution.
12.6 Teneur en glycols 12.8 Teneur en éléments des lubrifiants
Sa détermination dans les huiles moteurs en service permet de ■ La détermination de la teneur en éléments (métalloïdes et
détecter une fuite éventuelle de liquide antigel dans l’huile. métaux) contenus dans la formulation des lubrifiants permet soit de
La méthode ASTM D 4291 permet la détection quantitative de vérifier la conformité du produit livré aux prescriptions du cahier des
traces de glycol (15 à 200 ppm) par extraction du glycol à l’eau et charges, soit de détecter sur un lubrifiant usagé une éventuelle erreur
analyse de l’extrait aqueux par chromatographie en phase gazeuse de remplissage ou d’appoint. Les principaux éléments dosés à ces
et détection par ionisation de flamme par comparaison avec des solu- fins sont l’azote, le soufre, le phosphore, le chlore, le bore et, pour
tions étalons. les métaux, le calcium, le magnésium, le baryum, le zinc, le potas-
sium, le molybdène et le cuivre.
Dans la pratique du suivi en service des huiles moteurs, l’intro-
duction de liquide de refroidissement dans l’huile n’est pratiquement ■ La détermination de la teneur en métaux d’usure contenus dans
jamais détectée par dosage du glycol mais par dosage de l’eau et les lubrifiants en service permet de contrôler soit l’état de pollution
par examen en spectrométrie d’émission des éléments (Na, B, K, etc.) de l’huile en vue d’une vidange éventuelle, soit l’usure du méca-
indiquant la présence d’additifs inhibiteurs de corrosion spécifiques nisme. Les principaux métaux dosés sont le fer, l’aluminium, le
des fluides aqueux. Une modification de l’aspect de la tache d’huile cuivre, le plomb, l’étain, le nickel, le chrome, le molybdène, le zinc,
faite lors du contrôle de la dispersivité peut indiquer une éventuelle le magnésium, le titane, l’antimoine, l’indium et l’argent. Le dosage
pollution de l’huile par le liquide de refroidissement. d’éléments tels que le silicium, le sodium, le bore, etc., permet, par
comparaison avec leurs teneurs dans les huiles neuves, de détecter
une éventuelle pollution extérieure : le silicium indique l’introduction
de poussières atmosphériques, en général riches en silice, le sodium
12.7 Teneur en carburant et le bore celle de liquide de refroidissement.
des huiles moteurs À partir d’une analyse, connaissant la métallurgie des organes
sensibles des mécanismes concernés et l’évolution des teneurs en
métaux, il est possible d’identifier l’organe menacé de défaillance
Différentes techniques permettent d’apprécier la dilution de l’huile et de prendre des mesures préventives. Ainsi, par exemple, l’accrois-
moteur par le carburant. sement brutal des teneurs en cuivre et plomb d’une huile de moteur
Pour l’essence, la méthode ASTM D 322 consiste à distiller un diesel indique une détérioration des coussinets en cupro-plomb.
mélange de 25 mL d’huile et de 500 mL d’eau, l’essence et l’eau éva-
porées sont condensées et séparées. La mesure du volume ■ Principales méthodes d’analyse spectrométriques
d’essence surnageante en fin d’essai donne directement la dilution. Se reporter aux articles spécialisés [P 2 795] [P 2 825] [P 2 835]
La méthode ASTM D 3525 permet aussi de déterminer la teneur en [P 2 875] [P 2 695] [P 2 755] dans le traité Analyse et Caractérisation.
essence des huiles moteurs en utilisant la technique de chromato- ● Analyse par spectrométrie d’absorption atomique
graphie en phase gazeuse. La présence de dilution d’essence dans
Les premières analyses spectrométriques des métaux d’usure
une huile peut aussi être identifiée sur un spectre infrarouge dans
contenus dans les huiles furent pratiquées élément par élément sur
la bande de nombre d’onde 810-780 cm–1 (longueur d’onde 12,4 à
des spectrophotomètres d’adsorption atomique, appareils très
12,8 µ m).
sensibles capables de doser des traces d’élément métallique jusqu’à
Pour le gazole, ce taux de dilution est plus difficile à évaluer car 1 mg/kg (et parfois même jusqu’à 1 µ g/kg). Cette technique n’est
les fractions les plus lourdes du carburant possèdent une volatilité plus guère employée sauf quelquefois pour le dosage précis des
comparable à celles des fractions les plus légères des huiles miné- métaux alcalins (Na, K, Li, etc.).
rales. La méthode ASTM D 3524 utilise également la technique de ● Analyse par spectrométrie d’émission
chromatographie en phase gazeuse tandis qu’une méthode SNCF
consiste à mesurer, après condensation, le volume de gazole La précédente technique fut supplantée par celle de l’émission par
entraîné par des vapeurs d’éthylèneglycol émises lors d’une étincelle dont le principal avantage est l’analyse multiélémentaire
distillation. simultanée (15 à 24 éléments). Puis des sources d’émissions de type
LUBRIFIANTS _________________________________________________________________________________________________________________________
torche à plasma remplacèrent progressivement l’émission par étin- Les analyses IR ne posent aucun problème avec les huiles usagées,
celle. Leur avantage majeur, outre celui d’une plus grande précision sauf pour les huiles diesels à forte concentration en suies qu’il faut
des résultats, réside dans la possibilité d’une meilleure alimentation soumettre au préalable à une filtration ou à une centrifugation.
automatique des échantillons. Le tableau 6 indique quelques bandes caractéristiques fréquem-
Remarques : dans la technique de spectrométrie d’émission par étincelle, dite aussi ment rencontrées sur les spectres IR des lubrifiants. (0)
spectrométrie d’émission d’arc ou encore spectrométrie d’émission à électrode rotative
ou rotrode, l’échantillon d’huile non dilué, placé dans une coupelle, est entraîné par une
électrode tournante en graphite, puis vaporisé au moyen d’une étincelle (arc électrique)
produite entre cette rotrode et une électrode fixe également en graphite.
Tableau 6 – Quelques bandes infrarouges
Dans la technique plus récente de spectrométrie d’émission à plasma d’argon ou de
spectrométrie d’émission de type plasma à couplage inductif (ICP), le spectromètre est
caractéristiques des lubrifiants
souvent appelé torche à plasma ; dans un tube de quartz, circule l’argon porté à l’état de
plasma sous l’influence du champ électromagnétique. L’échantillon d’huile préalablement Nombre d’ondes
dilué par un solvant est vaporisé, puis introduit dans le plasma d’argon. Constituants (groupes caractéristiques)
(cm–1)
Les deux techniques d’analyse par spectrométrie d’émission
s’appliquent à des liquides relativement homogènes dans lesquels 3 500 – 3 300 Eau, alcools, éthylèneglycol, anti-oxydants
les éléments sont présents soit sous forme de solutions (sels organo- phénoliques (O-H)
métalliques), soit sous forme de dispersions extrêmement fines de 3 500 – 3 200 Antioxydants azotés (amines),
particules d’oxydes, de sels ou de métaux dont les dimensions dispersants (N-H)
n’excèdent pas 3 à 8 µ m (moyenne 5 µm). Les grosses particules
d’usure, traduisant un état de détérioration avancé, ne sont pas 2 500 – 2 400 Additifs soufrés (S-H)
prises en compte. Réalisées sur divers spectromètres, les analyses 1 750 – 1 700 Produits d’oxydation, acides organiques,
des métaux d’usure peuvent conduire à des résultats sensiblement dispersants (succinimides), esters,
différents. Il est donc indispensable, lors du suivi en service d’un polyesters dont polyméthacrylates
lubrifiant, d’utiliser toujours la même technique analytique et de (additif de VI), (C —
—O)
s’attacher plus aux variations dans le temps de teneurs en éléments 1 600 – 1 590 Hydrocarbures aromatiques
qu’aux valeurs absolues de celles-ci. De plus, les seuils d’alerte, pour
un spectromètre donné, dépendent de chaque type de matériel suivi. 1 300 Phénates (détergents)
Ainsi, pour un type de moteur diesel donné, la teneur critique en 1 250 – 1 240 Salicylates (détergents)
fer peut être de l’ordre de 50 mg/kg alors que, pour d’autres types,
le seuil d’alarme peut monter à 150, voire à 200 mg/kg. 1 200 – 1 180 Sulfonates (détergents)
● Analyse par fluorescence de rayons X 1 080 – 1 030 Éthylèneglycol
Cette technique d’analyse, applicable à des échantillons solides 1 000 – 980 Alkylphosphates, dialkyldithiophosphates
ou liquides, permet de doser les éléments de numéro atomique supé- de zinc (anti-usure)
rieur à 11, c’est-à-dire à partir du magnésium, pour des concentra-
tions allant de quelques mg/kg à 100 %. Elle est surtout utilisée pour 920 – 910 Diaryldithiophosphates
de zinc (ZnDTP aromatiques)
le contrôle des éléments contenus dans les huiles neuves ou les addi-
tifs (Ca, Mg, Zn, P, S, Si, etc.). 900 – 800 Hydrocarbures naphténiques
870 – 850 Carbonates (détergents alcalins)
810 – 780 Dilution d’essence
12.9 Analyse par spectrométrie
infrarouge (IR) 720 Hydrocarbures paraffiniques
Se reporter à l’article spécialisé [P 2 857] dans le traité Analyse

et Caractérisation. 12.10 Analyses chromatographiques
Le spectre d’absorption obtenu par spectromètre IR constitue
l’empreinte digitale d’un produit (lubrifiant) en mettant en évidence Se reporter aux articles spécialisés [P 1 445] [P 1 455] [P 1 460]
sous forme de pics caractéristiques les différentes liaisons chimiques [P 1 465] [P 2 614] [P 2 615] dans le traité Analyse et caractérisation.
et les groupements organiques. La plupart des spectromètres IR La chromatographie est une méthode d’analyse structurale sépa-
fonctionnent en différentiel : le faisceau incident est dédoublé, l’un rative des diverses familles d’hydrocarbures contenus dans les pro-
traverse, par exemple, l’huile neuve, l’autre traverse l’huile usagée. duits pétroliers. Elle consiste en une migration sélective des
Seules figurent sur l’enregistrement les différences entre les adsorp- composés d’un mélange le long d’un support solide :
tions des deux faisceaux. Cela permet de mieux mettre en évidence
— soit microporeux, agissant tel quel par absorption ou par
les altérations de l’huile ainsi que les diverses pollutions (eau, glycol,
exclusion ;
dilution d’essence, huiles étrangères, etc.). Les spectromètres IR
— soit inerte imprégné d’un liquide absorbant.
modernes a transformée de Fourier permettent, grâce aux tech-
niques de traitement du signal, une plus grande précision dans les La sélectivité repose sur les vitesses de migration différentes des
dosages. divers constituants de l’échantillon, fonction de leur affinité vis-à-vis
de la phase fixe.
La spectrométrie IR permet donc soit d’identifier une huile
(contrôle de réception des produits), soit de suivre l’évolution d’une Les techniques chromatographiques sont nombreuses.
huile en service ou en cours d’essai en ce qui concerne, par exemple, Dans la chromatographie en phase gazeuse (CPG), la phase mobile
la formation de produits d’oxydation, caractérisés par la bande des est un gaz se déplaçant soit dans les colonnes remplies de la phase
doubles liaisons C — —O , la consommation des additifs, la contami- fixe, soit dans des tubes capillaires dont le matériau constitutif (acier
nation de l’huile. Toute modification de la composition de l’huile usa- ou verre) joue le rôle de support revêtu d’une couche de phase fixe.
gée par rapport à l’huile neuve se traduit sur le spectre différentiel Cette technique est utilisée pour l’analyse de formulations d’huile
par une bande d’absorption : les bandes dirigées vers le bas ainsi que pour le dosage du glycol contenu dans les huiles moteurs
(absorbances positives) correspondent à l’apparition de produits usagées et pour celui des dilutions d’essence (méthode ASTM
nouveaux ; en revanche, dirigées vers le haut, elles décèlent la dis- D 3525) ou de gazole (méthode ASTM D 3524) dans les huiles
parition de certains constituants de l’huile neuve. moteurs en service.
_________________________________________________________________________________________________________________________ LUBRIFIANTS
Dans la chromatographie en phase liquide (CPL), la séparation

peut se faire en couche mince ou en colonne selon plusieurs pro-
cessus physico-chimiques : adsorption, partage, échanges d’ions,
exclusion par taille ou exclusion stérique ou perméation sur gel
poreux. Toutes ces techniques, en évolution permanente, sont sur-
tout utilisées pour l’analyse fine des constituants (bases et additifs)
des lubrifiants finis de composition inconnue.
spécifiques des graisses
À titre d’exemple, le tableau 7 donne un exemple de fiche tech-
nique de graisses EPEXELF (doc. Elf) où sont rassemblées les carac-
téristiques moyennes typiques et les performances de ces graisses
pour des organes très charges.
13.1 Consistance, pénétration
La consistance d’une graisse peut se définir comme sa résis-

tance à la déformation ; elle est évaluée par la mesure de la péné-
tration. L’essai consiste à mesurer à 25 oC l’enfoncement dans la Figure 22 – Pénétromètre à graisses
graisse d’un plongeur conique de forme et de masse déterminées,
après un temps de 5 s. La pénétration est exprimée en dixièmes de
millimètre. calcium et aluminium. Certaines graisses sans savons, utilisant un
Les conditions de stockage (durée, température, etc.) ou les agent gélifiant inorganique (silice, bentonite...) sont dites infusibles
manipulations subies par la graisse ayant une influence sur la ou sans point de goutte lorsque la graisse ne s’écoule pas dans les
consistance, la pénétration est mesurée après une opération de limites maximales de température des méthodes.
malaxage pratiquée sur appareil Worker (figure 22) dans des (0)
conditions normalisées. On parle alors de pénétration travaillée. La valeur du point de goutte ne donne pas d’indication précise
Les normes NF T 60-132, ISO 2137 et ASTM D 217 décrivent la pro- sur la température maximale d’utilisation de la graisse qui lui est
cédure standard de mesure de la pénétrabilité avec le cône échelle toujours notablement inférieure de 30 à 80 oC, selon le cas.
1. Pour de très petits échantillons de graisses, il existe une variante
de cet essai utilisant des récipients et des cônes de dimensions
réduites (méthodes NF T 60-140 / ISO 2137 / ASTM D 1403). Le
cône est deux fois (cône échelle 1/2) ou quatre fois (cône échelle 13.3 Stabilité mécanique
1/4) plus petit que celui de l’essai standard. À partir de l’enfonce-
ment mesuré sur ces appareils (micro-pénétration), il est possible
(résistance au travail mécanique)
de calculer la pénétration échelle 1 équivalente en utilisant des for-
mules de corrélation.
Sous l’action du travail mécanique, la graisse doit conserver sa
Un organisme américain, le National Lubricating Grease Institute structure et sa consistance. Il ne doit pas y avoir séparation de l’huile
(NLGI) a établi une classification des graisses tenant compte de et de l’agent gélifiant. La résistance de la graisse au travail mécanique
leur consistance. Chaque classe NLGI (tableau 8) est définie par un est évaluée par la mesure de sa pénétration travaillée au terme
intervalle de pénétrabilité travaillée (60 coups au Worker) à 25 o(0)C. d’essais de longue durée de malaxage ou de laminage pratiqués sur
différents types d’appareil :
— le malaxeur 51 trous ou Worker, représenté sur la figure 24,
13.2 Point de goutte le plus utilisé, fait l’objet des méthodes d’essai NF T 60-132, ISO 2137
et ASTM D 217. La graisse est malaxée à température ambiante par
déplacement d’un piston perforé à raison de 100 000 allers et
Le point de goutte est la température à laquelle une graisse chauf- retours ;
fée dans des conditions normalisées s’écoule sous forme de goutte — le malaxeur 8 trous (Worker échelle 1/4) pour petits échantillons
sous l’action de son propre poids. (NF T 60-140/ASTM D 1403) ;
— le malaxeur 270 trous, adaptable dans le worker standard a été
La méthode d’essai est décrite dans les normes NF T 60-102, mis au point pour les graisses aviation (méthode FTMS 313-3) ;
ISO 2176 et ASTM D 566 et pour les points de goutte n’excédant — le malaxeur Shell à rouleau (Shell Roller ). L’essai ASTM D 1831
pas 260 oC. Au-delà de cette limite, et jusqu’à 360 oC, la méthode consiste à laminer la graisse durant 2 heures entre un cylindre creux
ASTM D 2265 est utilisée. La graisse est chauffée dans un four et extérieur tournant à 170 tr/min et un cylindre plein intérieur ;
non plus dans un bain liquide. La figure 23 montre l’appareillage — l’appareil SKF-V2F développé pour évaluer la stabilité méca-
classique à bain liquide. nique des graisses pour boîtes à essieux, utilise des roulements
Le point de goutte dépend, avant tout, de la nature de l’agent entraînés durant 72 h à 500 tr/min et soumis à des vibrations.
gélifiant utilisé. Pour les graisses à savons, il varie de 90/100 oC
pour les graisses à base de stéarate de calcium ou d’aluminium à
250/300 oC pour les graisses à savons complexes de lithium,
LUBRIFIANTS _________________________________________________________________________________________________________________________
Tableau 7 – Exemple de fiche technique de graisses EPEXELF (d’après fiche Elf, 1994)
Caractéristiques et performances EPEXELF
(1) Méthodes Unités
00 0 1 2 Mo2
Caractéristiques
Aspect................................................ lisse lisse lisse lisse lisse
homogène homogène homogène homogène homogène
Couleur.............................................. brune brune brune brune noire
Point de goutte ................................. NF T 60-102 oC > 180 > 180 > 180 > 180 > 180
Pénétration travaillée
(60 coups à 25 oC) ............................ NF T 60-132 400/430 355/385 310/340 265/295 265/295
Grade NLGI ....................................... 00 0 1 2 2
Agent gélifiant (Nature) ................... Hydroxystéarates de lithium et de calcium
Lubrifiant (Nature)............................ minérale minérale minérale minérale minérale
Viscosité cinématique à 40 oC NF T 60-100 mm2/s 200 200 200 200 200
Viscosité cinématique à 100 oC NF T 60-100 mm2/s 16 16 16 16 16
Indice de viscosité ............................ NF T 60-136 76 76 76 76 76
Point d’aniline................................... NF M 07-021 oC 101,8 101,8 101,8 101,8 101,8
Performances
Stabilité mécanique
(perte au 106 coups de worker,
PT 106 coups – PT 60 coups) ........... NF T 60-132 + 40 + 40 + 40 + 40 + 40
Résistance à l’eau (Water Wash Out
1h à 80 oC – Pertes) .......................... ASTM D 1264 % – – +5 +5 +5
Roll Stability + 13 % d’eau, 2 h à
80 oC pénétration travaillée............. ASTM D 1831 – – 375 330 330
Perte au 105 coups + 10 % d’eau
PT 105 coups + 10 % d’eau -
60 coups)........................................... + 60 + 60 + 60 + 60 + 60
Stabilité à l’oxydation, après 100 h
à 99 oC – pertes................................. ASTM D 942 psi 8 8 8 8 8
Propriétés antirouille
(essai EMCOR) .................................. NF T 60-135 cotation 0 0 0 0 0
Corrosion du cuivre, 24 h
à 100 oC ............................................. ASTM D 4048 cotation 1b 1b 1b 1b 1b
Stabilité au stockage, 7 jours
à 40 oC – pertes................................. IP 121 % – – – 8 8
Propriétés antiusure et EP
— Machine 4 billes usure
1h - 40daN – 75 oC
diamètre usure ................................. ASTM D 2266 mm 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
— Machine 4 billes EP..................... ASTM D 2596
CMH................................................... daN 50 50 50 50 50
soudure ............................................. daN 315 315 315 315 315
— Machine Timken.......................... ASTM D 2509
charge OK ..................................... Lbs 55 55 55 55 55
Essais sur roulements
— Test sur moyeu de roue ............. ASTM D 1263
50 h à 120 oC – Perte ................... modifié % – – – 7 7
Comportement à basse
température ...................................... NF T 60-171
— Pénétration NT à 0 oC ................. 360 300 260 210 210
– 20 oC .......................................... – – – 120 120
— Couple à – 30 oC.......................... ASTM D 1478
au démarrage ................................... g · cm – – 9 000 10 000 10 000
après 1 heure .................................... g · cm – – 1 000 1 000 1 000
Limites d’utilisation.......................... oC – 30/+ 110 – 30/+ 110 – 30/+ 130 – 30/+ 130 – 30/+ 130
(1) Les valeurs des caractéristiques figurant dans ces tableaux sont des moyennes données à titre indicatif.
_________________________________________________________________________________________________________________________ LUBRIFIANTS
Tableau 8 – Numéro de consistance NLGI

des graisses
Pénétrabilité
No de consistance travaillée Consistance
NLGI (en dixièmes de mm)
000 445 à 475 très fluide
00 400 à 430 fluide
0 355 à 385 semi-fluide
1 310 à 340 très molle
2 265 à 295 molle
3 220 à 250 moyenne
4 175 à 205 semi-dure
5 130 à 160 dure
6 85 à 115 très dure
Nota : certains documents sur les graisses font état d’un grade de consistance 7, non
prévu dans la classification NLGI, dont la pénétrabilité est comprise entre 40 et 70 dixiè-
mes de mm et qui correspond à des briquettes de graisse extra-dures.
(méthode A) ou d’eau de mer synthétique (méthode B) selon la pro-

cédure NF T 60-135/ISO DP 6294/IP 220 ;
— l’essai statique ASTM D 1743 pratiqué sur le roulement à
rouleaux coniques en atmosphère humide saturée.
Figure 23 – Appareillage pour la détermination

du point de goutte des graisses 13.5 Stabilité physique (ressuage)
Au repos, la graisse ne doit pas laisser exsuder une trop grande
quantité d’huile, ce qui l’appauvrirait et la durcirait. Le ressuage
d’une graisse est sa tendance à la séparation d’huile dans des
conditions déterminées. Il est évalué selon différentes méthodes
dont les plus connues sont la méthode ASTM D 1742 consistant à
mesurer la masse d’huile séparée de la graisse sous l’action d’une
pression d’air comprimé et la méthode britannique IP 121 soumet-
tant l’échantillon de graisse à l’action d’un poids.
13.6 Autres caractéristiques

Il s’agit en particulier de :
■ la tendance aux fuites sur roulement d’essieu automobile, qui est
déterminée selon la méthode classique ASTM D 1263 (Car Wheel
Bearing Leakage Test ) ou selon la méthode plus récente ASTM
D 4290 ;
■ la résistance à la corrosion de contact (fretting corrosion, ou faux
Figure 24 – Malaxeur à graisse effet Brinell), évaluée sur butées à billes selon les procédures
normalisées ASTM D 4170 sur machine Fafnir, FTMS 6516-2 sur
machine Sikorsky ou selon des procédures spécifiques sur machine
à butée à billes SNR, SKF, etc. ; ou encore sur tribomètres oscillants
13.4 Résistance à l’eau SRV-Optimal, INSA Lyon, Aérospatiale, etc. ;
■ Résistance au délavage à l’eau ■ le comportement en endurance (durée de vie), mesurée sur

roulements à billes ou à rouleaux travaillant dans les différentes
Un roulement normalisé, garni avec une masse donnée de graisse,
conditions de charge, de vitesse et de température. Les essais de ce
est arrosé durant son fonctionnement par un jet d’eau. La perte de
type les plus fréquemment pratiqués sont :
masse de la graisse est mesurée à l’issue de l’essai ; cette procédure
est décrite dans la méthode ASTM D 1264 (Water Wash Out Test ). — l’essai NF M82-657/ASTM D 1741 effectué à faible charge,
3 500 tr/min et 125 oC sur roulements à billes SKF 6306 ;
■ Propriétés antirouille des graisses sur roulements — l’essai SKF-R 2 F (norme DIN 51806) utilisant des roulements
Un des rôles de la graisse est de protéger les organes qu’elle à doubles rangées de rouleaux sphériques, à cage en bronze
lubrifie contre la corrosion due à la présence d’humidité ou même fonctionnant sous forte charge, soit à 2 500 tr/min sans chauffage
d’eau. Cela est particulièrement vrai pour les graisses de roulements (méthode A), soit à 120 oC à 1 500 tr/min (méthode B) ;
de pompe à eau. Les propriétés antirouille sont vérifiées par diffé- — l’essai ASTM D 3336 sur roulements à billes SKF 6204 pratiqué
rentes méthodes, en particulier par : dans des conditions de vitesse (10 000 tr/min) et de température
(110 à 370 oC) élevées, représentatif des conditions de fonctionne-
— l’essai dynamique SKF EMCOR pratiqué sur roulement à billes
ment des graisses aviation ;
tournant sans charge à 80 tr/min en présence d’eau distillée
LUBRIFIANTS _________________________________________________________________________________________________________________________
— l’essai IP 168 sur roulements à billes SKF 6308 à cage d’acier — propriété antiusure sur machine Falex modèle no 1 en mou-
pratiqué dans des conditions de charge, vitesse et température vement rotatif oscillant selon la méthode ASTM D 3704 ;
variables pour étudier l’influence de ces paramètres sur l’usure du
roulement et l’oxydation de la graisse ; ■ le pouvoir de protection des surfaces contre l’usure par fatigue est
évalué sur machine à 4 billes fatigue (procédure IP 300), sur machine
■ la capacité de charge (propriétés extrême-pression) et les pro- RCF (Rolling Contact Fatigue ), sur machine à butée à billes Unisteel
priétés anti-usure des graisses déterminées sur machines d’essais (procédure IP 305), sur machine cône/3 billes ou sur machines utili-
mécaniques de laboratoires adaptées à l’utilisation de graisses : sant des roulements à billes ou à rouleaux ou des butées et fonction-
— capactié de charge sur machine à 4 billes EP selon la méthode nant dans des conditions variées selon des procédures non
ASTM D 2596 (Load Wear Index = indice charge usure) ; normalisées ;
— capacité de charge sur machine Timken selon la méthode ■ le comportement dynamique de la graisse à basse température
ASTM D 2509 (OK Load = dernière charge avant grippage) ; est déterminé en mesurant le couple de démarrage sur roulement
— propriété antiusure sur machine à 4 billes usure selon méthode (ASTM D 1478) ou sur joint de cardan (essai sur banc Glaenzer-
ASTM D 2266 (diamètre moyen d’usure des billes en 1 h, à la charge Spicer).
de 40 kgf) ;
P
O
U
Lubrifiants R
E
par Jacques RICHARD N
Secrétaire Technique du Centre Moteurs et Utilisation des Hydrocarbures (CMUH)
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17 × 24, 262 p. (1989). lubricating greases. Krieger Publishing Co., 17 × 24, 807 p. (1970).
BRIANT (J.), DENIS (J.) et PARC (G.). – Propriétés 1 vol., 16 × 25, 977 p. (1971). SCHILLING (A.). – Motor oils and engine lubrication.
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Doc. B 5 344
BONER (C.J.). – Gear and transmission lubricants.

17 × 24, 348 p. (1985). Krieger Publishing Co., 1 vol., 15 × 24, 493 p. (1968).
FRÊNE (J.), NICOLAS (D.), DEGUEURCE (B.), BER- (1971). SCHILLING (A.). – Automobile engine lubrication.
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namique. Paliers et butées. Eyrolles, 1 vol., tific Publications, 1 vol., 15 × 21, 340 p. (1976). (1972).
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BOWDEN (F.P.) et TABOR (D.). – Friction and lubrica- SPRINGBORN (R.K.). – Cutting and grinding fluids :
GROFF (J.). – ABC du graissage. Technip, 1 vol., tion. Methuen and Co Ltd, 1 vol., 11 × 17, 150 p. selection and applications. ASTME, 1 vol.,
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Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie

est strictement interdite. − © Techniques de l’Ingénieur, traité Génie mécanique Doc. B 5 344 − 1
P LUBRIFIANTS _________________________________________________________________________________________________________________________
O
U Revues françaises et étrangères
R France Industrial Lubrication and Tribology (bimestr.).
Énergie fluide (m) Journal of Automotive Engineering (bimestr.).
Entraînements et systèmes (m), Journal of the Institute of Petroleum (bimestr.).
Ingénieurs de l’automobile (m). Journal of Synthetic Lubrication (trim.).
E Pétrole et techniques (bimestr.).
Revue de l’Institut Français du Pétrole (bimestr.) (en français avec
Lubrication Science (trim.).
Tribology International (bimestr.).
N sommaire en anglais et en espagnol).

Pétrole informations (m).
Italie
Rivista dei Combustibili (m).
Allemagne Rivista Italiana delle Sostanze Grasse (m).
Erdöl und Kohle, Erdgas, Petrochemie (m) (en allemand avec sommaire en Tribologia e Lubrificazione (trim.).
anglais et en français).
S Fett Wissenschaft Technologie (m).
Schmierungstechnik, Fachzeitschrift für Tribotechnik (m).
Suisse
Wear (m) (textes en allemand, anglais et français).
A Tribologie und Schmierungstechnik (bimestr.).

États-Unis
République tchèque et slovaque
Ropa a Uhlie (m) (en tchèque avec sommaire en allemand, anglais et
français).
V Automotive Engineering (m).
International Journal of Engineering Fluid Mechanics (trim.).
Japon
Tribologist (m) (trad. anglaise : Japanese Journal of Tribology).
O Journal of Tribology (trim.).
Lubrication Engineering (m).
Russie
Doklady Akamemii Nauk SSSR (bimens.) (trad. anglaise : Doklady
I NLGI Spokesman (m).

STLE Tribology Transactions (trim.).
Chemistry (m)).
Vestnik Mashinostroeniya (m) (trad. anglaise : Russian Engineering
Journal).
R Grande-Bretagne
Organismes français et étrangers

P France
Association Française de Normalisation AFNOR.
Allemagne
Deutsches Institut für Normung DIN.
L Association Française des Techniciens du Pétrole AFTP.

Bureau de Normalisation du Pétrole BNPé.
Grande-Bretagne
British Standards Institution BSI.
U Bureau Véritas. Laboratoire central.

Centre Professionnel des Lubrifiants CPL.
Institute of Petroleum IP.
États-Unis
S Chambre Syndicale de la Distribution des Produits Pétroliers CSDPP.
Chambre Syndicale du Raffinage du Pétrole CSRP.
American Petroleum Institute API.
American Society for Testing and Materials ASTM.
Chambre Syndicale du ReRaffinage du pétrole CSRR. Coordinating Research Council CRC.
Chambre Syndicale Nationale de l’Industrie des Lubrifiants CSNIL. Society of Tribologists and Lubrication Engineers STLE (ancien ASLE).
Comité Professionnel du Pétrole CPDP. Society of Automotive Engineers SAE.
Direction Centrale du Service des Essences des Armées DCSEA.
Organismes internationaux
Direction des Hydrocarbures DHYCA. Conseil Européen de Coordination pour le développement des essais de
Fédération Française des Pétroliers Indépendants FFPI. performances des lubrifiants et des combustibles pour moteurs CEC.
Fédération Nationale de l’Industrie des Lubrifiants FNIL. Commission Électrotechnique Internationale CEI.
Groupement Français de Coordination GFC. Comité Européen de Normalisation CEN.
Institut Français du Pétrole IFP. International Organization for Standardization ISO.
Institut National de l’Environnement et des Risques Industriels INERIS. Association des Constructeurs Européens d’Automobiles ACEA (ancien
Institut National de Recherche et de Sécurité INRS. CCMC).
Laboratoire National d’Essais LNE. Association Technique de l’Industrie Européenne des Lubrifiants ATIEL.
Union Française des Industries Pétrolières UFIP (ancien UCSIP). Union Européenne des Indépendants en Lubrifiants UEIL.
Fabrication et distribution des lubrifiants

La fabrication et la distribution des lubrifiants en France sont assurées par : b ) les industriels du graissage : les IG, au nombre de 120 environ, s’appro-
a ) les grandes sociétés : ces sociétés dites « A », au nombre de 11, s’appro- visionnent principalement auprès des sociétés A2, des régénérateurs et à
visionnent en huiles de base auprès des raffineries françaises et à l’importa- l’importation. Certains fabriquent, conditionnent et vendent dans toute la
tion. Elles disposent d’usines de fabrication et de conditionnement ainsi que France avec un important réseau de dépôts, d’autres exercent une activité
d’un important réseau de dépôts. Elles exercent leur activité sur tout le terri- régionale ou même locale ;
toire, d’une part en vendant directement à la consommation (circuit A1) et c ) les fabricants d’additifs : au nombre de 8 ;
d’autre part en vendant en gros aux industriels du graissage (circuit A2) ;

Doc. B 5 344 − 2 est strictement interdite. − © Techniques de l’Ingénieur, traité Génie mécanique
_________________________________________________________________________________________________________________________ LUBRIFIANTS
P
O
U
d ) d’autres sociétés, titulaires d’autorisation d’importation de lubrifiants, et — CSRR : Chambre Syndicale du ReRaffinage du pétrole, qui regroupe 6 IG
qui, pour diverses raisons, sont en dehors de toute organisation profession-
nelle.
(qui sont également au CSNIL) et 2 autres sociétés.
La presque totalité des fabricants d’additifs et des autres sociétés ne sont
R
Sur le plan syndical, les fabricants et distributeurs de lubrifiants sont pas affiliés à un syndicat professionnel et adhèrent au Centre Professionnel
répartis en trois syndicats : des Lubrifiants à titre individuel.
— CSDPP : Chambre Syndicale de la Distribution des Produits Pétroliers, Le Centre Professionnel des Lubrifiants (CPL) réunit tous les membres des
qui regroupe toutes les sociétés A ;
— CSNIL : Chambre Syndicale Nationale de l’Industrie des Lubrifiants, qui
regroupe tous les IG et 1 fabricant d’additifs ;
syndicats susvisés. Sa compétence s’étend à toutes les questions spécifiques
intéressant l’ensemble de ses adhérents. E
N
Statistiques lubrifiants 1992 du centre professionnel des lubrifiants
Tableau A – Classification des lubrifiants

(0)
Tableau A – Classification des lubrifiants (suite) S
Code Désignation
Huiles pour mouvements, toutes viscosités, y compris les huiles

Code
H.2 Huiles de vaseline autres.

Désignation
A
B
pour mouvements compoundées, les huiles pour glissières, les
huiles pour outils pneumatiques et les huiles pour le graissage
perdu.
I
J.1
Vaselines.
Graisses pour automobiles.
V
C Huiles pour cylindres de machines à vapeur saturée et surchauffée.
Huiles pour moteurs d’avions, toutes viscosités, y compris les
J.2
K.0
Graisses autres.
Huiles pour le traitement thermique.
O
D.av
D.e
huiles de rinçage et de protection.
Toutes huiles finies (autres que pour l’aviation) pour moteurs K.1
Huiles non solubles pour le travail des métaux (coupe, laminage et
tréfilage, etc.).
I
essence, monogrades ou multigrades.
D.dt Huiles pour moteurs deux temps, prémélangées ou non, y compris

les huiles pour moteurs deux temps destinées aux hors-bord.
K.2 Huiles solubles pour le travail des métaux y compris les fluides
solubles de synthèse. R
K.3a Huiles pour engrenages sous carter pour automobiles.
D.u Huiles pour moteurs Diesel destinées aux véhicules utilitaires (y
compris SNCF et Marine). Huiles pour engrenages autres qu’automobiles y compris pour
K.3b
boîtes-essieux et engrenages nus.
D.t
Huiles pour moteurs Diesel, dites Tourisme, destinées aux voitures
particulières et aux véhicules légers.
Huiles multifonctionnelles destinées à l’agriculture, aux travaux
K.4a
Tous produits de démoulage (minéraux, synthétiques et produits
concrets).
P
D.m
D.a
publics, etc.
Huiles finies pour moteurs non comprises dans les autres huiles D,
K.4b Toutes huiles de protection à l’exclusion des huiles pour imprégna-
tion de câbles électriques. L
telles que les huiles pour moteurs à gaz, etc. Toutes huiles finies pour ensimage à l’exclusion des produits de
E.0 Huiles pour compresseurs.
K.4c
K.4d
graissage pour matériel textile.
Tous fluides caloporteurs.
U
E.1 Huiles pour turbines, toutes viscosités.
E.2a
Huiles pour transmissions hydrauliques y compris les huiles de
relevage et les fluides ininflammables.
K.4e
Toutes huiles finies n’entrant pas dans les autres catégories
(dégrippants, huiles pour horlogerie, etc.). S
L Huiles de base, toutes viscosités.
E.2b Huiles pour amortisseurs et circuits de freinage.
Huiles de base, autres que les huiles blanches, utilisées en mélange
E.3 Huiles pour transmissions automatiques y compris les huiles pour M avec d’autres matières premières pour la fabrication de produits
convertisseurs de couple. non lubrifiants (encre, insecticides, caoutchouc, etc.).
Huiles isolantes pour transformateurs, y compris toutes les huiles
F pour usages électriques ainsi que les huiles pour imprégnation des
câbles.
(0)
H.1 Huiles de vaseline codex.
Tableau B – Situation des ressources en France (en masse)

1970 1980 1984 1988 1992
Provenance
(t) (%) (t) (%) (t) (%) (t) (%) (t) (%)
— Production des raffineries 1 054 512 84,5 1 407 248 77,9 1 265 315 76,3 1 541 218 77,7 1 530 228 75,9
— Régénération 71 113 5,7 75 852 4,2 72 922 4,4 68 643 3,5 50 683 2,5
— Importations 25 530 2,0 103 451 5,7 93 698 5,7 110 364 5,6 129 443 6,4
— Additifs de lubrification (1) 97 019 7,8 219 775 12,2 226 266 13,6 262 919 13,2 306 622 15,2
Total 1 248 174 100 1 806 326 100 1 658 201 100 1 983 144 100 2 016 976 100
(1) Les tonnages ont été diminués des huiles de base issues des raffineries françaises ayant servi à leur fabrication et qui sont déjà comprises dans le raffinage.
Depuis environ 5 ans, la production d’huiles de base plafonne aux alentours que de 50 kt en 1992 et devrait arriver à presque rien en 1993 par suite de la
de 1,5 Mt tandis que la régénération décroît régulièrement : elle n’était plus fermeture quasi totale des usines de reraffinage.

P LUBRIFIANTS _________________________________________________________________________________________________________________________
O
U Les importations croissent du fait de l’augmentation des échanges inter- allongements des intervalles de vidange, diminution de la consommation
R communautaires mais restent cependant à un niveau très modeste avec une

certaine stabilité.
d’huile par les moteurs, etc.) et des huiles pour moteurs 2 temps (recul du parc
des cyclomoteurs, diminution des concentrations d’huile dans l’essence, etc.),
le marché intérieur français des lubrifiants pour automobiles reste relativement
La production d’additifs est en forte hausse et atteint environ 15 % de la pro-
duction mondiale, ce qui place la France au deuxième rang mondial derrière stable.
les États-Unis. Cette augmentation semble être due pour une bonne part à Par contre, la vente des lubrifiants industriels proprement dits – c’est-à-dire
l’augmentation du taux moyen d’additivation des lubrifiants. en excluant les huiles de procédés qui ne sont que des huiles de base servant
E Malgré la croissance régulière des huiles pour moteurs Diesel et des huiles
multifonctionnelles (augmentation du parc de véhicules Diesel et diversité de
de matières premières pour différentes fabrications telles que les encres, le
caoutchouc, les insecticides, etc. – continue de régresser régulièrement et
semble indiquer une baisse de la production industrielle dans l’ensemble de
N plus en plus grande dans l’emploi des huiles multiusages comme huiles pour
Diesel, systèmes hydrauliques, transmissions, etc.) et la chute assez impor-
tante des huiles pour moteurs à essence (accroissement de la diésélisation,
l’industrie et en particulier de l’industrie automobile.
(0)
Tableau C – Ventes sur le marché intérieur français (en masse)

S Appel
lation Désignation courante
1960 1970 1980 1984 1988 1992
A CPL
B Huiles mouvements
(t)
67 023
(%)
12,8
(t)
58 315
(%)
7,2
(t)
48 250
(%)
5,1
(t)
35 865
(%)
4,3
(t)
34 131
(%)
3,8
(t)
32 223
(%)
3,7
(Rang)
V C
D.av
Huiles cylindres
Moteurs d’avions
8 650
973
1,6
0,2
4 289
772
0,5
0,1
1 779
1 450
0,2
0,1 1 152
895 0,1
0,1 1 656
571 0,1
0,2
598
1 160
0,1
0,1
29
28
O D.e
D.dt
Moteurs essence
Moteurs 2 temps












209 025
17 586
22,2
1,9
178 170
13 551
21,3
1,6
177 045
12 288
19,6
1,4
146 233
11 591
16,8
1,4 16
1
I D.u
Moteurs Diesel véhic.
util.




















160 519 17,8 149 808 17,2 2
       
R D.t
Moteurs Diesel véhic.
touris. 


307 499 


58,6  466 014


 57,1  243 145  25,9


 
 219 343

 26,2

54 115 6 72 868 8,4 5
Huiles multifonction-    
D.m
nelles         39 075 4,3 38 578 4,4 6
   
D.a Moteurs autres           1 000 0,1 27
     11 838  1,3   1,1   0,9
P E.0
E.1
Compresseurs
Huiles turbines









14 823

1,6

9 053
10 394

1,2

8 884
8 477

0,9
7 542
6 009
0,9
0,7
19
20
   
L E.2a
E.2b
Transm. hydrauliques
Amortisseurs et freins
  
 15 373  2,9  69 560
  

 8,5
 
101 139

10,8

93 043

11,1

105 365

11,6 95 949
6 068
11,0
0,7 21
3
U E.3
F
Transm. automatiques
Huiles isolantes


13 978




2,7 17 246


2,1
 16 392  1,7
 
22 091 2,4
 15 782

20 728
 1,9

2,5
 21 468  2,4
 
19 599 2,2
18 244
19 364
2,1
2,2
12
11
S I Vaselines 3 029 0,6 3 757 0,5 2 662 0,3 2 246 0,3 2 353 0,3 3 757 0,4 24
J.1 Graisses auto   16 419 2 14 540 1,5 12 852 1,5 12 576 1,4 10 876 1,3 17
 27 077  5,2
J.2 Graisses autres   16 449 2 16 064 1,7 14 299 1,7 15 677 1,7 13 174 1,5 15
K.0 Traitement thermique           4 102 0,5 23
 16 053  3  30 634  3,8  35 669  3,8  28 036  3,4  37 198  4,1
K.1 Usinage métaux           33 082 3,8 8
K.2 Huiles solubles 14 263 2,7 16 731 2 24 612 2,6 22 927 2,7 26 291 2,9 30 003 3,5 10
K.3a Engrenages auto     38 658 4,1 31 708 3,8 35 846 4 34 049 3,9 7
 31 604  6  47 202  5,8
K.3b Engrenages autres     19 422 2,1 15 300 1,8 14 323 1,6 13 416 1,5 14
K.4a Démoulage     11 212 1,2 9 685 1,2 10 129 1,1 6 325 0,7 22
   
K.4b Protection     6 494 0,7 9 546 1,1 7 705 0,8 7 482 0,9 18
   
K.4c Ensimage  12 114  2,3  30 617  3,8 3 331 0,4 3 494 0,4 2 851 0,3 1 160 0,1 26
   
K.4d Fluides caloporteurs     2 811 0,3 2 380 0,3 4 023 0,4 3 029 0,3 25
K.4e Autres     6 832 0,7 6 752 0,8 13 481 1,5 14 124 1,6 13
   
H.1 Huiles vaseline codex 2 335 0,4 3 900 0,5 14 867 1,6 19 654 2,4 20 600 2,3
 
Huiles vaseline non  
H.2
codex
5 590 1,1 5 906 0,7 4 917 0,5 5 349 0,6 6 179 0,7  89 141  10,2 4
 
M Huiles de procédés – – 27 514 3,4 50 134 5,3 55 083 6,6 51 507 5,7  
Total 525 561 100 815 325 100 939 753 100 837 287 100 903 932 100 870 995 100
(0)
(0)

_________________________________________________________________________________________________________________________ LUBRIFIANTS
P
O
U
Tableau D – Comparaison des ventes sur le marché intérieur français des lubrifiants
pour l’automobile et pour l’industrie (en %) R
LUBRIFIANTS POUR 1980 1984 1988 1992
Essence D.e 22,2 21,3 19,6 16,8
Huiles
moteurs
2 temps
Diesel
D.dt
D.u, D.t
1,9 1,6 1,4
23,8
1,4
25,6
E
L’AUTOMOBILE Total huiles moteurs
Huiles multiusages D.m
25,9
50
26,2
49,1
4,3
49,1
4,4
48,2
N
Boîtes et ponts K.3a 4,1 3,8 4 3,9
Lubrifiants Amortisseurs, freins, transmissions automatiques E.2b, E.3 1,7 1,9 2,4 2,8
divers
Graisses J.1 1,5 1,5 1,4 1,3 S
Total lubrifiants divers 7,3 7,2 7,8 8,0
Total lubrifiants pour l’automobile 57,3 56,3 56,9 56,2 A
Huiles de procédés H.1, H.2, M 7,4 9,6 8,7 10,2
L’INDUSTRIE
Travail des métaux K.0, K.1, K.2 6,4 6,1 7,0 7,8 V
Fluides hydrauliques
Autres
E.2a
B, C, D.av, D.a, E.0, E.1, F, I, J.2, K.3b, K.4a, b, c, d, e
10,8
18,1
11,1
16,9
11,6
15,8
11,0
14,8 O
Total lubrifiants pour l’industrie 42,7 43,7 43,1 43,8
I
Tableau E – Ressources et distribution des lubrifiants dans le monde en 1990
R
Production Importation Consommation Exportation
Pays
États-Unis
(kt)
8 737
Rang
1 Chine
Pays (kt)
800
Rang
1
Pays
États-Unis
(kt)
8 419
Rang
1
Pays
États-Unis
(kt)
1 022
Rang
1
P
URSS 7 700 2 Belgique 694 2 URSS 7 668 2 FRANCE 808 2
Japon
Chine
2 232
1 825
3
4
États-Unis
Allemagne fédérale
612
517
3
4
Chine
Japon
2 254
2 206
3
4
Singapour
Pays-Bas
782
745
3
4
L
FRANCE
Italie
1 635
1 228
1 162
5
6
7
Pays-Bas
Inde
Mexique
444
380
260
5
6
7
FRANCE
Inde
1 190
968
955
5
6
7
Italie
Grande-Bretagne
Belgique
679
582
427
5
6
7
U
Grande-Bretagne
Canada
Singapour
974
821
680
8
9
10
Suède
Cuba
Grande-Bretagne
223
220
187
8
9
10
Canada
Grande-Bretagne
Italie
832
822
763
8
9
10
Chine
Iran
412
360
330
8
9
10
S
Brésil 678 11 Singapour 180 11 Brésil 633 11 Suède 327 11
Yougoslavie 600 12 Autriche 164 12 Mexique 627 12 Australie 270 12
Pays-Bas 598 13 Finlande 153 13 Espagne 526 13 Arabie Saoudite 270 12
Inde 580 14 Japon 138 14 Corée du Sud 504 14 Yougoslavie 250 14
Corée du Sud 574 15 FRANCE 118 15 Australie 462 15 Japon 199 15
Arabie Saoudite 570 16 Grèce 114 16 Afrique du Sud 403 16 Pakistan 140 16
Australie 560 17 Malaisie 106 17 Irak 363 17 Grèce 121 17
Iran 550 18 Canada 99 18 Yougoslavie 342 18 Bahrein 120 18
Espagne 520 19 Espagne 95 19 Cuba 330 19 URSS 117 19
Irak 420 20 Algérie 90 20 Arabie Saoudite 298 20 Vénézuela 100 20
Monde 39 466 Monde 7 961 Monde 38 553 Monde 9 415
Europe 17 128 Europe 3 383 Europe 16 057 Europe 4 810
Amérique 12 238 Asie 2 182 Amérique 11 905 Asie 2 381
Asie 8 543 Amérique 1 538 Asie 8 351 Amérique 1 882
Afrique 997 Afrique 725 Afrique 1 693 Océanie 270
Océanie 560 Océanie 133 Océanie 547 Afrique 72

P LUBRIFIANTS _________________________________________________________________________________________________________________________
O
U (0)
R Tableau F – Consommation annuelle (en kg par habitant)

des lubrifiants dans différents pays,
Tableau F – Consommation annuelle (en kg par habitant)
des lubrifiants dans différents pays,
classée par ordre décroissant en 1990 classée par ordre décroissant en 1990 (suite)
Tous Tous
E Pays Lubrifiants produits

pétroliers
Afrique du Sud
Pays Lubrifiants
11,4
produits
pétroliers
529
États-Unis 33,7 3 087
N Canada
Belgique
31,4
27,7
2 607
2 142
Argentine
Mexique
7,6
7,3
636
722
Australie 27,0 2 072 Turquie 5,3 387
Norvège 22,9 1 679 Brésil 4,2 443
Autriche 21,4 1 224 Inde 1,2 70
S Finlande
Suède
21,2
19,5
19,0
1 994
1 687
1 761
Communauté Économique Européenne
Monde
16,0
7,3
1 485
597
A Pays-Bas
Japon
FRANCE
18,7
17,9
17,1
1 483
1 664
1 455
On peut voir que la consommation de lubrifiants par habitant et par an peut
V Danemark
Yougouslavie
Grande-Bretagne
15,0
14,4
14,3
1 689
663
1 334
être prise, en un certain sens, comme un critère du niveau d’industrialisation
et de motorisation d’un pays. Le pays le moins bien servi est l’Inde avec 1,2 kg,
tandis que les États-Unis ou le Canada dépassent 30 kg par an. Naturellement,
O Espagne
Italie
13,5
13,3
1 142
1 530
ces chiffres intègrent également un certain nombre de facteurs indépendants
du niveau industriel du pays tels que l’étendue du territoire en rapport avec la
Grèce 13,1 1 430 densité de population (Canada, Norvège, Australie, etc.), la faible consomma-
I Portugal
Suisse
12,7
11,6
1 156
1 871
tion des moteurs produits dans le pays (France, etc.), les habitudes en matière
d’espacement des vidanges des moteurs et des machines, ainsi que la péné-
tration du suivi en service des charges d’huiles.
R
Normalisation des méthodes d’essais
P L’Association Française de Normalisation (AFNOR) met à la disposition des
lecteurs les collections de normes françaises, étrangères et internationales ;
Dans les tableaux ci-dessous, nous indiquons les numéros de normes
françaises et étrangères. La correspondance entre les normes d’une même
L celles-ci peuvent être également acquises à l’AFNOR. Dans chaque pays, le

service national de normalisation peut rendre les mêmes services.
ligne n’est pas nécessairement rigoureuse.
(0)
U Tableau G – Propriétés et caractéristiques structurales
S Méthode d’essais ISO AFNOR-NF ASTM IP DIN Autres
ANALYSE FONCTIONNELLE
Groupe d’hydrocarbures ... M 07-024 D 1319 156 51791
[adsorption indicateurs fluorescents (FIA)]
Groupe d’hydrocarbures (autres méthodes) 3840 M 07-016 D 3238 368 51378
Aromatiques ... C 27-225 D 936 ... 51384
Aromatiques ... ... D 2007 ... ... ASTM D 2549
Asphaltènes (voir insolubles)
Naphtènes ... ... D 2159 ... 51410 ASTM D 2002
Indice de brome (teneur en insaturés) 3839 M 07-017 D 1159 130 51774 ASTM D 2710
Indice de saponification 6293 T 60-110 D 94 136 51559-1
(teneurs : esters, corps saponifiables)
Constante viscosité-densité (VGC) ... ... D 2501
Monoacides des esters (chromato. gaz) ... ... ... ... ... FTMS 3500.1
Acidité, alcalinité des huiles
TAN, SAN, TBN, SBN (méthode potentiométrique) 6619 ... D 664 177 51809-2
TAN, SAN, SBN (méthodes indic. colorés) 6618 T 60-112 D 974 139 51558-1 IP 1 et FTMS 5102.1
TBS, SBN (méthodes potentiométriques) ... ... D 4739
TAN (micro-indicateurs) ... ... D 3339
SAN (extraction à l’eau) ... ... ... 182
TBN (acide perchlorique) 3771 ... D 2896 276 ISO 3771
Neutralité ... ... ... ... ... FTMS 5101.7
PH des fluides
Fluides de coupe ... ... ... ... 51369
Fluides difficilement inflammables (A, C) ... E 48-612
Acidité, alcalinité des graisses ... T 60-133 D 128 37 51809-1
TENEUR EN MÉTALLOÏDES
Azote
Kjeldahl ... ... D 3228
Au microcoulomètre ... ... D 3431

_________________________________________________________________________________________________________________________ LUBRIFIANTS
P
O
U
Tableau G – Propriétés et caractéristiques structurales (suite) R
Méthode d’essais ISO AFNOR-NF ASTM IP DIN Autres
Carbone
Voir résidus
Chlore
À la bombe ... ... D 808 ... 51577.1
E
À l’alcoolate de sodium ... ... D 1317 118
Flask
Hydrogène
... ... ... 244 N
À la lampe ... ... D 1018
Phosphore
Au phosphomolybdate 4265 ... D 4047 149 51363.1
Par photométrie et gravimétrie
À la bombe
Soufre
...
...
...
...
D 1091
... 245 S
Au tube de quartz
À la bombe
À la lampe
...
...
2192
T 60-108
T 60-109
M 07-031
...
D 129
D 1266
...
61
107
51768
...
51400
DIN 51400.2
FTMS 3180.2 A
Par spectrographie RX
Par spectrométrie de fluorescence X
Par four à induction (hautes températures)
...
...
...
...
...
M 07-025
D 2622
D 4294
D 1552
...
336
...
51400.2
51400.6
51400.1 DIN 51400.3
V
Flask
Wickbold
...
4260
...
T 60-142
...
D 2785
242
243 51409 EN 41 O
Soufre total ... ... ... ... 51400
Huiles de coupe (soufre actif)
Huiles isolantes (soufre corrosif)
...
5662
...
T 60-131
D 1662
D 1275
155
315 51388 DIN 51353
I
DOSAGE DES MÉTAUX DANS LES HUILES
Ba, Ca, P, S, Zn
Ba, Ca, Mg, Zn
...
...
...
...
D 4927
D 4628 308 51401.1 IP 339
R
Ba, Ca, P, Zn ... ... ... 187
Ba, Ca, Zn ... ... ... ... 51391
Ba ... ... ... 110
Ca
Cu
...
...
...
...
...
...
111
... 51404
P
Fe ... ... D 4042 ... 51397
Mg
Na
...
...
...
M 07-038
...
D 1026
... 51431
L
Zn ... ... ... 117
DOSAGE DES MÉTAUX DANS LES GRAISSES
Ca, Fe, Li, Mo, Na ... ... ... ... 51815.1
U
Li, Na
Pb
...
...
...
...
D 3340
D 1262
199
... ... ... S
DOSAGE DES MÉTAUX DANS LES ADDITIFS
Ba, Ca, Mg, Zn ... ... ... 339
Ba ... ... ... 271
Ba, Ca, P, S, Zn (Fluo X) ... ... D 4927
Ba, Ca, Mg, P, S, Zn (Spectro. Atomi. Plasma) ... ... D 4951
DOSAGE DES LUBRIFIANTS SOLIDES
(cf. tableau lubrifiants solides)
CENDRES
Oxydées 6245 M 07-045 D 482 4 EN 7 ASTM D 4042
Sulfatées 3987 T 60-143 D 874 163 51575
Sulfatées dans les graisses ... T 60-144 D 128 ... 51803
Constituants inorganiques ... ... ... 122
RÉSIDUS (teneur en carbone)
Conradson 6615 T 60-116 D 189 13 51551
Ramsbottom 4262 T 60-117 D 524 14
Carbone Micro Carbon Residu Tester ... ... D 4530
TENEURS EN SÉDIMENTS, INSOLUBLES, ASPHALTÈNES
Insolubles pentane (membrane filtrante) ... ... D 4055
Insolubles pentane et toluène ... T 60-157 D 893
Insolubles naphta ... ... D 2273 ... 51586 ASTM D 91
Insolubles heptane et solubles toluène ... T 60-115 ... 143 51595
Insolubles toluène ... ... D 96
Insolubles graisses ... ... D 128
TENEUR EN HUILE
Émulsions de coupe ... ... ... 137 51368
Graisses à savon ... ... D 128 ... 51814
Huiles grasses dans les huiles de coupes (IR) ... ... ... ... ... FTMS 3110.1

P LUBRIFIANTS _________________________________________________________________________________________________________________________
O
U
Tableau G – Propriétés et caractéristiques structurales (suite)
R Méthode d’essais ISO AFNOR-NF ASTM IP DIN Autres
TENEUR EN EAU
Distillation par entraînement 3733 T 60-113 D 95 74 ISO 3733 ASTM D 3607
E Karl Fisher
Centrifugation
Karl Fisher (huiles isolantes)
...
3734
...
T 60-154
...
C 27-228
D 1744
D 96
...
...
51577
51593
N TENEUR EN GLYCOLS (antigels)

POLLUTION PAR LES CARBURANTS
... ... D 4291 ... 51375 ASTM D 2982
Essence (distillation) ... ... D 322 23 51565

Essence (chromato.) ... ... D 3525 ... ... ASTM D 3607
Gazole ... ... D 3524
S POLLUTION EN PARTICULES
Huiles moteurs ... ... ... 316 51592 FTMS 3006.3
Fluides hydrauliques (compt. autom. « HIAC ») ... ... ... 327
A Fluides hydrauliques (compt. autom. à absorption)
Fluides hydrauliques (compt. gravimétrique)
...
...
E 48-658
E 48-652 D 4898 327 ... FTMS 3011.1
V Fluides hydrauliques (compt. au microscope)

Huiles turbines aviation (compt. gravimétrique)
Graisses
...
...
...
E 48-651
...
...
...
...
D 1404
275
...
134
...
...
51813
FTMS 3009.3
FTMS 3010.1
FTMS 3005.4
O Huiles isolantes
AUTRES CORPS
... C 27-232
Antioxydants (huiles isolantes) ... C 27-227 ... ... 51554 CEI 666
I Chlorures
Sulfonates solubles (chromato. liquide)
...
...
M 07-023
...
D 878
D 3712
77 51576 NF T 20-056
R Polychlorobiphényles (huiles isolantes) ... C 27-234
(0)
P Tableau H – Propriétés et caractéristiques massiques
L MASSE VOLUMIQUE
Aréomètre 3675 T 60-101 D 1298 160 51757

U Pycnomètre Lipkin (liquides fluides)
Pycnomètre Lipkin (produits visqueux)
3838
...
T 60-180
...
D 941
D 1481
189 51757
S Pycnomètre Bingham
Densimètre digital
DENSITÉ API
...
...
...
...
T 60-172
...
D 1480
D 4052
D 287
249
365
160
... ASTM D 1217
MASSE MOLAIRE
Par mesure thermoélectrique ... ... D 2503
Relative à partir de la viscosité ... ... D 2502
À partir des pertes par évaporation ... ... D 2878
COMPRESSIBILITÉ
Modules de compressibilité des fluides hydrauliques 6073
Des graisses ... ... ... ... 51816-2
(0)
Tableau I – Propriétés et caractéristiques optiques

COULEUR
ASTM 2049 T 60-104 D 1500 196 ISO 2049
Saybolt ... M 07-003 D 156 ... 51411 ...
Lovibond ... ... ... 17
INDICE DE RÉFRACTION
IR et dispersion relative 5661 ... D 1218 ... 51423.1
IR des corps visqueux ... ... D 1747
ULTRAVIOLET
Absorbance et absorptivité ... ... D 2008
Absorption (huiles blanches) ... ... D 2269
(0)

_________________________________________________________________________________________________________________________ LUBRIFIANTS
P
O
U
Tableau J – Propriétés et caractéristiques rhéologiques R
VISCOSITÉ DES HUILES

Viscosimètres capillaires
Principes généraux
Ubbelohde (liquides transparents)
3104
3105
T 60-100
T 60-100
D 445
D 446
71
71
51550
51562.1
E
Cannon-Fenske (liquides opaques) ... T 60-100 D 446 ... 51366
Tube en U (liquides opaques)
Vogel-Ossag (+ 10/+ 150oC)
...
...
...
...
D 445
...
71
...
51372
51561
N
Vogel-Ossag (– 55/+ 10 oC) ... ... ... ... 51569
Autres viscosimètres ... ... D 446 71
Huiles turbines aviation (basses temp.) ... ... D 2532
Visco. apparente (haute temp. + cisaillement élevé)
Viscosimètres chute de corps
Höppler (bille)
...
...
...
...
D 4624
... ... 53015

S
Viscosimètres rotatifs
Brookfield (viscosité)
Cold Cranking Simulator (CCS)
...
...
T 60-152
...
D 2983
D 2602
267
350
51398
51377
CEC L-18-A-80
IP 383
A
Mini-Rotary Viscometer (MRV)
MRV (basse température)
Brookfield (pompabilité huiles moteurs)
...
...
...
...
...
...
D 3829
D 4684
... ... ... CEC L-32-A-87
V
Brookfield scanning (basse temp. + cisaillement faible)
Ravenfield
...
...
...
...
D 5133
D 4741 370 ... CEC L-36-A-90 O
TBS Viscometer (haute temp. + cisaillement élevé) ... ... D 4683
AUTRES ESSAIS DES HUILES I
Point d’écoulement 3016 T 60-105 D 97 15 ISO 3016
Point d’écoulement stabilisé (huiles moteurs)
Point d’écoulement dilué
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
FTMS 203.1
FTMS 204.1
R
Point de fluage ... T 60-122
Point de sillon Channel Test CRC L-15 ... ... ... ... ... FTMS 3456.2
Fluidité ... ... ... ... 51568
Pompabilité
RHÉOLOGIE DES GRAISSES
Pénétration au cône (éch. : 1)
...
2137
...
T 60-132
...
D 217
...
50
51427
ISO 2137
P
Pénétration au cône (éch. : 1/4 et 1/2)
Pénétration au cône (à basse température)
2137
...
T 60-140
T 60-171
D 1403 310 51804.2
L
Point de goutte (bain liquide < 260 oC) 2176 T 60-102 D 566 132 ISO 2176
Point de goutte (four < 360 oC)
Viscosité apparente Trident Probe
...
...
...
...
D 2265
D 3232
132
U
Viscosité apparente SOD ... T 60-139 D 1092
Pression d’écoulement (Kesternich)
Point de fluage
...
...
...
T 60-122
... ... 51805 S
Couple à basse température (roulement à billes) ... ... D 1478 186
Couple à basse température (roulement de fusée) ... ... D 4693
Classification NLGI ... ... D 217 50 51818
ABAQUES. CALCULS. CONVERSIONS
Indice de viscosité 2909 T 60-136 D 2270 226 ISO 2909
Indice de pente m ... ... ... ... 51563
Abaque ASTM (viscosité-température) ... T 60-148 D 341
Conversion des viscosités
mm2/s SSU et SSF ... ... D 2161
mm2/s oE SSU Sec. Red ... M 82-659-1
(0)
Tableau K – Propriétés et caractéristiques superficielles

Tension de surface dynamique (bulle rapide) ... ... D 2285

Tension de surface ... ... D 3825
Tension interfaciale eau/huile (anneau) 6295 ... D 971
SOLUBILITÉ DES GAZ
Dans les liquides ... ... D 2780
Dans les liquides pétroliers ... ... D 2779 ... ... ASTM D 3827
Dans les liquides organiques ... ... D 3827

P LUBRIFIANTS _________________________________________________________________________________________________________________________
O
U
R Tableau K – Propriétés et caractéristiques superficielles (suite)
DÉSAÉRATION
E Des huiles lubrifiantes et fluides hydrauliques (IMPINGER)
Des fluides difficilement inflammables
...
...
T 60-149
E 48-614
D 3427 313 51381
Des fluides isolants ... C 27-230

N MOUSSAGE
Sphère poreuse ... T 60-129 D 892 146
Huiles turbines aviation ... ... ... ... ... FTMS 3213.1 et 3214.1
Huiles de coupe ... ... ... 312
Fluides aqueux (mélangeur) ... ... D 3519
S Fluides aqueux (bouteille)

Huiles engrenages EP/GL-4
...
...
...
...
D 3601
... ... ... CRC L-12
A DÉSÉMULSION
Huiles turbines (palette)
Huiles turbines neuves non inhibées (barbotage vapeur)
6614
...
T 60-125
T 60-156
D 1401
...
...
19
51599 FTMS 3201.7
V Huiles turbines (barbotage vapeur)

Huiles moyennement à très visqueuses
...
...
...
...
...
D 2711
... 51589
STABILITÉ DES ÉMULSIONS AQUEUSES

O Huiles de laminage
Fluides difficilement inflammables A et B
...
...
...
E 48-615
D 3342
I Au stockage à température élevée

Au stockage à basse température
Huiles de coupe
...
...
...
...
...
...
D 3707
D 3709
D 1479
290
263 51367 FTMS 3205.3
R Mise en émulsion et stabilité au repos

APTITUDE À LA PULVÉRISATION
...
...
T 60-187
... D 3705
(0)
P Tableau L – Propriétés et caractéristiques solvantes

L Méthode d’essais ISO AFNOR-NF ASTM IP DIN Autres
U MISCIBILITÉ (entre liquides)

Point d’aniline
Résistance aux frigorigènes (essai Philipp)
2977
...
M 07-021
...
D 611
...
2
...
51775
51593
DIN 51787
S Point de floculation (Floc Test )

Insolubles dans les frigorigènes
Homogénéité et miscibilité des huiles
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
51351
51590
...
FTMS 1303.2
FTMS 3470.1
Compatibilité des huiles turbines aviation ... ... ... ... ... FTMS 3403.2
Compatibilité des huiles engrenages ... ... ... ... ... FTMS 3430.2
Méthode de calcul (eau/huile) ... ... D 4056
COMPATIBILITÉ MATÉRIAUX ET LUBRIFIANTS
Élastomères et fluides hydrauliques ... E 48-610 D 3604 324 ... FTMS 3603.5
Élastomères et huiles ... T 47-204 ... 278
Joints et huiles turbines aviation ... ... ... ... ... FTMS 3432.1
Éléments filtrants et fluides ... E 48-673
Élastomères et graisses ... ... D 4289
AUTRES ESSAIS
Résistance des graisses au fuel ... ... ... ... ... FTMS 5414.4
Résistance des graisses au mélange eau/alcool ... ... ... ... ... FTMS 5415.1
Résistance des graisses à l’eau ... ... ... ... 51807-1 FTMS 3463.2
Sensibilité à l’eau des fluides de transmissions ... ... D 4997
(0) (0)
(0)
(0)
(0)
(0)

_________________________________________________________________________________________________________________________ LUBRIFIANTS
P
O
U
Tableau M – Propriétés et caractéristiques thermiques et d’inflammabilité R
Conductivité thermique ... ... D 2717

Vitesse de trempe ... T 60-178 D 3520 ... ... FTMS 1110.2
Chaleur spécifique en général
Chaleur spécifique des huiles turbines aviation (DSC)
...
...
...
...
D 2766
D 3947
E
VOLATILITÉ
Tension de vapeur apparente
Tension de vapeur fluide HFD
...
...
...
E 48-613
D 2878 N
Distillation sous pression réduite ... ... D 1160 ... 51 356
Volatilisation dans le vide ... ... D 2715
Plage d’ébullition (chromato. gaz.) ... ... D 2887
Pertes par évaporation 100/150 oC
Pertes par évaporation 93/316 oC
...
...
...
...
D 972
D 2595
183
S
Pertes par évaporation 100/540 oC ... ... ... ... ... FTMS 350.2
Essai Noack
Volatilité
...
...
T 60-161
...
...
...
...
...
51581
... FTMS 353.1
A
Volatilité (mélange d’huile)
INFLAMMATION
Points d’éclair et de feu
... ... ... ... ... FTMS 3480.1
V
Vase clos Luchaire
Vase clos Abel
...
...
T 60-103
M 07-011 ... 170 ... IP 304 O
Vase clos Abel-Pensky ... M 07-036 ... 304 51755 DIN 53213
Vase clos Pensky-Martens
Vase clos Setaflash
2719
...
M 07-019
...
D 93
D 3828
34
303
51758 IP 304
I
Vase clos Tag ... ... D 56 304
Vase ouvert Cleveland
Vase ouvert Pensky-Martens
2592
...
T 60-118
...
D 92
...
36
35
ISO 2592 R
Vase ouvert Tag ... ... D 1310
Point d’auto-inflammation ... ... E 659 ... 51794
Seuil de réactivité ... ... D 2883
Inflammabilité (lubrifiants et fluides HF)
Inflammabilité (jet sous pression)
Propagation flamme (fluides HF/charbon)
...
...
...
E 48-618
...
E 48-620
D 3119
...
...
...
...
...
FTMS 6053.1
FTMS 6052.1 P
Réactivité explosive en présence d’alliages utilisés en
aviation, sous haut taux de cisaillement
... ... D 3115
L
STABILITÉ THERMIQUE
aux hautes températures
Huiles turbines aviation ... ... ... ... ... FTMS 3410.1 et 3411.1
U
Huiles de coupe émulsifiables ... ... ... 311
Fluides hydrauliques
Température de décomposition (Isoténiscope)
...
...
...
...
D 2160
D 2879
... ... FTMS 2508.1 S
Cokéfaction des huiles « Panel Coker Test » ... ... ... ... ... FTMS 3462
Cokéfaction en film mince ... ... D 3711
aux basses températures
Huiles ... ... ... ... ... FTMS 3458.1 ou 3459.1
Huiles de coupe émulsifiables ... ... ... 311
Point de trouble 3015 T 60-105 D 2500 219 ISO 3015

P LUBRIFIANTS _________________________________________________________________________________________________________________________
O
U
R Tableau N – Propriétés et caractéristiques d’oxydabilité
HUILES
Thermo-oxydation (appareil universel) ... ... D 4871
E Huiles minérales pures
Huiles minérales inhibées
...
...
T 60-130
...
...
D 4310
306
Huiles de base sans additif cendreux ... ... ... 48 51352.1

N Huiles EP
Huiles engrenages EP/GL5 (1)
...
...
...
...
D 2893
...
...
...
51586
... FTMS 2504
Huiles compresseurs (POT) ... ... ... ... 51352.2
Huiles turbines (CIGRE) ... ... ... 280
Huiles turbines (RBOT) ... ... D 2272 229
S Huiles turbines (TOST) (2)

Huiles turbines en service
Huiles turbines aviation
4263
...
...
T 60-150
...
...
D 943
...
...
...
328
...
51587
... FTMS 5003.1
A Huiles turbines aviation

Huiles isolantes
Huiles minérales isolantes inhibées
...
...
...
...
C 27-220
C 27-223
...
D 1313
...
...
307
335
...
51554.1 & 2
...
FTMS 5307.2
CEI 474
V Huiles isolantes à base d’hydrocarbures

Huiles minérales méthode Baader
Huiles (faibles viscosités)
...
...
...
C 27-219
...
...
...
...
...
...
51554
51394 FTMS 5308.7
O Fluides hydrauliques, huiles pour broches
Huiles turbines aviation et fluides hydrauliques
...
...
...
...
...
D 4636
... ... FTMS 5308.7
Stabilité à l’oxydation des huiles moteurs (TFOUT) ... T 60-182 D 4742

I GRAISSES
Essai à la bombe ... ... D 942 142 51808
R Oxydabilité sur boîte d’essieux ferroviaires

(1) Méthode CRC-L-60 TOST (Thermal Oxidation Stability Test ).
... F 19-503
(2) TOST : Turbine Oxidation Stability Test

Note : voir aussi propriétés et caractéristiques thermiques et d’inflammabilité, de corrosivité et essais de performances sur mécanismes.
P
Tableau O – Propriétés et caractéristiques de corrosivité
L Méthode d’essais ISO AFNOR-NF ASTM IP DIN Autres
U CORROSIVITÉ DU FER (rouille)

Cabinet humide ... ... D 1748 366 51359
Cabinet humide ... ... ... ... ... FTMS 5329.2
S Huiles
Huiles turbines minérales inhibées
...
7120
...
T 60-151
...
D 665
...
135
...
51585
FTMS 3007.2
ASTM D 3603
Huiles engrenages EP/GL-5, CRC L-33 ... ... ... ... ... FTMS 5326.1
Huiles turbines aviation ... ... ... ... ... FTMS 5307.2
Huiles antirouille ... ... ... ... 51386.1
Fluides aqueux (essais Herbert) ... ... ... 125
Fluides aqueux ... ... D 4627 287 51360
Graisses (EMCOR) ... T 60-135 ... 220 51802
Graisses ... ... D 1743 ... ... CRC L-41
Revêtement anticorrosion (brouillard salin) ... ... ... ... ... FTMS 4001.3
CORROSIVITÉ DU CUIVRE
Huiles (lame) 2160 M 07-015 D 130 154 51759
Huiles isolantes (lame) 5662 T 60-131 D 1275 315 51353
Graisses (lame) ... ... D 4048 112 51811
Graisses à 25 oC ... ... ... ... ... FTMS 5304.5
Graisses à 100 oC ... ... ... ... ... FTMS 5309.5
CORROSIVITÉ DE MÉTAUX DIVERS
Huiles (acier, laiton) ... ... ... ... ... FTMS 5322.2
Huiles (Cu, Ag, Fe) ... ... ... 178 ... FTMS 5305.1
Huiles (Cu, Pb) ... ... ... ... ... FTMS 5321.2
Huiles légères ... ... ... ... 51394 FTMS 5308.7
Huiles engrenages (Cu, Fe) ... ... ... 293 51355
Huiles moteurs (acide hydrobromique) ... ... ... ... 51357
Huiles moteurs (eau de mer) ... ... ... ... 51358
Fluides HFD (acier, cuivre) ... ... ... 331
Fluides HF hydratés (Cu, Cd, Fe, Zn, Al, laiton) ... T 60-160 ... 329
Fluides de coupe (Cu, Fe, acier, laiton) ... ... ... ... ... FTMS 5306.5

_________________________________________________________________________________________________________________________ LUBRIFIANTS
P
O
U
Tableau P – Propriétés et caractéristiques d’hydrolyse
R
Stabilité à l’hydrolyse (Coca Cola Test ) ... ... D 2619 ... ... FTMS 3457.2
E
Méthode d’essais
Tableau Q – Propriétés et caractéristiques mécaniques
ISO AFNOR-NF ASTM IP DIN Autres
N
MACHINES DE FROTTEMENT POUR HUILES
DKA ... ... ... 332 ... CEC L-11-T-72
Faville-Levally LFW1
SAE No 2 (embrayage à frictions)
Transmissions de tracteur John Deere
...
...
...
...
...
...
D 2714
D 4736
D 4999
S
MACHINES DE FROTTEMENT POUR GRAISSES
Faville-Levally LFW1 ... ... D 3704
A
MACHINES D’USURE ET DE CAPACITÉ DE CHARGE
POUR HUILES
Engrenages droits
V
FZG
IAE
...
...
...
...
D 1947
...
334
166
51354 CEC-L-07-A-85
O
RYDER-ERDCO ... ... D 1947 ... ... FTMS 6508.2
WADD
WADD
...
...
...
...
D 1947
...
...
...
...
...
FTMS 6509.2
FTMS 6511.2
I
FZG (fluides hydrauliques) ... ... D 4998
Réducteurs finaux John Deere
Ponts hypoïdes
... ... D 4996 R
MIRA ... ... ... 232 ... IP 233, IP 234
Pour huiles EP/GL-5 procédure CRC L 37 ... ... ... ... ... FTMS 6506.1
Pour huiles EP/GL-5 procédure CRC L 42 ... ... ... ... ... FTMS 6507.1
Autres machines d’essais
Falex usure, Pin and Vee block
Falex EP
...
...
...
...
D 2670
D 3233
P
Faville-Levally, LFW1, usure, Ring and block
MIRA Cames-poussoirs (pitting )
MIRA Cames-poussoirs (scuffing )
...
...
...
...
...
...
D 2714
...
...
...
...
...
...
CEC L-30-T-81
CEC L-31-T-81
L
Shell, 4 billes, usure
Shell, 4 billes, EP
...
...
E 48-617
E 48-617
D 4172
D 2783
239
239 51350 FTMS 6503.2 U
Shell, 4 billes, EP ... ... ... ... ... FTMS 6520.1
Timken
Vickers, pompe à palettes (fluides hydrauliques)
...
...
...
E 48-617
D 2782
D 2882
240
281
...
51389
FTMS 6505.1
ASTM D 2271
S
Banc hydraulique pour direction assistée ... ... D 4862
MACHINES D’USURE ET DE CAPACITÉ DE CHARGE
POUR GRAISSES
Engrenages gauches hélicoïdaux ... ... ... ... ... FTMS 335.3
Falex oscillante Model 1, usure, Ring and block ... ... D 3704
Shell, 4 billes, usure ... ... D 2266 239 51350
Shell, 4 billes, EP ... ... D 2596 239 51350 FTMS 6503.2
Shell, 4 billes, EP ... ... ... ... ... FTMS 6520.1
Timken ... ... D 2509 326
MACHINES DE CISAILLEMENT POUR HUILES
FISST (injecteur Diesel) ... ... D 3945 B
FZG (engrenages) ... ... ... 351
Orbahn (injecteur Diesel) ... ... D 3945 A 294 51382 CEC L-14-A-88
Sonic test (ultrasons) ... ... D 2603 ... 51382 FTMS 3472
MACHINES DE CISAILLEMENT POUR GRAISSES
Malaxeur 8 trous, « Working test » ... T 60-140 D 1403 310 51804.2
Malaxeur 61 trous, « Working test » 2137 T 60-132 D 217 50 ISO 2137
Malaxeur 270 trous, « Working test » ... ... ... ... ... FTMS 313.3
Malaxeur Shell à rouleau, « Rolling test » ... ... D 1831
MACHINES DE FATIGUE
Shell, 4 billes, fatigue ... ... ... 300
Unisteel ... ... ... 305
AUTRES ESSAIS MÉCANIQUES POUR HUILES
Palier pour endurance « Work factor » ... ... ... ... ... FTMS 3451.4
Pour fluides hydrauliques automobile ... ... ... 333 ... FTMS 361.4
Palier pour huiles turbines ... ... ... ... ... FTMS 3452.2

P LUBRIFIANTS _________________________________________________________________________________________________________________________
O
U
R Tableau Q – Propriétés et caractéristiques mécaniques (suite)
MACHINES À ROULEMENT D’ESSAIS

POUR GRAISSES
E Durée de vie-performance (roulements)

Durée de vie-performance (petits roulements)
...
...
...
...
D 1741
D 3337
168 51806
Durée de vie-performance (fusées de roues) ... ... D 3527

N Tenue à haute température
Couple à basse température
...
...
...
...
D 3336
D 1478 186
Malaxage ... ... ... 266
Tendance aux fuites (fusées de roue) ... ... D 1263 ... ... ASTM D 4290
Délavage à l’eau « Water Washout » ... ... D 1264 215
S EMCOR (émulsion-corrosion)
FAFNIR (corrosion de contact)
Essai Sikorsky (corrosion de contact)
...
...
...
T 60-135
...
...
...
D 4170
...
220
...
51802
... FTMS 6516.2
A AUTRES ESSAIS MÉCANIQUES POUR GRAISSES

Rotule sphérique automobile ... ... D 3428
Séparation de l’huile par centrifugation (Koppers) ... ... D 4425
V Emboutissage
Délavage à l’eau (par pulvérisation)
...
...
...
...
D 4173
D 4049
Délavage à l’eau (statique) ... ... ... ... 51807.2
O Boîtes d’essieux ferroviaires (roulements) :
— endurance ... F 19-501
I — chocs et vibrations, banc ROPECS ... F 19-502
R Tableau R – Propriétés et caractéristiques électriques

Permittivité relative, facteur de dissipation ... C 27-210 ... ... 53483 NF C 26-230
P Résistivité
Conductivité
...
...
C 27-210
...
...
D 4308
... ... NF C 26-215
Rigidité diélectrique ... C 27-221 ... 295 57303.10 ASTM D 877

L Maintenance et surveillance en service
Tension de claquage au choc de foudre
...
...
C 27-222
C 27-218
U
(0)
S
Tableau S – Propriétés et caractéristiques biologiques
Biodégradabilité des huiles pour moteurs hors-bord 2 T ... ... ... ... ... CEC L 33-T-82
Biorésistance des fluides aqueux de travail des métaux ... ... D 3946
(0)
Tableau T – Propriétés et caractéristiques de stabilité au stockage

Huiles engrenages EP ... ... ... ... ... FTMS 3440.1

Huiles aviation (turbines, hydrauliques) ... ... ... ... ... FTMS 3465.1
Huiles légères, fluides hydrauliques ... ... ... ... ... FTMS 202.1
Graisses ... ... D 1 742 121 51817 FTMS 321.3 ou 3467.1
(0) (0)
(0)

_________________________________________________________________________________________________________________________ LUBRIFIANTS
P
O
Tableau U – Essais moteurs
U
Moteur
CEC
–L–
ASTM
– STP –
IP DIN Autres
R
MOTEURS DIESEL
Monocylindres
Petter AV1
Petter AVB
Caterpillar IG2
01-U-90
24-A-78
...
...
...
509 AI
175
279
... ... FTMS 341.4
E
Caterpillar IH2
Caterpillar IK
...
...
509 A II
...
...
...
...
...
FTMS 346.2
ASTM Research Report
RR-D-2-1273
N
MWM KD 12E A ... ... ... 51361-3
MWM KD 12E B 12-A-76 ... ... 51361-4
Multicylindres
Mack T6 ... ... ... ... ASTM-Research Report
RR-D-2-1219 S
Mack T7 ... ... ... ... RR-D-2-1220
Cummins NTC-4 00
Mercedes OM 616
...
17-A-78
... ... ... RR-D-2-1194
A
Mercedes OM 364 A 42-A-92
VW 1,6 TD
Peugeot 504 (Indénor)
35-U-92
... ... ... ... DCSEA 214 A
V
(LCSEA-M-03)
2 Temps
GM 3-71 ... ... ... ... FTMS 339.6
O
GM 6V-53T
Rootes TS3
MOTEURS ESSENCE
...
...
...
...
...
...
...
...
FTMS 354.1 et 355
DEF-STAN 91-22/2 I
Monocylindres
Petter W1 02-A-78 ... 176 R
CLR L38 ... 509 A IV ... ... FTMS 3405.2 ou
ASTM D 5119
Multicylindres
Fiat 132 34-U-90
Mercedes M 102 E
Peugeot PSA TU3
41-T-88
38-T-87
P
Ford Tornado 27-T-79
Oldsmobile V8 (Seq. II D)
Buick V6 (Seq. III E)
...
...
315 HI
... ... ... ASTM-Research-Report
L
RR-D-2-1225
Ford 4 cyl. (Seq. V. E)
Buick V6 (Seq. VI)
...
...
...
...
...
...
...
...
RR-D-2-1226
RR-D-2-1204
U
Volvo B 20 A 26-U-92
2 Temps
Johnson/Evinrude (performances) 28-U-92
S
Yamaha RD-350 B (encrassement) ... ... ... ... ASTM D 4857
Yamaha CE-50 S (préallumage) ... ... ... ... ASTM D 4858
Yamaha CE-50 S (serrage) ... ... ... ... ASTM D 4863
Tableau V – Propriétés et caractéristiques des lubrifiants solides

ANALYSES
Teneur en graphite et en MoS2 (huiles) ... ... ... ... 51831
Teneur en graphite et en MoS2 (graisses) ... ... D 128 ... 51831
Teneur en MoS2 des huiles (RX) ... ... ... ... 51379.2
Teneur en MoS2 des graisses ... ... ... ... ... FTMS 3720.2 ou 3722.2
Teneur en graphite (CCR) 6615 T 60-116 D 189 13 51551
Épaisseur de film ... ... ... ... ... FTMS 3816.1
Pureté du MoS2 ... ... ... ... ... FTMS 3710.1
Cendres et matières volatiles du graphite ... ... D 1553
PERFORMANCES
Corrosivité (film) ... ... D 2649 ... ... FTMS 3814.1
Pouvoir anticorrosif de l’acier (film) ... ... ... ... ... FTMS 5331.1
Sensibilité aux chocs thermiques (film) ... ... D 2511
Adhésivité, résistance aux fluides (film) ... ... D 2510 ... ... FTMS 7001.1
Abrasivité du graphite ... ... D 1367
Usure Alpha LFW 1 (film) ... ... D 2981
Usure et capacité de charge Falex (film) ... ... D 2625 ... ... FTMS 3807.1 ou 3812.1
Usure et coefficient de frottement pour maté- ... ... D 3702
riaux autolubrifiants (machine Falex)

P LUBRIFIANTS _________________________________________________________________________________________________________________________
O
U
Tableau W – Méthodes d’échantillonnage
R Méthode ISO AFNOR-NF ASTM IP DIN Autres
Méthode générale 3170 M 07-001 D 4177 51 51750 ASTM D 4057

Pour moteurs à combustion ... ... ... ... 51574
E Pour fluides hydrauliques aviation

Pour huiles de laminage
Pour huiles isolantes
...
...
...
...
...
C 27-475
...
D 4042
...
320
... ... CEI 475
N Pour fluides hydrauliques en circuit de fonctionnement ... E 48-650
(0)
Tableau X – Principales méthodes d’essais CEC (1) (4) Tableau X – Principales méthodes d’essais CEC (1) (4)
S Numéro
de code Appareillage utilisé (3) Détermination
Numéro
de code Appareillage utilisé (3) Détermination
A CEC (2)
L-01-U-90 Moteur Petter AV1 (D) Dépôts. Gommage

CEC (2)
L-36-A-90 Viscosimètre Ravenfield Viscosité dynamique sous

haut cisaillement
V L-02-A-78
L-07-A-85
Moteur Petter W1 (E)
Machine FZG
Oxydation huile. Corrosion
coussinets
Capacité de charge des huiles
L-37-T-85
L-38-T-87
Machine FZG
Moteur PSA TU3 (E)
Stabilité au cisaillement
Usure adhésive de la distribu-
tion
O L-11-T-72 Machine DKA
transmissions
Coefficient de friction des
huiles ATF
L-39-T-87 Essai en verrerie Compatibilité huile/élasto-
mère
L-40-T-87 Appareil Noack Pertes par évaporation
I L-12-A-76
L-14-A-88
Moteur MWM KD 12E –
Méthode B – (E)
Injecteur Bosch
Propreté du piston
Stabilité au cisaillement
L-41-T-88
L-42-A-92
Mercedes-Benz M 102-E (E)
Mercedes-Benz OM 364-A (D)
Boues
Polissage
R L-17-A-78
L-24-A-78
Moteur Mercedes-Benz
OM 616 (D)
Moteur Petter AV-B surali-
Usure cames et cylindres
Propreté du piston. Conditions

M-02-A-78
M-03-T-74
Manuel de cotation Cotation des moteurs
Huiles de ponts hypoïdes :
endurance grande vitesse
menté (D) sévères
M-04-T-74 Huiles de ponts hypoïdes :
L-26-U-92 Moteur Volvo B20A (E) Usure cames et poussoirs chocs et grande vitesse. Trans-
L-27-T-79 Moteur Ford Tornado surali- Polissage des chemises mission non automatique
menté (D)
P L-28-U-92 Moteurs hors-bord Johnson et
Evinrude (E)
Performances huiles moteurs
hors-bord
M-06-T-79
M-11-T-91
Performance des synchro.
dans transmission manuelle
Comportement à froid pour
L-33-T-82 Équipement de laboratoire Biodégradabilité des huiles
L L-34-U-90 Moteur Fiat 132C (E)
hors-bord 2T
Préallumage
M-12-T-91
véhicules Diesel
Prise échantillon huile à bord
d’un navire
L-35-U-92 Moteur VW-ATL 1,6 litre (D) Évaluation huile
U (1) CEC = Conseil Européen de Coordination pour le développement des
essais de performances des lubrifiants et des combustibles pour
M-13-T-91 Méthodes pour analyse huile
en service
(1) CEC = Conseil Européen de Coordination pour le développement des
S moteurs.
(2) L = Lubrifiant
A = Méthode Approuvée
M = Méthode
T = Méthode Tentative
essais de performances des lubrifiants et des combustibles pour
moteurs.
(2) L = Lubrifiant M = Méthode
U = Procédure non suivie de méthode A ou T A = Méthode Approuvée T = Méthode Tentative
(3) D= Moteur Diesel U = Procédure non suivie de méthode A ou T
E = Moteur Essence (3) D= Moteur Diesel
(4) Les titres complets de ces documents sont donnés dans la rubrique E = Moteur Essence
Normes internationales (4) Les titres complets de ces documents sont donnés dans la rubrique
Normes internationales
Normes internationales
Conseil Européen de Coordination CEC L-14-A-88 Détermination de la stabilité au cisaillement mécanique des
L 01-U-90 Essai d’huiles de graissage de moteurs Diesel sur moteur Diesel huiles lubrifiantes contenant des polymères (Injecteur Bosch sur
Petter AV1 type laboratoire (Moteur Petter AV1). appareil Kurt Orbahn).
L-02-A-78 Essai d’oxydation d’huile et de corrosion de coussinet (Moteur L-17-A-78 Évaluation de la performance d’une huile, en ce qui concerne
Petter W1). l’usure des cames et des cylindres (Moteur Mercedes-Benz
OM 616).
L-07-A-85 Procédure pour la mesure de la résistance à la charge des fluides
de transmission automobile (Machine FZG). L-24-A-78 Évaluation des huiles de carter vis-à-vis de leur aptitude à former
des dépôts sur les pistons dans des conditions de régime sévère
L-11-T-72 Détermination du coefficient de frottement des fluides de trans- (Moteur Petter AV-B suralimenté).
mission automatique (Machine de friction DKA).
L-26-U-92 Évaluation des huiles de graissage vis-à-vis des piqûres et de
L-12-A-76 Performance des huiles pour moteurs à grande puissance dans l’usure des cames et des poussoirs (Moteur Volvo B20A).
des conditions de marche sévères. Évaluation de la propreté des
pistons dans le moteur d’essai Diesel MWM KD 12E (méthode B) L-27-T-79 Essai de polissage des cylindres (Moteur Ford Tornado surali-
(Moteur MWM KD 12E). menté).

_________________________________________________________________________________________________________________________ LUBRIFIANTS
P
O
L-28-U-92 Évaluation de la performance des lubrifiants sur moteur hors-
bord (Moteurs Johnson et Evinrude).
ISO 6743-1 1981 Lubrifiants, huiles industrielles et produits connexes
(classe L). Classification. Partie 1 : Famille A (Grais-
U
L-33-T-82 Biodégradabilité dans l’eau des huiles de moteur hors-bord 2
temps (Équipement de laboratoire). ISO 6743-2 1981
sage perdu).
Lubrifiants, huiles industrielles et produits connexes
(classe L). Classification. Partie 2 : Famille F (Paliers
R
L-34-U-90 Tendances au préallumage des lubrifiants pour moteurs (Moteur
de broche, paliers et embrayages associés).
Fiat 132C).
ISO 6743-3A 1987 Lubrifiants, huiles industrielles et produits connexes
L-35-U-92 Essai d’huiles moteurs sur moteur Diesel turbocompressé de
L-36-A-90
véhicule de tourisme (Moteur VW-ATL 1,6 litre).
Mesure de la viscosité apparente d’un lubrifiant à haute tempéra-
ISO 6743-3B 1988
(classe L). Classification. Partie 3A : Famille D
(Compresseurs).
E
L-37-T-85
ture et haut taux de cisaillement à l’aide du viscosimètre
Ravenfield (Viscosimètre Ravenfield).
Stabilité au cisaillement des huiles contenant un polymère
(classe L). Classification. Partie 3B : Famille D
(Compresseurs de gaz et frigorifiques). N
(Machine FZG).
(classe L). Classification. Partie 4 : Famille H
L-38-T-87 Essai d’usure de la distribution sur moteur à essence (Moteur (Systèmes hydrauliques).
L-39-T-87
PSA TU3).
Évaluation de la compatibilité huile/élastomère (Essai en verre-
rie).
(classe L). Classification. Partie 5 : Famille T
(Turbines).
S
L-40-T-87
L-41-T-88
Pertes par évaporation des huiles lubrifiantes (Appareil Noack).
Évaluation des propriétés anti-boues des huiles moteurs dans un
(classe L). Classification. Partie 6 : Famille C
A
L-42-A-92
moteur à essence (Moteur Mercedes-Benz M 102-E).
Essai de l’usure par polissage des cylindres (Moteur Mercedes-
ISO 6743-7 1986
(Engrenages).
(classe L). Classification. Partie 7 : Famille M (Travail
V
M-02-A-78
Benz OM 364 A).
Évaluation de l’état d’un moteur à combustion interne.
ISO 6743-8 1987
des métaux).
O
M-03-T-74
M-04-T-74
High Speed Endurance Test Procedure for Hypoid Oils in
Passenger Cars (en anglais).
High Speed Shock Test Procedure for Hypoid Oils/Axles in ISO 6743-9 1987
(classe L). Classification. Partie 8 : Famille R (Protec-
tion temporaire contre la corrosion).
I
M-06-T-79
Passenger Cars with Non-Automatic Transmission (en anglais).
The Synchromesh Performance of Lubricants in Manually Shifted
(classe L). Classification. Partie 9 : Famille X (Grais-
ses). R
Transmissions (en anglais). ISO 6743-10 1989 Lubrifiants, huiles industrielles et produits connexes
(classe L). Classification. Partie 10 : Famille Y
M-11-T-91 Essai de comportement à froid pour les véhicules Diesel.
(Autres applications).
M-12-T-91
M-13-T-91
Prise d’un échantillon représentatif de lubrifiant moteur à bord
d’un navire.
Méthodes standardisées recommandées pour l’analyse des
(classe L). Classification. Partie 11 : Famille P (Outils
pneumatiques).
P
lubrifiants en service.
International Organization for Standardization ISO
(classe L). Classification. Partie 12 : Famille Q
L
ISO 3448 1975 Lubrifiants liquides industriels. Classification ISO
selon la viscosité. ISO 6743-13 1989
(Fluides de transfert de chaleur).
(classe L). Classification. Partie 13 : Famille G
U
ISO/TR 3498 1986 Lubrifiants, huiles industrielles et produits connexes
(classe L). Recommandations pour le choix des
lubrifiants pour machines-outils. ISO 8068 1987
(Glissières).
Produits pétroliers et lubrifiants. Huiles lubrifiantes
S
ISO 4346 1977 Câbles en acier d’usage courant. Lubrifiants. de pétrole pour turbines (catégories ISO-L-TSA et
Exigences de base. ISO-L-TGA). Spécifications.
ISO 6743-0 1981 Lubrifiants, huiles industrielles et produits connexes ISO 8681 1986 Lubrifiants, huiles industrielles et produits connexes
(classe L). Classification. Partie 0. Généralités. (classe L). Classification. Système de classification.
Définition des classes de produits.


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Lubrifiants

1. Propriétés massiques.............................................................................. B 5 340 - 2

n lubrifiant se qualifie pour une application déterminée par les propriétés

Les propriétés se classent en deux groupes : les caractéristiques d’identification

sont véritablement des propriétés fonctionnelles (caractéristiques d’utilisation) ;

Les caractéristiques de performances physico-chimiques, mécaniques ou

1. Propriétés massiques La masse volumique diminue assez sensiblement lorsque la tem-

Tableau 1 – Exemple de fiche technique de fluide hydraulique type ISO-L-HV 22 et 46

3.1.1 Viscosité dynamique

Figure 3 – Écoulement newtonien dans un film d’huile

3.1.2 Viscosité cinématique

La viscosité donnée dans les fiches techniques des lubrifiants est

Tableau 2 – Table de conversion des viscosités

Cette représentation est très pratique à exploiter ; en effet, il suffit

Tableau 3 – Indice de viscosité des principales huiles

Il existe également l’abaque viscosité-température de Groff

ce point M, il est aisé de connaître la viscosité de l’huile à une autre

Remarque : l’abaque de Groff, comme l’abaque ASTM, étant basé

Figure 9 – Abaque viscosité-température de Groff (éd. Technip, Paris 1994)

Figure 12 – Schéma du viscosimètre HTHS Ravenfield

3.1.6 Relation viscosité / pression

La viscosité des huiles augmente très vite avec la pression, selon

avec ηp viscosité dynamique (en Pa · s ou mPa · s à la pression

Tableau 4 – Coefficient de piezo-viscosité

Des relations traduisant mieux la variation viscosité-pression de

ηp = η0 (1 + Cp )n 3.2 Propriétés d’écoulement

Lors de la détermination du point d’écoulement des huiles, une

3.2.2 Viscosité dynamique mesurée à froid

La viscosité à basse température des huiles moteurs est mesurée

3.2.3 Température de limite de pompabilité

Figure 14 – Schéma de principe du viscosimètre CCS

4.1 Comportement de l’huile L’évaluation de la tendance au moussage s’effectue au moyen de

5.2.1 Tenue des joints

Tableau 5 – Propriétés de transfert thermique de lubrifiants liquides comparées à celles de l’eau

Conductivité thermique Capacité thermique massique

Température 20 oC 50 oC 100 oC 20 oC 50 oC 100 oC

2 mg KOH/g, ou une variation de viscosité déterminée ou une varia-

Certains constituants des huiles lubrifiantes possédant une fonc-

Les propriétés EP sont conférées aux lubrifiants de transmissions

morceaux de plus faible masse molaire, ce qui se traduit par une

Principales méthodes normalisées de détermination

NFT 60-112 D 974 6618 acide indicateur huiles claires

Dans les documents et fiches techniques indiquant l’indice de base

12.2 Teneur en cendres 12.4 Teneur en insolubles

■ Te n e u r e n m a t i è r e s c h a r b o n n e u s e s p a r m é t h o d e s débris ( 5 µ m ) et des petites particules (1 à 2 µm). Elles permettent

12.6 Teneur en glycols 12.8 Teneur en éléments des lubrifiants

Se reporter à l’article spécialisé [P 2 857] dans le traité Analyse

Dans la chromatographie en phase liquide (CPL), la séparation

13.1 Consistance, pénétration

La consistance d’une graisse peut se définir comme sa résis-

Tableau 8 – Numéro de consistance NLGI

(méthode A) ou d’eau de mer synthétique (méthode B) selon la pro-

Figure 23 – Appareillage pour la détermination

13.6 Autres caractéristiques

■ Résistance au délavage à l’eau ■ le comportement en endurance (durée de vie), mesurée sur

national Conference on the Fundamentals of Tri-

BONER (C.J.). – Gear and transmission lubricants.

Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie

N sommaire en anglais et en espagnol).