Vous êtes-vous déjà demandé ce qui permettait au moteur de votre voiture de fonctionner en douceur ? La réponse se trouve dans les huiles lubrifiantes. Ces mélanges complexes d'hydrocarbures jouent un rôle essentiel, allant de la réduction des frottements à la prévention de la rouille. Cet article se penche sur leurs diverses propriétés physiques et chimiques, telles que la viscosité, le point d'éclair et la stabilité à l'oxydation. La compréhension de ces propriétés peut vous aider à choisir la bonne huile pour garantir des performances optimales et la longévité des machines. Plongez dans cet article pour découvrir le fonctionnement de ces huiles et ce qui les rend essentielles pour les applications industrielles.
Les performances de base de l'huile de lubrification
L'huile de lubrification est un produit technologiquement avancé, qui est un mélange complexe d'hydrocarbures, et sa véritable performance est l'effet global de changements physiques ou chimiques complexes.
Les performances de base des huiles lubrifiantes comprennent les propriétés physiques et chimiques générales, les propriétés physiques et chimiques spéciales et les simulations d'essais au banc.
Propriétés physiques et chimiques générales
Chaque type de graisse lubrifiante possède des propriétés physiques et chimiques générales communes, qui indiquent la qualité intrinsèque du produit.
Les propriétés physiques et chimiques générales de l'huile de lubrification sont les suivantes :
Aspect (couleur)
La couleur de l'huile peut souvent refléter son degré de raffinage et sa stabilité.
Pour les huiles de base, plus le degré de raffinage est élevé, plus l'élimination des oxydes et des sulfures d'hydrocarbures est propre et plus la couleur est claire.
Toutefois, même dans les mêmes conditions de raffinage, la couleur et la transparence des huiles de base produites à partir de différentes sources pétrolières et de différents pétroles bruts de base peuvent être différentes.
Pour les nouveaux produits finis huile lubrifianteLa couleur a perdu sa signification première d'indicateur du degré de raffinage de l'huile de base en raison de l'utilisation d'additifs.
Densité
La densité est l'indice de propriété physique le plus simple et le plus couramment utilisé pour les huiles lubrifiantes. La densité d'une huile lubrifiante augmente avec le nombre de carbone, d'oxygène et de soufre dans sa composition.
Par conséquent, à viscosité égale ou à poids moléculaire relatif égal, les huiles lubrifiantes contenant plus d'hydrocarbures aromatiques et plus d'asphaltènes et de résines ont la densité la plus élevée, celles contenant plus de cycloalcanes se situent dans la moyenne et celles contenant plus d'alcanes ont la densité la plus faible.
Viscosité
La viscosité reflète le frottement interne de l'huile et est un indice qui indique le caractère huileux et la fluidité de l'huile.
Si l'on part du principe qu'aucun additif fonctionnel n'est ajouté, plus la viscosité est élevée, plus le film d'huile est résistant et moins la fluidité est bonne.
Indice de viscosité
L'indice de viscosité représente le degré de variation de la viscosité de l'huile en fonction de la température.
Plus l'indice de viscosité est élevé, moins la viscosité de l'huile est affectée par la température, et meilleure est sa performance viscosité-température.
Inversement, plus l'indice de viscosité est faible, plus les performances sont mauvaises.
Point d'éclair
Le point d'éclair est un indice qui indique la volatilité de l'huile. Plus la fraction de l'huile est légère, plus sa volatilité est grande et plus son point d'éclair est bas.
Inversement, plus la fraction de l'huile est lourde, plus sa volatilité est faible et plus son point d'éclair est élevé.
En outre, le point d'éclair est également un indicateur du risque d'incendie des produits pétroliers. Le niveau de dangerosité de l'huile est divisé en fonction de son point d'éclair, les points d'éclair inférieurs à 45℃ étant considérés comme inflammables et ceux supérieurs à 45℃ comme combustibles. Il est strictement interdit de chauffer l'huile jusqu'à la température de son point d'éclair pendant le stockage et le transport.
À viscosité égale, un point d'éclair plus élevé est préférable. Par conséquent, les utilisateurs doivent choisir l'huile lubrifiante en fonction de la température d'utilisation et des conditions de travail. En général, un point d'éclair supérieur de 20-30℃ à la température d'utilisation est considéré comme sûr.
Point d'écoulement et point d'inclinaison
Le point d'écoulement est la température la plus élevée à laquelle l'huile cesse de s'écouler dans des conditions de refroidissement données. La solidification de l'huile est différente de celle des composés purs.
Le pétrole n'a pas de température de solidification spécifique et la soi-disant "solidification" signifie seulement qu'il a perdu sa fluidité dans son ensemble et que tous les composants ne se sont pas transformés en solides.
Le point d'écoulement d'une huile lubrifiante est un indicateur de qualité important qui représente sa fluidité à basse température et qui est significatif pour la production, le transport et l'utilisation. Une huile lubrifiante dont le point d'écoulement est élevé ne peut pas être utilisée à basse température.
Inversement, il n'est pas nécessaire d'utiliser une huile lubrifiante à faible point d'écoulement dans les zones où les températures sont plus élevées, car plus le point d'écoulement de l'huile est bas, plus le coût de production est élevé, ce qui entraîne des déchets inutiles.
En général, le point d'écoulement de l'huile lubrifiante doit être inférieur de 5 à 7℃ à la température la plus basse de l'environnement d'utilisation.
Cependant, il est important de tenir compte du point d'écoulement, de la viscosité à basse température et des caractéristiques viscosité-température de l'huile lors du choix d'une huile lubrifiante basse température.
En effet, les huiles à faible point d'écoulement peuvent ne pas répondre aux exigences en matière de viscosité à basse température et de caractéristiques viscosité-température.
Le point d'écoulement et le point d'inclinaison sont tous deux des indicateurs de la fluidité à basse température de l'huile, et il n'y a pas de différence fondamentale entre eux, si ce n'est des méthodes de mesure légèrement différentes. Le point d'écoulement et le point d'inclinaison d'une même huile ne sont pas tout à fait égaux et, en général, le point d'inclinaison est plus élevé que le point d'écoulement de 2-3℃, mais il y a des exceptions.
Valeur acide, valeur alcaline et valeur de neutralisation
L'indice d'acidité est un indicateur de la présence de substances acides dans l'huile lubrifiante, avec une unité de mgKOH/g.
L'indice d'acidité est divisé en indice d'acidité fort et indice d'acidité faible, et les deux combinés constituent l'indice d'acidité total (TAN). En général, ce que nous appelons "indice d'acidité" se réfère en fait à l'"indice d'acidité total (AAT)".
L'indice d'alcalinité est un indicateur de la quantité de substances alcalines dans l'huile lubrifiante, avec une unité de mgKOH/g.
La valeur alcaline est également divisée en valeur alcaline forte et valeur alcaline faible, et les deux combinées constituent la valeur alcaline totale (TBN). En général, ce que nous appelons "valeur alcaline" se réfère en fait à la "valeur alcaline totale (TBN)".
L'indice de neutralisation comprend en fait à la fois l'indice d'acidité totale et l'indice d'alcalinité totale. Toutefois, sauf indication contraire, ce que l'on appelle généralement "indice de neutralisation" ne se réfère en fait qu'à l'"indice d'acidité totale", avec une unité de mgKOH/g.
Teneur en eau
La teneur en eau fait référence au pourcentage d'eau dans l'huile lubrifiante, généralement exprimé en pourcentage de poids.
La présence d'eau dans l'huile de lubrification peut endommager le film d'huile formé par l'huile, ce qui entraîne une diminution de l'efficacité de la lubrification, accélère la corrosion des métaux par les acides organiques, fait rouiller les équipements et rend l'huile susceptible de produire des sédiments.
En général, moins il y a d'eau dans l'huile lubrifiante, mieux c'est.
Impuretés mécaniques
Les impuretés mécaniques sont des précipités ou des suspensions gélatineuses dans l'huile lubrifiante qui sont insolubles dans les solvants tels que l'essence, l'éthanol et le benzène.
La plupart de ces impuretés sont du sable, des pierres, de la limaille de fer et certains sels métalliques organiques qui sont difficiles à dissoudre dans les solvants apportés par les additifs.
Généralement, les impuretés mécaniques dans l'huile de base de l'huile lubrifiante sont contrôlées à moins de 0,005% (les impuretés mécaniques inférieures à 0,005% sont considérées comme inexistantes).
Teneur en cendres et teneur en cendres sulfatées
La teneur en cendres désigne la substance incombustible qui subsiste après la combustion dans des conditions spécifiées.
La composition des cendres est généralement considérée comme suit éléments métalliques et leurs sels.
La teneur en cendres a des concepts différents selon les types d'huile. Pour une huile de base ou une huile sans additifs, la teneur en cendres peut être utilisée pour déterminer le degré de raffinage de l'huile.
Pour les huiles additionnées de sels métalliques (huiles nouvelles), la teneur en cendres devient un moyen de contrôler quantitativement la quantité d'additifs ajoutés. La teneur en cendres sulfatées est utilisée à la place de la teneur en cendres dans les pays étrangers.
La méthode consiste à ajouter une petite quantité d'acide sulfurique concentré à l'échantillon d'huile avant la combustion et la calcination pour convertir les éléments métalliques des additifs en sulfate.
Résidus
Le résidu est le résidu noir qui reste après le chauffage et la combustion du pétrole dans des conditions expérimentales spécifiques.
Il s'agit d'un indicateur de qualité important de l'huile de base des lubrifiants et il est utilisé pour déterminer la nature et la profondeur de raffinage de l'huile lubrifiante.
La quantité de résidus dans l'huile de base lubrifiante est liée non seulement à sa composition chimique, mais aussi au degré de raffinage de l'huile.
Les principales substances qui forment des résidus dans l'huile de lubrification sont les colloïdes, les asphaltènes et les hydrocarbures aromatiques polycycliques. Ces substances se décomposent et se condensent dans des conditions d'alimentation en air insuffisante pour former des résidus.
Plus le raffinage de l'huile lubrifiante est poussé, plus la valeur résiduelle est faible. D'une manière générale, plus la valeur résiduelle de l'huile de base vierge est faible, mieux c'est.
De nos jours, de nombreuses huiles contiennent des additifs tels que des métaux, du soufre, du phosphore et de l'azote, qui ont des valeurs résiduelles élevées.
Par conséquent, la valeur du résidu des huiles contenant des additifs a perdu sa signification initiale. Les impuretés mécaniques, la teneur en eau, la teneur en cendres et le résidu sont tous des indicateurs de qualité qui reflètent la pureté de l'huile et le degré de raffinage de l'huile de base lubrifiante.
Propriétés physiques et chimiques particulières
Outre les propriétés physiques et chimiques générales susmentionnées, chaque type d'huile lubrifiante doit également présenter des propriétés physiques et chimiques particulières qui caractérisent ses caractéristiques d'utilisation.
Plus les exigences de qualité sont élevées ou plus la spécialisation de l'huile est forte, plus ses propriétés physiques et chimiques particulières sont importantes. Les méthodes d'essai qui reflètent ces propriétés physiques et chimiques particulières sont brièvement décrites ci-dessous :
Stabilité à l'oxydation
La stabilité à l'oxydation indique les propriétés antivieillissement de l'huile lubrifiante. Certains lubrifiants industriels à longue durée de vie requièrent cet indicateur, ce qui en fait une exigence de performance particulière pour ces types d'huiles.
Il existe de nombreuses méthodes pour mesurer la stabilité à l'oxydation de l'huile.
En principe, une certaine quantité d'huile est oxydée avec de l'air (ou de l'oxygène) et un catalyseur métallique à une certaine température et pendant un certain temps.
L'indice d'acidité de l'huile, les changements de viscosité et la formation de précipités sont ensuite mesurés. Toutes les huiles lubrifiantes ont des tendances à l'oxydation automatique différentes en fonction de leur composition chimique et des conditions extérieures.
L'oxydation qui se produit au cours de l'utilisation entraîne la formation progressive d'aldéhydes, de cétones, d'acides, de colloïdes, d'asphaltènes et d'autres substances.
La stabilité à l'oxydation est la capacité à supprimer la formation de substances nuisibles à l'utilisation de l'huile.
Stabilité thermique
La stabilité thermique désigne la capacité des produits pétroliers à résister à des températures élevées, c'est-à-dire la résistance de l'huile lubrifiante à la décomposition thermique, indiquée par la température de décomposition thermique.
Certaines huiles hydrauliques anti-usure de haute qualité, des huiles pour compresseurs et d'autres lubrifiants nécessitent une stabilité thermique élevée.
La stabilité thermique des produits pétroliers dépend principalement de la composition de l'huile de base, et de nombreux additifs à faible température de décomposition ont souvent un effet négatif sur la stabilité des produits pétroliers. Les antioxydants ne peuvent pas améliorer de manière significative la stabilité thermique des produits pétroliers.
Propriétés d'huile et de pression extrême (EP)
Le caractère huileux fait référence à la formation d'un film d'adsorption physique et chimique des substances polaires de l'huile lubrifiante sur la surface du métal dans la zone de frottement, qui joue un rôle dans la résistance à la charge élevée et l'usure par frottement.
Les propriétés EP font référence aux substances polaires contenues dans l'huile lubrifiante dans la zone de frottement, qui subissent des réactions chimiques de frottement et une décomposition à haute température et sous forte charge, réagissant avec le métal de surface pour former un film EP mou (ou plastique) à bas point de fusion, assurant ainsi la résistance de la lubrification aux chocs, aux fortes charges et aux températures élevées.
Protection contre la corrosion et la rouille
L'oxydation des produits pétroliers ou l'action des additifs provoquent souvent la corrosion de l'acier et d'autres métaux non ferreux.
L'essai de corrosion consiste généralement à placer une bande de cuivre violet dans de l'huile et à observer l'évolution du cuivre après avoir été placé à 100°C pendant 3 heures. L'essai de protection contre la rouille est réalisé sous l'action de l'eau et de la vapeur d'eau, et la surface de l'acier produira de la rouille.
La résistance à la rouille est mesurée en ajoutant 30 ml d'eau distillée ou d'eau de mer artificielle à 300 ml d'huile d'essai, en y plaçant une tige d'acier, en agitant le tout à 54°C pendant 24 heures et en observant s'il y a de la rouille sur la tige d'acier.
Les produits pétroliers doivent avoir des propriétés anticorrosion et antirouille. Dans les normes relatives aux huiles lubrifiantes industrielles, ces deux éléments sont généralement obligatoires.
Résistance de la mousse
La résistance à la mousse est la capacité d'une huile lubrifiante à résister à la formation de mousse sous l'effet d'une agitation mécanique ou d'une aération.
La mousse peut causer des problèmes dans les systèmes de lubrification, tels que la réduction de l'efficacité de la lubrification et l'érosion par cavitation. La résistance à la mousse de l'huile lubrifiante est généralement mesurée à l'aide d'une méthode d'essai normalisée, et les résultats de l'essai sont utilisés pour classer le niveau de résistance à la mousse de l'huile lubrifiante.
Stabilité hydrolytique
La stabilité hydrolytique est la stabilité des produits pétroliers sous l'action de l'eau et des métaux (principalement le cuivre).
Lorsque l'indice d'acidité du produit pétrolier est élevé ou lorsqu'il contient des additifs qui se décomposent facilement en substances acides au contact de l'eau, cet indicateur peut ne pas répondre aux exigences.
La méthode de mesure consiste à ajouter une certaine quantité d'eau à l'huile testée, à la mélanger et à l'agiter avec une feuille de cuivre à une certaine température, puis à mesurer l'acidité de la couche d'eau et la perte de poids de la feuille de cuivre.
Résistance à l'émulsion
Dans les huiles lubrifiantes industrielles, il est souvent inévitable de mélanger un peu d'eau de refroidissement pendant l'utilisation.
Si la résistance à l'émulsion de l'huile lubrifiante est faible, elle formera une émulsion avec l'eau mélangée, ce qui rendra difficile l'évacuation de l'eau du fond du réservoir d'huile de circulation, ce qui peut entraîner une mauvaise lubrification.
La résistance à l'émulsion est donc une propriété physique et chimique importante des huiles lubrifiantes industrielles.
En général, le produit pétrolier est vigoureusement agité avec 40 ml d'huile d'essai et 40 ml d'eau distillée à une certaine température pendant un certain temps, puis le temps de séparation de la couche d'huile, de la couche d'eau et de la couche d'émulsion en 40-37-3 ml est observé.
Pour l'huile d'engrenage industrielle, l'huile d'essai est mélangée à de l'eau, agitée à une certaine température et à 6 000 tours/minute pendant 5 minutes, puis laissée en place pendant 5 heures, et le volume de l'huile, de l'eau et de la couche d'émulsion est mesuré.
Valeur de rejet dans l'air
Il s'agit d'une exigence des normes relatives aux huiles hydrauliques car, dans les systèmes hydrauliques, si l'air dissous dans l'huile ne peut pas être libéré à temps, cela affecte la précision et la sensibilité de l'huile. transmission hydraulique.
Dans les cas les plus graves, elle peut ne pas répondre aux exigences du système hydraulique. La méthode de mesure de cette propriété est similaire à celle de la résistance à la mousse, mais elle mesure le temps de libération de l'air (brouillard) dissous dans l'huile.
Étanchéité du caoutchouc
Les joints en caoutchouc sont couramment utilisés dans systèmes hydrauliqueset les produits pétroliers présents dans les machines entrent inévitablement en contact avec certains joints.
Les produits pétroliers dont l'étanchéité du caoutchouc est médiocre peuvent provoquer le gonflement, le rétrécissement, le durcissement et la fissuration du caoutchouc, ce qui affecte leurs performances en matière d'étanchéité.
C'est pourquoi les produits pétroliers doivent avoir une bonne adaptabilité au caoutchouc. Les normes relatives aux huiles hydrauliques exigent un indice d'étanchéité du caoutchouc, qui est mesuré par le changement d'un anneau en caoutchouc d'une certaine taille après avoir été immergé dans l'huile pendant une certaine période.
Stabilité au cisaillement
Les produits pétroliers auxquels on a ajouté des améliorateurs de viscosité subissent, pendant leur utilisation, un cisaillement mécanique des polymères de poids moléculaire élevé présents dans l'huile, ce qui entraîne une diminution de la viscosité de l'huile et affecte la lubrification normale.
Par conséquent, la stabilité au cisaillement est une propriété physique et chimique particulière qui doit être mesurée pour ces produits pétroliers.
Il existe de nombreuses méthodes pour mesurer la stabilité au cisaillement, notamment la méthode de cisaillement par ultrasons, la méthode de cisaillement à la buse, la méthode de cisaillement de la pompe Weksler et la méthode de cisaillement de la machine à engrenages FZG. Ces méthodes mesurent en fin de compte le taux de diminution de la viscosité de l'huile.
Solubilité
La solubilité est généralement représentée par le point d'aniline. Les limites de solubilité des additifs composites dans les huiles de différentes qualités sont différentes, et la valeur limite de l'huile à faible teneur en cendres est supérieure à celle de l'huile suralcaline, et la valeur limite de l'huile monograde est supérieure à celle de l'huile multigrade.
Volatilité
La volatilité de l'huile de base est liée à la consommation d'huile, à la stabilité de la viscosité et à la stabilité à l'oxydation. Ces propriétés sont particulièrement importantes pour les huiles multigrades et les huiles à faible consommation d'énergie.
Performance antirouille
Il s'agit des propriétés physico-chimiques spécifiques que la graisse antirouille doit posséder. Les méthodes d'essai comprennent l'essai humide, l'essai au brouillard salin, l'essai sur plaque empilée, l'essai de déplacement d'eau, ainsi que l'essai sur boîte à lames et l'essai de stockage à long terme.
Performance électrique
La performance électrique est une propriété unique de l'huile isolante, qui comprend principalement l'angle de perte diélectrique, la constante diélectrique, la tension de claquage et la tension d'impulsion.
Le degré de raffinage, les impuretés et la teneur en eau de l'huile de base ont tous un impact significatif sur les performances électriques de l'huile.
Propriétés physico-chimiques spéciales des graisses lubrifiantes
Outre les propriétés physicochimiques générales, les graisses spéciales ont des propriétés physicochimiques qui leur sont propres.
Par exemple, une graisse lubrifiante ayant une bonne résistance à l'eau doit subir un test de résistance à l'eau ; une graisse basse température doit subir un test de couple à basse température ; une graisse polyvalente doit subir des tests de résistance à l'usure sous pression extrême et des tests de prévention de la rouille ; une graisse longue durée doit subir des tests de durée de vie des roulements, et ainsi de suite.
Il existe des méthodes d'essai correspondantes pour la détermination de ces propriétés.
Autres propriétés physico-chimiques particulières
Outre les propriétés générales, chaque type d'huile doit avoir ses propres propriétés spéciales.
Par exemple, huile de trempe nécessite la détermination du taux de refroidissement ; l'huile émulsifiée nécessite la détermination de la stabilité de l'émulsification ; l'huile pour rails de guidage hydrauliques nécessite la détermination du coefficient d'antidérapage ; l'huile de lubrification par pulvérisation nécessite la détermination de la diffusivité du brouillard d'huile ; l'huile de réfrigération nécessite la détermination du point d'écoulement ; l'huile pour engrenages à basse température nécessite l'essai du simulateur de démarrage à froid, etc.
Ces propriétés nécessitent une composition chimique particulière de l'huile de base ou l'ajout de certains additifs spéciaux pour les garantir.
Notes sur l'utilisation de l'huile de graissage :
Stockage de l'huile :
Ne pas stocker l'huile en position verticale à l'extérieur afin d'éviter toute contamination par l'eau et les débris.
L'huile peut être stockée en position verticale à l'intérieur, la partie supérieure tournée vers le haut, pour faciliter l'extraction.
Serrer le capuchon d'étanchéité pour maintenir l'étanchéité du fût d'huile.
Veillez à ce que la surface du tambour soit propre et clairement étiquetée.
Maintenir le sol propre pour faciliter la découverte rapide des déversements d'hydrocarbures.
Enregistrez l'inventaire et utilisez la méthode du premier entré, premier sorti.
Pour l'huile fréquemment utilisée, utilisez un interrupteur pour contrôler le débit à partir d'un rack de barils d'huile.
Conservez l'huile neuve séparément de l'huile usagée et n'utilisez pas un récipient ayant contenu de l'huile usagée pour contenir de l'huile neuve afin d'éviter toute contamination.
Sécurité pétrolière :
Stockez l'huile séparément et ne placez pas de matériaux inflammables à proximité.
Il est interdit de fumer et d'utiliser des flammes nues dans la zone de stockage des huiles.
Equiper d'au moins deux extincteurs.
Ne pas entasser les chiffons d'huile ou l'huile de nettoyage après avoir essuyé la machine afin d'éviter toute combustion.
Stocker séparément les huiles spéciales ou les solvants chimiques inflammables et les marquer d'une étiquette d'inflammabilité.
Précautions d'emploi :
Consultez un expert en lubrification et utilisez des lubrifiants aux spécifications appropriées, en réduisant au minimum le nombre de types d'huiles utilisés.
Indiquez les pièces à huiler, le nom de l'huile, le cycle d'huilage, etc. à l'aide de schémas simples pour chaque machine et désignez une personne responsable afin d'éviter l'utilisation d'un mauvais type d'huile.
Nettoyer et essuyer l'huile pompe d'aspirationL'huile de vidange, le réservoir d'huile et les autres récipients et outils doivent être nettoyés avant chaque ajout d'huile.
Utilisez des récipients spécifiques pour chaque type d'huile et étiquetez-les avec le nom de l'huile pour éviter toute contamination.
Avant de procéder à la vidange de l'huile, laver la machine avec des solvants et ne pas utiliser de produits de nettoyage solubles dans l'eau.
Consignez l'entretien de la machine après chaque ajout ou remplacement d'huile de lubrification.
Si des conditions anormales sont constatées ou si l'huile a atteint le cycle de vidange, des échantillons doivent être prélevés et envoyés à une entreprise professionnelle pour une analyse chimique.
Protection de l'environnement et santé :
Ne pas déverser directement l'huile usagée dans les égouts ou le sol afin d'éviter de polluer l'environnement.
Collectez les huiles et les liquides usagés dans des fûts prévus à cet effet et remettez-les à des recycleurs agréés par les pouvoirs publics. Ne les mettez pas en décharge sans discernement.
Les personnes souffrant d'allergies cutanées ou d'abrasions doivent éviter tout contact direct avec l'huile lubrifiante.
Ne portez pas de vêtements tachés d'huile et ne mettez pas de chiffons tachés d'huile dans un sac.
N'utilisez pas de chiffons sales pour essuyer l'huile sur la peau afin d'éviter que les fragments de métal contenus dans les chiffons n'égratignent la peau et ne provoquent une infection.
Glossaire des termes techniques
Usure abrasive : Usure mécanique causée par le glissement relatif de deux surfaces en contact.
Additif : Une petite quantité de matière ajoutée pour améliorer les propriétés lubrifiantes.
Amélioration de l'adhérence : Un additif ajouté à l'huile et à la graisse pour améliorer l'adhérence (par exemple, le polyisobutène).
Lubrifiant adhésif : Un lubrifiant auquel est ajouté un améliorateur d'adhérence pour empêcher le lubrifiant d'être projeté par la force centrifuge.
Revêtement anti-friction (AF), revêtement anti-usure (AW) : Lubrifiants solides à film sec largement utilisés, y compris les types à durcissement à température ambiante et à durcissement à chaud.
La formule contient des matières lubrifiantes solides (appelées "matières premières") et des liants. Voir "liant".
Anti-vieillissement : Vieillissement des matériaux causé par l'oxydation, la surchauffe ou la présence de certains métaux (tels que le cuivre, le plomb, l'argent, etc.), qui peut être amélioré par l'ajout de certains additifs (tels que les antioxydants).
ASTM : Société américaine pour les essais et les matériaux.
Huile de base : Composant de base des huiles et graisses lubrifiantes.
Liant : Un milieu non volatil ou un agent de mise en forme utilisé pour améliorer la force de liaison entre les particules de lubrifiant solide ou le degré d'adhérence entre un film de lubrifiant solide et une surface de frottement.
Couple de rupture : Le couple nécessaire pour rompre un raccord de boulon.
Inertie chimique : (lubrifiant) et certaines substances ne réagissent pas chimiquement.
Coefficient de frottement : Le rapport entre la force de frottement entre deux surfaces en contact et la force normale.
Performance à basse température : Indiquée par le point de trouble, le point d'écoulement et le point de solidification pour les huiles lubrifiantes, et par les essais de pression d'écoulement et de couple à basse température de Kesternich pour les graisses lubrifiantes.
Colloïde : Suspension liquide stable de particules (taille des particules 10^-5~10^-7cm) en tant que soluté (pas de sédimentation des particules).
Graisse complexe : Graisse lubrifiante composée de savon métallique et de divers acides comme épaississants, particulièrement adaptée aux températures élevées et aux utilisations à long terme.
Consistance : Paramètre de la graisse lubrifiante, divisé en pénétration non travaillée et pénétration travaillée, mesuré selon la norme NLGI (National Lubricating Grease Institute). La consistance est simplement classée en neuf grades, tels que :
| Niveau de cohérence | Conicité de travail (1/10 mm) |
| 00 | #: 400-430 |
| 0 | #: 350-385 |
| 1 | #: 310-340 |
| 2 | #: 265-295 |
Densité : la masse (en g) du lubrifiant par unité de volume (en cm3) à 20°C.
Nettoyant : un agent tensioactif utilisé pour éliminer les matières résiduelles et sédimentaires des surfaces.
Dispersion : capacité d'un liquide à disperser des substances insolubles.
Valeur DN : valeur de référence pour la graisse utilisée dans les roulements, calculée en multipliant le diamètre du roulement (en mm) par la vitesse de rotation (en tours par minute).
Point de goutte : température à laquelle une graisse lubrifiante passe de l'état semi-solide à l'état liquide, ce qui donne une indication de la résistance à la chaleur de la graisse.
Viscosité dynamique : également connue sous le nom de viscosité absolue, cette propriété reflète la résistance interne entre les molécules de fluide lorsque l'huile lubrifiante s'écoule dans un tuyau ou une fente.
Additif EP (extrême pression) : substance chimique qui améliore la capacité du lubrifiant à résister à des charges lourdes et à des températures élevées, améliorant ainsi la résistance à l'usure des huiles et des graisses.
Test Emcor : test de résistance à la corrosion pour les graisses résistantes à l'eau qui consiste à faire fonctionner dans l'eau au moins deux roulements lubrifiés avec de la graisse pendant environ une semaine, avec une valeur de résistance à la corrosion allant de 0 à 5 (0 indiquant l'absence de corrosion et 5 indiquant une corrosion sévère).
Huile ester : composé d'acide et d'alcool utilisé comme lubrifiant et pour la production de graisses lubrifiantes.
Point d'éclair : température la plus basse à laquelle un mélange de vapeur d'huile et d'air peut s'enflammer lorsqu'il est exposé à une flamme.
Huile de silicone fluorée : huile de silicone dont la structure moléculaire contient des atomes de fluor.
Usure par frottement : type d'usure mécanique et chimique causée par un micro-mouvement entre deux surfaces de contact, entraînant des piqûres et l'accumulation d'oxydes sur la surface de frottement.
Friction : résistance au mouvement tangentiel qui se produit lorsque deux objets se déplacent l'un par rapport à l'autre au niveau de leur interface de contact.
Graisse : fluide lubrifiant composé d'une huile de base et d'un épaississant.
Inhibiteur : additif utilisé dans les lubrifiants pour retarder le vieillissement et la corrosion.
Point d'écoulement : température la plus élevée à laquelle un échantillon d'huile ne bouge pas dans des conditions d'essai spécifiées, exprimée en degrés Celsius.
Point d'inclinaison : la température la plus basse à laquelle un échantillon d'huile peut s'écouler dans des conditions d'essai spécifiées, exprimée en degrés Celsius. Il s'agit d'un indicateur standard utilisé pour mesurer la fluidité à basse température des huiles lubrifiantes et il est généralement légèrement supérieur au point d'écoulement.
Perspectives de développement des lubrifiants
Au cours des dix prochaines années, la demande de lubrifiants dans la région Asie-Pacifique atteindra 15,5 millions de tonnes, la Chine représentant 40% de la demande régionale.
D'ici 2020, la demande de lubrifiants sur le marché chinois doublera et la consommation pourrait dépasser celle des États-Unis.
La croissance rapide de la demande d'huile automobile et la tendance à l'utilisation d'huile automobile haut de gamme entraîneront l'industrie des lubrifiants dans une période de développement rapide.
La demande de lubrifiants automobiles continuant d'augmenter d'année en année, la qualité des lubrifiants connaîtra également une percée, les lubrifiants haut de gamme s'alignant directement sur les normes internationales.
Un lubrifiant à haute viscosité est-il un gage de qualité ?
En général, lorsque la vitesse de fonctionnement des pièces est élevée, la charge sur la surface des pièces peut être plus faible et la viscosité du lubrifiant correspondant est plus basse (par exemple, l'huile de broche).
Inversement, la viscosité du lubrifiant correspondant sera plus élevée (par exemple, l'huile pour engrenages). Bien entendu, la sélection des lubrifiants doit se faire en fonction des exigences du fournisseur en la matière.
Cependant, la qualité des lubrifiants comprend de nombreux indicateurs en plus de la viscosité, de sorte que la viscosité seule ne peut pas être utilisée pour évaluer la qualité des lubrifiants.
Huile de lubrification
L'huile de lubrification, également connue sous le nom de graisse de lubrification, est un lubrifiant huileux non volatil généralement dérivé du pétrole ou extrait d'huiles animales et végétales.
Il existe trois principaux types d'huiles lubrifiantes en fonction de leur source : les huiles animales et végétales, les huiles lubrifiantes pétrolières et les huiles lubrifiantes synthétiques.
L'huile de lubrification pétrolière représente plus de 97% de la consommation totale, c'est pourquoi l'huile de lubrification fait souvent référence à l'huile de lubrification pétrolière.
Il est principalement utilisé pour réduire le frottement entre les pièces mobiles et a d'autres fonctions telles que le refroidissement, l'étanchéité, l'anticorrosion, la prévention de la rouille, l'isolation, la transmission de puissance et l'élimination des impuretés dans l'équipement des machines.
L'huile lubrifiante est produite en utilisant comme matières premières des fractions d'huile lubrifiante et des fractions de résidus provenant d'unités de distillation de pétrole brut, puis soumise à des procédés tels que le désasphaltage au solvant, le déparaffinage au solvant, le raffinage au solvant, le raffinage à l'hydrogène ou le raffinage acide-base, le blanchiment, etc., afin d'éliminer ou de réduire les composants tels que les substances formant du carbone libre, les substances à faible indice de viscosité, les substances présentant une mauvaise stabilité à l'oxydation, la paraffine et les substances chimiques qui affectent la couleur du produit fini.
L'huile de base qualifiée est obtenue, et après mélange et ajout d'additifs, elle devient un produit d'huile lubrifiante.
Les principales performances des huiles lubrifiantes sont la viscosité, la stabilité à l'oxydation et le pouvoir lubrifiant, qui sont étroitement liés à la composition des fractions d'huile lubrifiante. La viscosité est un indicateur de qualité important qui reflète la fluidité de l'huile lubrifiante.
Les exigences en matière de viscosité varient en fonction des conditions d'utilisation. Une huile lubrifiante à haute viscosité doit être choisie pour les machines soumises à de lourdes charges et à de faibles vitesses.
La stabilité à l'oxydation indique la capacité des produits pétroliers à résister à l'oxydation dans l'environnement d'utilisation en raison de la température, de l'oxygène de l'air et de la catalyse métallique.
Après oxydation, le produit pétrolier génère des substances carbonées principalement composées de petits asphaltènes, des substances ou des films visqueux de type laque ou des substances visqueuses contenant de l'eau en fonction des conditions d'utilisation, ce qui réduit ou fait perdre sa capacité d'utilisation.
Le pouvoir lubrifiant indique la performance anti-usure de l'huile lubrifiante.
Fonctions de l'huile de lubrification
L'huile de lubrification est un lubrifiant liquide utilisé sur divers types de machines pour réduire les frottements, protéger les machines et les pièces, et sert principalement à la lubrification, au refroidissement, à la prévention de la rouille, au nettoyage, à l'étanchéité et au tamponnage.
Les huiles lubrifiantes représentent 85% de tous les lubrifiants, et il en existe de nombreux types et qualités. La consommation mondiale annuelle est d'environ 38 millions de tonnes. Les exigences générales pour les huiles lubrifiantes sont les suivantes
(1) Anti-friction et anti-usure, réduction de la résistance au frottement pour économiser de l'énergie, réduction de l'usure pour prolonger la durée de vie mécanique, et amélioration de l'efficacité économique ;
(2) Refroidissement, exigeant que la chaleur de friction soit évacuée de la machine à tout moment ;
(3) L'étanchéité, qui nécessite la prévention des fuites, la prévention de la poussière et la prévention des fuites de gaz ;
(4) Anticorrosion et prévention de la rouille : protection de la surface de frottement contre la détérioration par l'huile ou la corrosion externe ;
(5) Rinçage propre, nécessitant l'élimination de la saleté de la zone de frottement ;
(6) Dispersion des contraintes et amortissement, dispersion des charges, amortissement et réduction des impacts et des chocs ;
(7) Transmission d'énergie cinétique, telle que les systèmes hydrauliques, les moteurs de commande à distance et les transmissions à variation continue.
Composition de l'huile de lubrification
Les huiles lubrifiantes sont généralement composées de deux parties : l'huile de base et les additifs. L'huile de base est le principal composant de l'huile lubrifiante, dont elle détermine les propriétés de base.
Les additifs peuvent compenser et améliorer les performances insuffisantes de l'huile de base, lui conférer de nouvelles propriétés et constituent un composant important de l'huile lubrifiante.
Stockage de l'huile de lubrification
Les barils et les bidons d'huile lubrifiante doivent être stockés autant que possible dans des entrepôts afin d'éviter l'impact du climat.
Les barils d'huile lubrifiante ouverts doivent être stockés à l'intérieur de l'entrepôt. Les fûts d'huile doivent être posés horizontalement et leurs deux extrémités doivent être calées à l'aide de cales en bois afin d'éviter qu'ils ne roulent.
En outre, il convient de vérifier régulièrement que les fûts d'huile ne présentent pas de fuites et que les marquages à la surface des fûts sont clairs.
Si le fût doit être stocké verticalement, il est recommandé de le renverser de manière à ce que le couvercle soit orienté vers le bas, ou de l'incliner légèrement pour éviter que l'eau de pluie ne s'accumule à la surface du fût et n'inonde le couvercle. L'eau a des effets néfastes sur toute huile lubrifiante.
À première vue, il peut sembler que l'eau ne puisse pas pénétrer dans le baril de pétrole à travers le couvercle intact, mais les barils de pétrole stockés à l'extérieur sont exposés à la lumière intense du soleil pendant la journée et à des températures plus fraîches pendant la nuit.
Cette expansion et cette contraction thermiques peuvent affecter la pression de l'air à l'intérieur du canon.
Pendant la journée, la pression de l'air à l'intérieur du tonneau est légèrement supérieure à la pression atmosphérique, tandis que la nuit, elle se rapproche du vide.
Ce changement de pression entre le jour et la nuit peut provoquer un effet de "respiration". Une partie de l'air à l'intérieur du tonneau est "expirée" pendant la journée, et de l'air est "inspiré" pendant la nuit.
Si le couvercle du tonneau est immergé dans l'eau, l'eau pénétrera inévitablement dans le tonneau avec l'air et, avec le temps, la quantité d'eau mélangée à l'huile sera considérable.
Lors de la vidange de l'huile, le baril doit être posé horizontalement sur un support en bois d'une hauteur appropriée, un robinet doit être installé sur le couvercle du baril pour l'évacuation de l'huile et un récipient doit être placé sous le robinet pour empêcher les gouttes de couler.
Le baril de pétrole peut également être placé verticalement et une pompe manuelle peut être utilisée pour extraire le pétrole à travers un tuyau inséré dans le couvercle du baril.
L'huile en vrac stockée dans les réservoirs est inévitablement contaminée par de l'eau condensée et des impuretés, qui finissent par s'accumuler au fond du réservoir, formant une couche de matériau semblable à de la boue, qui contamine l'huile de lubrification.
Par conséquent, le fond du réservoir doit être concave ou incliné, et un bouchon de drainage doit être installé pour évacuer les résidus en temps voulu. Dans la mesure du possible, l'intérieur du réservoir d'huile doit être nettoyé régulièrement.
La température a un impact plus important sur la graisse lubrifiante que sur l'huile lubrifiante. Une exposition prolongée à des températures élevées (par exemple, la lumière du soleil) peut entraîner la séparation des composants huileux de la graisse lubrifiante.
Par conséquent, les fûts de graisse lubrifiante doivent être stockés à l'intérieur de l'entrepôt, l'ouverture du fût étant orientée vers le haut.
L'ouverture du fût pour le stockage de la graisse lubrifiante est plus grande, ce qui facilite l'infiltration des impuretés et de l'eau.
Après utilisation, le couvercle du fût doit être refermé immédiatement et hermétiquement.
Il faut éviter de stocker l'huile lubrifiante dans des endroits trop froids ou trop chauds, car cela a des effets néfastes sur l'huile.
Huile de lubrification Huile de base
Les huiles de base des lubrifiants peuvent être classées en deux catégories principales : les huiles de base minérales et les huiles de base synthétiques. L'huile de base minérale est largement utilisée et représente une grande partie (plus de 95%) de la consommation d'huiles lubrifiantes, mais dans certaines applications spécifiques, des lubrifiants à base d'huile synthétique sont nécessaires, ce qui a conduit au développement rapide de l'huile de base synthétique.
L'huile de base minérale est extraite du pétrole brut. Les principaux processus de production de l'huile de base lubrifiante comprennent la distillation atmosphérique, le désasphaltage au solvant, le raffinage au solvant, le déparaffinage au solvant et la finition à l'argile ou à l'hydrogénation.
La Chine a révisé sa norme sur les huiles de base lubrifiantes en 1995, en modifiant principalement la méthode de classification et en ajoutant deux normes spéciales pour les huiles de base à faible point d'écoulement et pour le raffinage en profondeur. L'aspect le plus important de la production d'huile minérale lubrifiante est de choisir le meilleur pétrole brut.
La composition chimique de l'huile de base minérale comprend un mélange d'hydrocarbures à point d'ébullition élevé et à poids moléculaire élevé, ainsi que des mélanges de non-hydrocarbures.
Sa composition comprend généralement des alcanes (à chaîne droite, à chaîne ramifiée et à chaîne ramifiée multiple), des cycloalcanes (à anneau simple, à anneau double et à anneaux multiples), des aromatiques (aromatiques à anneau simple, aromatiques à anneaux multiples), des cycloalkyles aromatiques et des composés autres que des hydrocarbures, tels que des composés organiques d'oxygène, d'azote et de soufre, ainsi que des composés colloïdaux et des composés asphalténiques.
Dans le passé, les principales compagnies pétrolières étrangères classaient les huiles de base en huiles de base paraffiniques, huiles de base naphténiques et huiles de base intermédiaires en fonction des propriétés du pétrole brut et de la technologie de traitement.
Depuis les années 1980, avec le développement de l'huile moteur, l'huile lubrifiante a tendance à être de faible viscosité, multigrade et universelle.
Des exigences plus élevées ont été fixées pour l'indice de viscosité des huiles de base, et l'ancienne méthode de classification des huiles de base ne peut pas s'adapter à cette tendance.
C'est pourquoi les grandes compagnies pétrolières étrangères classent désormais généralement les huiles de base en fonction de l'indice de viscosité, mais il n'existe pas de norme stricte.
En 1993, l'API a classé les huiles de base en cinq catégories (API-1509) et les a incluses dans le système EOLCS (API Engine Oil Licensing and Certification System).
En tant que fondateur de MachineMFG, j'ai consacré plus d'une décennie de ma carrière à l'industrie métallurgique. Ma vaste expérience m'a permis de devenir un expert dans les domaines de la fabrication de tôles, de l'usinage, de l'ingénierie mécanique et des machines-outils pour les métaux. Je suis constamment en train de réfléchir, de lire et d'écrire sur ces sujets, m'efforçant constamment de rester à la pointe de mon domaine. Laissez mes connaissances et mon expertise être un atout pour votre entreprise.
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