Les lubrifiants « automotive »

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1 Les lubrifiants « automotive »
Les frottements - Rappel Les huiles moteurs Les huiles de transmission Les huiles hydrauliques Les graisses

2 Lubrification - Rappels

3 Frottement de glissement Frottement de roulement
Les frottements Les types de frottements Deux types de frottements sont rencontrés dans les applications mécaniques. Frottement de glissement Frottement de roulement ƒ = 0.01 à ƒ = 0.2 à 1,5 ► Axes de godets ► paliers lisses ► Roulements ► Engrenages La lubrification dans ces types de frottements dépend beaucoup de la vitesse: Vitesse de déplacement lente (charge élevée) = viscosité forte + additifs solides Vitesse de déplacement élevée = viscosité adaptée NOTA: les additifs solides apportent un réel plus (diminution de ƒ ) NOTA: on essaie toujours de lubrifier les roulements sans additif solide

4 Les huiles moteurs

5 Huiles moteurs Caractérisation des huiles moteurs
Les huiles moteurs sont caractérisées par: - le grade de viscosité Défini par la norme SAE J 300 - Huiles monograde: 10W – 20 – 20W20 – 30 – 40 - Huiles multigrades: 0W30 – 5W40 – 10W40 – 15W40 – 15W50… - le niveau de performances Défini par les normes de performances: - API - ACEA Défini aussi par les spécifications des constructeurs - Mercedes: - Man: - Caterpillar: ECF-1 – ECF-2 – ECF-3 - Volvo: VDS2 - VDS3 - VDS4 etc…

6 Huiles moteurs La norme de viscosité SAE J 300 Grade Viscosité
Maxi en Cp Limite de pompabilité à en cSt 100°C SAE à T°en °C Cp à T°en °C Minimale Maximale 0W 6200 à -35° à -40° 3.8 5W 6600 à -30° à -35° 10W 7000 à -25° à -30° 4.1 15W 7000 à -20° à -25° 5.6 20W 9500 à 15° à -20° 25W à -10° à -15° 9.3 20 < 9.3 30 < 12.5 40 12.5 < 16.3 50 16.3 < 21.9 60 21.9 < 26.1 Fluide Visqueuse

7 Huiles moteurs Les normes de performances API / ACEA API ACEA E6 CJ 4
American Pétroleum Institute Association Constructeurs Européens Automobiles Moteurs ACERT E6 TEREX API: CH4/ACEA E5 SA = 1.5% maxi (Moteurs Cummins) CJ 4 ECF-3 VDS 4 E9 E4 CI 4 ECF-2 VDS 3 E7 HITACHI (Euclid) API: CH4 (Moteurs Cum/Detroit) VOLVO V = 500 H ECF-1a CH 4 E5 LIEBHERR ACEA E4-E6-E7-E9 V = 500 H ECF-1 CG 4 E3 KOMATSU HTHS: >3.5 mPa-S V = 500 H CATERPILLAR V = 500 H VDS 2 CF 4 E2 VOLVO V = 250 H CATERPILLAR ECF-1 = moteurs ACERT « anciens » ECF-1a / ECF-2 / ECF-3 = moteurs ACERT « récents » VOLVO VDS4 = uniquement pour les camions pas en TP

8 Huiles moteurs Gamme CONDAT - MIXOIL
- VICAM EXEL 10W Huile Semi-synthétique - Caterpillar: ECF-1 - ACEA / API: E7 / CG4-CH4-CI4 - VICAM EXEL 15W Huile minérale - Caterpillar: ECF-1 (moteurs ACERT première génération) - ACEA / API: E3-E5-E7 / CG4-CH4-CI4 - VICAM EXEL E9 15W Huile minérale - Caterpillar: ECF-3 - ECF-1a - ECF-2 (moteurs ACERT deuxième génération) - ACEA / API: E7-E9 / CI4+ - CJ4+ - MIXOIL EXTRA DIESEL - Huile minérale - ACEA: E7 - API: CH4 / CG4 / CF4 / CF

9 Les huiles de transmissions

10 Huiles de transmissions
Types Huile boîtes et pont Huiles pour freins immergés – UTTO et CATERPILLAR Huiles pour boîtes automatiques - ATF Les normes - API = Américan Pétroléum Institute = niveau EP Mil-L = Military Lubricant (peu utilisé) Constructeurs = spécifications particulières SAE J 306 = norme de viscosité des huiles boîtes et ponts

11 Huiles de transmissions
Les normes des huiles boîtes et ponts Norme API de performances EP Norme de viscosité SAE J 306 GRADE SAE Température maximale en °C pour une Viscosité à 100°C cinématique en cSt viscosité de cp Minimum Maximum 70W 55 4.1 75W 40 80W - 26 7.0 85W - 12 11.0 80 < 11.0 85 < 13.5 90 13.5 < 18.5 110 18.5 < 24.0 140 24.0 < 32.5 190 32.5 < 41.0 250 41.0 - GL 1: sans additif extrême pression: obsolète - GL2/3: obsolètes GL4: additif extrême pression ‘‘moyen’’; huile pour boîte à synchros ZF. PU = 14 à 40 Kg/mm2. GL5: additif extrême pression ‘‘fort’’ pour les ponts hypoïdes. PU >> 100 kg/mm2. - MT1: service thermiquement sévère Nota: GL = Gear Lubricant Fluide Visqueuse

12 Huiles de transmissions Boîtes et Ponts – Gamme Condat - MIXOIL
- G-TRANS - Huiles minérales - Vidanges à kms - G-TRANS A / MIXOIL GB - SAE 80W – API: GL4 - G-TRANS 80W90 - SAE 80W90 – API: GL5 - G-TRANS 85W SAE 85W140 – API: GL5 - GEAR SLX - Huiles 100% Synthèse - Vidanges à kms - GEAR SLX 75W80 - SAE 75W80 – API: GL5 - GEAR SLX 75W90 - SAE 75W90 – API: GL5 - GEAR SLX 75W SAE 75W140 – API: GL5 - POLYTRANS LS - Huile minérale - Ponts à glissements limités kms - POLYTRANS LS - SAE 80W110 – API: GL5 – Additifs LS « Limited Slip »

13 Huiles de transmissions
Huiles pour freins immergés (UTTO) Introduction Ces huiles UTTO = Universal Tractor Transmission Oil sont « universelles » dans les transmissions de tracteurs: elles assurent le graissage de l’ensemble: Transmission/Pont AR à freins immergés/Relevage hydraulique Ce type de lubrifiant est aussi couramment employé dans les matériels de TP; - ponts des chargeuses Volvo Séries: C – D – E – F – Spécification WB 101. - ponts des tracto-pelles Cat modèles 428 – 438 – 432…Elle prend alors le nom de MTO. - ponts des chargeuses Komatsu en remplacement des spécifications AXO 75, AXO 80 et de l’huile alternative SAE 30.

14 Huiles de transmissions Huiles Caterpillar - Spécifications
Ce sont des huiles pour freins immergés et boîtes Powershift (boîte auto) à convertisseur. TO2 huiles monogrades ou multigrades. Spécification obsolète. Matériels > 15 ans. TO4 uniquement en huiles monograde du fait de la sévérité des tests de cisaillement. Grades SAE 30 et 50. Le grade 10W est réservé aux applications hydrauliques. Le grade SAE 30 est utilisé dans les boîtes et les ponts. Le grade SAE 50 est utilisé dans les ponts des dumpers et des grosses chargeuses. MTO c’est une huile UTTO - elle répond à la spécification M2C 134D pour certains ponts arrières des tracto-pelles modèles 428 – 432 et 438… - GO Gear Oil = huile boîte et pont SAE 80W90 et API: GL 5. Peu répandue chez Cat mais utilisée par exemple dans le réducteur de rotation de cercle des niveleuses.

15 Huiles de transmissions Caterpillar et UTTO – Gamme Condat
- POLYTRANS FI - Huile minérale - Vidanges à 1000 H - SAE (moteur) = 10W30 – SAE (transmission) = 80W – API: GL4. - Répond aux spécifications de tous les constructeurs de matériels agricoles et à la spécif. Volvo WB 101. - POLYTRANS KM - Huile minérale - Vidanges à 1000 H - SAE 20W40 – API: GL4. Pour les ponts des machines Komatsu. - POLYTRANS Huile 100 % Synthèse - Vidanges à 2000 H - Répond à la spécification Volvo WB 102 (refroidissement des freins de dumpers articulés série E). - MONOCAT 10W – SAE 30 – SAE Huiles minérales - Vidanges à 1000 H - 10W = TO4 - Usage hydraulique uniquement (vidange à 2000H). - SAE 30 = TO4 - Boîtes de vitesses Powershift + Ponts des chargeuses (avant 972) + Réducteurs - SAE 50 = TO4 - Ponts des chargeuses à partir du modèle Dumpers + Réducteurs. Remplace la SAE 30 dans les conditions de T° élevée.

16 Huiles de transmissions
Huiles ATF Introduction ATF = Automatic Transmission Fluid. Ces huiles pour boîtes automatiques sont très fluides car ces transmissions comportent un convertisseur de couple. Dans cet organe le couple dépend de la viscosité de l’huile. Spécifications Pas de norme pour ces huiles mais seulement les spécifications des constructeurs. La spécification la plus connue est le « Dexron » de Général Motors. L’ancêtre du Dexron chez GM est le TASA (Type A Suffix A) qui date de 1957 mais est toujours utilisé. Une autre spécification connue vient de Ford; c’est le M2C 33 F / G, aussi appelé « ATF Ford ». ATF - Gamme Condat - CONDAMATIC III - Dexron III - CONDAMATIC 33 G - ATF Ford M2C 33F/G

17 Les huiles hydrauliques

18 Norme de classification NFE 48-603
Huiles hydrauliques Norme de classification NFE Code Définition HH Huile minérale pure HL Huile HH + anti-oxydant + anti-corrosion HM Huile HL + anti-usure (indice de viscosité < 130) HV Huile HM + indice de viscosité > 130 HS Fluide de synthèse sans résistance particulière au feu (propriétés spéciales) Les deux catégories d’huiles les plus utilisées sont les huiles HM et HV. HM: ces huiles ne contiennent pas d’améliorant d’indice. C’est donc leur VI naturel = 100 (huile minérale parraffinique). HV: indice de viscosité supérieur à 130. La viscosité de ces huiles varie moins vite en fonction de la T° que celle des huiles HM Nota: l’indice de viscosité est le reflet de la variation de la viscosité en fonction de la température. Plus il est élevé moins la viscosité varie. Les huiles synthétiques ont souvent un VI ‘‘naturel’’ (sans polymère) supérieur à 100. C’est particulièrement vrai pour les huiles biodégradables basées sur les esters.

19 Huiles hydrauliques Indice de viscosité Viscosité T° HUILE HV HUILE HM
Le polymère se contracte dans l’huile froide La viscosité à froid de l’huile HM est plus élevée = attention au risque de cavitation de la pompe au démarrage (viscosité maxi admissible) Indice de viscosité Viscosité A chaud la réserve de viscosité de l’huile HM est plus faible = attention à la T° maximale à laquelle la lubrification est assurée (viscosité mini admissible) 1000 cSt 100 cSt 46 cst 50 cSt VI = 160 Expansion du polymère dans l’huile chaude 30 cSt VI = 100 8.6 cst Viscosité due au polymère 10 cSt HUILE HV Viscosité due à l’huile HUILE HM 6.8 cst T° -20°C 40°C 60°C 100°C

20 Hydrauliques Biodégradables
Huiles hydrauliques Hydrauliques Biodégradables Norme de classification ISO Désignation des huiles biodégradables. Code Définition HEPG PAG (PolyAlkyleneGlycol) solubles dans l’eau HEPR Huiles synthétiques PAO HETG Huiles végétales HEES Esters synthétiques Tests de biodégradabilité / Toxicité - CEC-L-33-A-93 test de biodégradabilité primaire en 21 jours. Le lubrifiant est dit ‘‘biodégradable’’ si plus de 80% a été dégradé. Ce test ne prend pas en compte la nature des éléments chimiques de dégradation. ECOLABEL - OCDE 301 B: test de biodégradabilité ultime: les produits de dégradation n’ont aucun impact sur l’environnement. - OCDE : test de toxicité des huiles entières ou des émulsions. - OCDE 117: test de bio accumulation. Le polluant s’élimine et n’est pas stocké. - WGK test de biodégradabilité ultime et de toxicité. Il faut privilégier la biodégradabilité ultime et la non toxicité plutôt que la biodégradabilité primaire.

21 Hydrauliques utilisées en Carrières
Huiles hydrauliques Hydrauliques utilisées en Carrières Les circuits hydrauliques compacts et les difficultés de refroidissement ainsi que les démarrages à basse T° imposent souvent d’utiliser des huiles HV pour limiter la perte de viscosité causée par la T° de fonctionnement élevée ou éviter la cavitation à froid. - 10 W Caterpillar,Komatsu, Terex, Euclid. Komatsu préconise aussi de la HV 46. Il faut se souvenir qu’une 10W « correspond » à une HM 46. 15W40 Liebherr et Volvo. Ces constructeurs reviennent aux HV 46. - HV 46 la plupart des constructeurs préconisent ce type d’huile hydraulique. Nota: la rationalisation des huiles hydrauliques entre 10W et HV 46 doit se faire en faveur de la HV 46 dont la viscosité varie moins avec la T°.

22 Huiles hydrauliques Gammes CONDAT - MIXOIL
- HYDROLUB ZS / MIXOIL TULLA - Huiles minérales HM - Grades: 22 – 32 – 46 – 68 – 100 - Peu utilisées en TP / Carrières : parfois sur certains concasseurs ou cribles. - HYDROLUB S / MIXOIL TULLA HVI - Huiles minérales HV - Grades: 32 – 46 – 68 - Très largement utilisées - HYDROLUB TP - Huile minérale HV - Grade HV 46 – Couleur bleue. - Répond aux exigences de Poclain en résistance au cisaillement, longue durée, anti-usure. - MONOCAT 10W et VICAM SPECIAL 10W - Huiles minérales - Grade SAE 10W. Ce grade correspond à une HM 46. - Monocat 10W pour l’hydraulique Caterpillar. Vicam Spécial 10W pour les autres.

23 Huiles Biodégradables
Gamme CONDAT Une gamme complète de lubrifiants biodégradables pour le métier de la carrière - BIO-NATUR HYDRO Huile hydraulique - BIO-NATUR HYDROSTAR Huile hydraulique longue durée (4000 H) - BIO-NATUR GEAR 150 – Huiles pour engrenages - BIO-NATUR EXTREME EP 2 - Graisse hautes performances longue durée D’autres lubrifiants biodégradables sont disponibles: BIO NATUR 2 TEMPS pour les moteurs 2 temps BIO NATUR CHAIN pour les chaînes de tronçonneuses

24 Viscosités comparées ISO / SAE S A E – Huiles automotive
ISO et SAE Viscosités comparées ISO / SAE I S O Huiles industrielles S A E – Huiles automotive Viscosité à 40°C Moteurs Transmissions ( tolerance + ou - 10% ) Grades (visco 40°C) 32 DEXRON III (34) TASA (32) 32/46 75W80 (39) DEXRON IID (37) 46 SAE 10W (49) 46/68 20W20 (60) SAE 20 (61) 68 5W30 (65) 10W30 (68) UTTO (65) 68/100 5W40 (88) SAE 30 (87) 80W (85) THFI (80) 100 90-110 15W40 (110) 10W40 (98) 75W90 (104) W85 (100) 100/150 5W50 (114cSt) W50 (130) 20W40 (124) SAE 40 (133) 150 20W50 (153) 150/220 75W140 (180) W90 (190) 80W140 (191) 220 SAE 50 (210) 85W90 (220) (210) 320 320/460 85W140 (360)