Lubrifiants pour moteurs thermiques

Transcription

1 Lubrifiants pour moteurs thermiques Normes générales par Jean AYEL Professeur honoraire à l École nationale supérieure du pétrole et des moteurs 1. Contraintes imposées aux lubrifiants... BM Organismes de normalisation Classification SAE Spécifications européennes ACEA Spécifications CCMC Spécifications ACEA Spécifications ACEA de Codes de pratique ATIEL et ATC Spécifications ACEA de Spécifications ACEA de Spécifications ACEA de Classifications API Classifications API pour les moteurs à essence (catégories «S») Classifications API pour les moteurs Diesel (catégories «C») Système de certification API et code de pratique CMA Labels «économie d énergie» API Classifications ILSAC Conclusion Pour en savoir plus... Doc. BM D une manière générale, les huiles pour moteurs répondent à des classifications, à des spécifications et à des cahiers des charges émanant d organismes nationaux ou internationaux, de constructeurs de véhicules automobiles ou de moteurs industriels et, parfois, de grands utilisateurs comme les armées nationales ou les grandes administrations. Ces documents sont destinés soit à homologuer (normes), soit à qualifier (classifications) les produits. On distingue les classifications des spécifications ou cahiers des charges : les premières sont données à titre informel et n ont pas un caractère obligatoire ; elles ne constituent que des recommandations d emploi ; les secondes, en revanche, présentent un certain caractère «législatif» puisque les constructeurs ou les organismes d utilisateurs les intègrent dans leurs préconisations. Dans cet article, nous allons présenter les classifications et les spécifications des organismes. Celles émanant des constructeurs seront données dans l article [BM 2 751]. Cette étude concernant les lubrifiants pour moteurs thermiques se compose de trois parties : [BM 2 750] Lubrifiants pour moteurs thermiques. Normes générales [BM 2 751] Lubrifiants pour moteurs thermiques. Spécifications des constructeurs [BM 2 752] Lubrifiants pour moteurs thermiques. Marché et consommation. Techniques de l Ingénieur, traité Génie mécanique BM

2 LUBRIFIANTS POUR MOTEURS THERMIQUES 1. Contraintes imposées aux lubrifiants De tous les mécanismes, les moteurs thermiques alternatifs sont, sans nul doute, les plus difficiles à lubrifier. En effet, ces machines renferment pratiquement tous les composants mécaniques existants : guidages linéaires pistons-cylindres et tiges de soupapes-guides de soupapes, paliers cylindriques lisses, butée, ensembles cames-poussoirs ou cames-patins de basculeurs, engrenages, chaînes-roues dentées, roulements à billes ou à rouleaux, systèmes hydrauliques de rattrapage de jeu et actionneurs de déphasage d arbre à cames, pompes à huile, clapets, etc. De plus, ces divers organes fonctionnent dans des conditions tribologiques extrêmement variables. Les pressions de contact peuvent atteindre 1 GPa, les vitesses de glissement varient de zéro à plusieurs dizaines de mètres par seconde et les températures d huile se situent entre la température ambiante (pouvant descendre jusqu à 35 C) et des valeurs pouvant atteindre 300 C dans les parties les plus chaudes du moteur. On rencontre donc, dans les moteurs, tous les régimes de lubrification (hydrodynamique, élastohydrodynamique, limite et mixte) entre des surfaces en contact surfacique ou hertzien soumises à un mouvement alternatif, rotatif continu ou oscillant. Les conditions d ambiance sont quelquefois poussiéreuses, donc abrasives (engins de travaux publics, matériels agricoles, pistes non revêtues ) et toujours corrosives à cause de la combustion des hydrocarbures et autres composés du carburant générant des produits acides d oxydation, de l eau, des oxydes d azote et autres dérivés nitrés, des composés soufrés si le carburant renferme cet élément, etc. Une faible partie des gaz brûlés passe de la chambre de combustion dans le carter d huile et dans les parties lubrifiées du moteur en traversant la segmentation, jamais parfaitement étanche. Ces gaz, que l on appelle gaz de blow-by, entrent en contact intime avec l huile et accélèrent fortement sa dégradation par oxydation, nitro-oxydation et déplétion d additifs. Ce sont bien ces conditions tribologiques difficiles qui font que les huiles pour moteurs sont des produits de haute technologie, aux fonctions multiples, qui doivent sans cesse s adapter aux progrès techniques et aux évolutions des contraintes environnementales, pour offrir, à leurs utilisateurs, des moteurs plus sobres, moins polluants, plus fiables, plus durables tout en étant plus performants en termes de puissance et surtout de couple moteur spécifique et, enfin, plus faciles d entretien. Ces évolutions conduisent toutes à un accroissement des contraintes imposées au lubrifiant. Augmentation sensible des températures d huile 150 C, voire 170 C, sont des températures moyennes que l on rencontre de plus en plus souvent dans les carters et 270 C, voire 300 C, sont des températures ponctuelles pouvant être atteintes dans des zones critiques comme le fond de première gorge de segment ou le palier du turbocompresseur côté turbine. Il en résulte, outre une oxydation accélérée de l huile (la vitesse d oxydation des hydrocarbures double tous les 10 K), des risques de défaillance graves comme l usure adhésive sévère (grippage) des segments, des paliers ou des organes de distribution à cause d une trop faible viscosité du film d huile. Il peut aussi en résulter l encrassement d organes par des dépôts carbonés comme le gommage des segments, le blocage du circuit d huile des turbocompresseurs, la formation de dépôts sur les cordons de feu des moteurs Diesel entraînant de l usure par polissage des cylindres, etc. Conditions de circulation des véhicules plus sévères Ces conditions sont devenues plus sévères à cause de l extension des réseaux autoroutiers et, surtout, des difficultés croissantes du trafic urbain induisant des phases de fonctionnement à froid alternant avec des phases de fonctionnement à chaud mais à vitesse modérée. Ces conditions sont d une extrême sévérité pour l usure adhésive des organes de distribution, pour l usure corrosive des cylindres et pour la formation de boues capables d engluer les parties les plus froides du moteur. Développement d huiles dites «économiseuses» Elles sont de plus en plus fluides, comme des huiles de grades SAE 0W-30 et même 0W-20 par exemple, qui permettent, par réduction des pertes par frottement, d économiser un peu de carburant tout en facilitant les démarrages à froid. En revanche, l emploi d huiles trop fluides risque de se traduire par des fragilités de film d huile pouvant entraîner de l usure, par des pertes par évaporation des fractions volatiles de l huile de base et par une plus grande sensibilité à la thermo-oxydation. Réduction des émissions de polluants à l échappement Cette réduction impose de nouvelles contraintes aux huiles telle la réduction de la teneur en éléments susceptibles d empoisonner les catalyseurs des pots d échappement : phosphore de l additif antiusure, soufre des huiles de base, des additifs antiusure et détergents, chlore de certains additifs dispersants, etc. De même, la présence de baryum provenant d additifs détergents de conception ancienne est interdite. De plus, la dépollution des moteurs impliquant une combustion en mélange pauvre, plus chaude et plus riche en oxydes d azote, aggrave l oxydation de l huile par un mécanisme de nitro-oxydation. Les nouveaux systèmes d injection directe des moteurs Diesel donnent lieu à une modification de la nature et de la structure des particules de suie qui peut entraîner des problèmes de dispersion et d usure. Sur ces mêmes moteurs, la généralisation de la recirculation des gaz d échappement (EGR) accroît la tendance à l oxydation de l huile et à la formation de dépôts. Simplification et rationalisation du graissage des véhicules Ces deux contraintes entraînent le développement d huiles mixtes essence- Diesel, d huiles multifonctionnelles pour les matériels agricoles et de travaux publics. Or, les exigences de lubrification aussi différentes et souvent contradictoires des moteurs Diesel suralimentés, des transmissions chargées avec organes de friction immergés et des circuits hydrauliques compliquent sérieusement la tâche du formulateur du fluide unique. Recherche d un meilleur agrément de conduite des véhicules Cela se traduit par la formulation de produits plus fluides à basses températures, et contenant des additifs réducteurs de frottement pour démarrer plus facilement à froid, ou d huiles multiusages contenant des additifs modificateurs de frottement pour éviter le phénomène de stick-slip (ou frottement saccadé), générateur de bruit et de vibrations. Évolution des carburants La diminution de la teneur en soufre des gazoles, la suppression du plomb dans les essences, le développement des carburants gazeux (GPL, GNV) peuvent donner lieu, dans certains cas, à des problèmes aggravés d usure ou d oxydation. Évolution des matériaux et de la technologie des moteurs Cette évolution fait apparaître de nouvelles contraintes pour le lubrifiant. Ainsi, comme il a été dit précédemment, la recirculation des gaz d échappement augmente la pollution de l huile. L injection directe d'essence provoque un lavage des soupapes et un moindre refroidissement du mélange carburé. Le montage de plus en plus fréquent de poussoirs hydrauliques pose le problème de l aération de l huile. L adoption de nouveaux matériaux tels que les métaux frittés pour les cames ou les sièges de soupapes ou encore les revêtements à base de céramiques déposés par plasma sur les segments de feu peut donner lieu, avec l huile lubrifiante, à des comportements tribologiques différents de ceux observés avec les matériaux traditionnels. Malgré toutes ces nouvelles contraintes, sous la pression de la concurrence, les constructeurs d automobiles et de moteurs industriels allongent sans cesse, souvent exagérément, les intervalles de BM Techniques de l Ingénieur, traité Génie mécanique

3 LUBRIFIANTS POUR MOTEURS THERMIQUES vidange qui, au début des années 2 000, atteignaient km, voire même km pour les moteurs à essence, jusqu à km pour les moteurs Diesel à injection indirecte, km et même km chez certains constructeurs, pour les moteurs Diesel à injection directe de véhicules de tourisme et utilitaires légers. Les espacements de vidange des moteurs Diesel de véhicules industriels suivent la même évolution puisque, à la même période, ils étaient compris entre et km selon la technologie du moteur et surtout selon la nature du service. Bien sûr, ces espacements sont associés à des améliorations apportées aux circuits de graissage (filtration plus efficace, capacité d huile accrue, refroidissement de l huile ) ainsi qu à l implantation d indicateurs de vidange au tableau de bord. Devant satisfaire toutes ces exigences, souvent contradictoires, les huiles pour moteurs sont des produits de plus en plus sophistiqués dont la mise au point exige des efforts de recherche longs et coûteux effectués sur du matériel lourd (les bancs d essais moteurs) qui doit sans cesse être renouvelé. Pour une revue générale sur les caractéristiques des lubrifiants, le lecteur se reportera dans ce traité aux articles [B 5 340] à [BM 5 344], références [1][2][3][4]. 2. Organismes de normalisation Les huiles pour moteurs sont définies par les classifications et spécifications des organismes suivants. L Association des constructeurs européens d automobiles (ACEA), pour l Europe, a remplacé, en 1991, le Comité des constructeurs du marché commun (CCMC) et promulgue, en moyenne tous les deux ans, des spécifications comportant des séquences d essais de laboratoire et sur bancs moteur, pour les moteurs à essence et Diesel de véhicules automobiles légers (VT et VUL) et pour les moteurs Diesel de véhicules industriels (poids lourds, autobus, engins de travaux publics et agricoles, moteurs industriels ). La Society of Automotive Engineers (SAE), aux États-Unis, propose, depuis 1911, une classification basée sur les viscosités à froid et à chaud des huiles. Cette classification est utilisée dans le monde entier. L American Petroleum Society (API), aux États-Unis, publie, depuis 1947, des classifications de service qui, au départ, étaient de simples recommandations et qui, par la suite, sont devenues pratiquement de véritables spécifications. Elles concernent les huiles pour moteurs à essence (catégories «Sx») ainsi que les huiles pour moteurs Diesel (catégories «Cx»). L International Lubricant Standardization and Approval Committee (ILSAC) ne concerne que des huiles destinées aux moteurs à essence. Sa spécification, établie conjointement par les États-Unis et le Japon, ne rencontre guère d échos en Europe. Les grands constructeurs d automobiles et de moteurs industriels, en Europe, se basent sur les spécifications ACEA en y ajoutant des exigences spécifiques sous forme d essais physico-chimiques, mécaniques et moteurs complémentaires. Les constructeurs japonais agissent de même à partir des spécifications américaines API et/ou JAMA (Japan Automobile Manufacturers Association) tandis que les constructeurs américains, d une manière générale, adoptent les classifications de service de l API. Seuls certains constructeurs de véhicules industriels comme Mack possèdent des spécifications propres. Les armées nationales ainsi que l OTAN établissent des spécifications dont les plus connues sont celles de l armée américaine (spécifications US Army MIL-L- ou MIL- PRF- ). L armée française possèdent ses propres spécifications établies par la Direction centrale du service des essences des armées (DCSEA). Les grandes administrations ont quelquefois établi des spécifications d huiles moteurs pour leurs propres besoins ; c est ainsi le cas, en France, du Groupement permanent d étude des marchés (GPEM) du ministère de l Économie et des Finances. Mais ces dernières spécifications, en vigueur il y a quelques années, ne sont plus guère suivies depuis l apparition des spécifications ACEA (à partir de 1998) qui semblent satisfaire les exigences de l administration. Toutes les normes établies par ces organismes sont en constante évolution du fait, à la fois, des progrès technologiques réalisés dans les moteurs et de la prise en compte de plus en plus grande des exigences environnementales. Ainsi, il n est pas rare de voir ces spécifications remises à jour tous les deux ans et, quelquefois même, tous les ans! 3. Classification SAE Cette classification de viscosité, d usage universel, prend en compte différents critères de viscosité à froid et à chaud. Remontant à 1911, elle évolue régulièrement pour s adapter aux exigences d opérabilité à froid et de sécurité à chaud des moteurs. La version de fin 1999 (SAE J300 DEC99), en vigueur en 2003, définit onze grades de viscosité (tableau 1). Grades «hiver» Au nombre de six, notés «W» (de l abréviation anglaise «Winter»), ils sont caractérisés par deux viscosités mesurées à basse température. La première représente la viscosité de démarrage à froid. Elle est mesurée sur un viscosimètre dynamique rotatif appelé «Cold Cranking Simulator» (CCS) ou «simulateur de démarrage à froid» (figure 1) qui simule le fort cisaillement de l huile dans les paliers lors de la phase d entraînement du vilebrequin par le démarreur. Selon la méthode d essai normalisée ASTM D 5293, la viscosité de démarrage à froid est mesurée par comparaison avec celles d huiles étalons de viscosités dynamiques connues à des températures stabilisées allant de 35 C pour les huiles de grade 0W à 10 C pour les huiles 25W et augmentant de 5 en 5 C d un grade à l autre. Pour chaque grade «W», la viscosité mesurée au CCS ne doit pas excéder l une des valeurs données dans le tableau 1. La seconde, ou viscosité de pompabilité à froid, est effectuée sur un autre viscosimètre rotatif à cylindres coaxiaux dénommé «Mini Rotary Viscometer» (MRV) ou «miniviscosimètre rotatif» (figure 2), après un cycle de refroidissement lent de 48 h. Elle donne la valeur maximale de la viscosité dynamique, sous très faible vitesse de déformation, pour laquelle le lubrifiant peut être véhiculé par la pompe à huile dans toutes les parties du circuit de graissage pour des températures s échelonnant de 5 en 5 C, depuis 40 C pour les huiles de grade 0W, jusqu à 15 C pour les huiles 25W. Le principe de la mesure est simple : on applique sur l axe du rotor du viscosimètre MRV un couple correspondant à la viscosité dynamique de mpa.s, puis, en partant de la plus basse température prévue par la méthode d essai ASTM D 4684, on réchauffe l huile progressivement. On note la température à laquelle le rotor commence à tourner sous l effet du couple ; elle est appelée «température limite de pompabilité» (TLP). On vérifie également, sur cet appareil, que l huile ne donne pas lieu à un seuil d écoulement (yield value), qui caractériserait un comportement rhéologique à froid de type plastique. De plus, pour que les huiles «W» monogrades (exemple : SAE 10W) ne soient pas formulées avec des huiles de base trop fluides à chaud, la classification SAE leur impose une viscosité cinématique minimale mesurée selon la méthode ASTM D 445. Grades «été» Au nombre de cinq, ils sont désignés par les chiffres symboles 20, 30, 40, 50 et 60 et caractérisés par deux mesures de viscosité à chaud. L une, la viscosité cinématique, est effectuée à 100 C, sous faible vitesse de déformation, à l aide du viscosimètre à tube capillaire de la méthode ASTM D 445. Pour chaque grade, la viscosité cinématique doit être comprise entre une valeur minimale et une valeur maximale données dans le tableau 1 (p. 5). Techniques de l Ingénieur, traité Génie mécanique BM

4 LUBRIFIANTS POUR MOTEURS THERMIQUES Moteur à couple constant N = tr/min Poulies Thermocouple Couplemètre Fluide caloporteur h Tachymètre Rotor Stator Arbre flexible Fluide de refroidissement Stator Rotor Film d'huile Arrivée de l'échantillon d'huile Méplats pour former un «coin» hydrodynamique et centrer le rotor Figure 1 Schéma du principe du viscosimètre CCS Figure 3 Principe du viscosimètre rotatif HTHS Ravenfield Rotor Rayon de l'axe : 3,18 mm Huile Bloc à température régulée Rayon du rotor Hauteur du rotor Rayon de la cellule : 8,5 mm : 20 mm : 9,5 mm Poids Figure 2 Schéma de principe du miniviscosimètre rotatif MRV L autre est une mesure de viscosité dynamique effectuée à haute température (150 C) et sous vitesse de déformation très élevée (U/h = 10 6 s 1 ), sur un des trois viscosimètres normalisés HTHS (abréviation de l anglais High Temperature High Shear : haute température, haut cisaillement). Nota : la vitesse de déformation : (du/dh) ou (U/h) avec U vitesse, h épaisseur du film d huile de la relation de Newton, est souvent désignée, de manière impropre, «taux de cisaillement» ou encore «gradient de vitesse». Sur le viscosimètre rotatif Ravenfield (figure 3) d origine européenne, la mesure de viscosité HTHS est faite conformément à la méthode européenne CEC L-36-A-90 ou à son équivalente américaine ASTM D Sur le viscosimètre rotatif TBS (abréviation de Tapered Bearing Simulator), d origine américaine, la mesure est effectuée selon la méthode ASTM D 4683 tandis que le troisième appareil, également d origine américaine, est un viscosimètre multicellulaire à tubes capillaires sous pression utilisé conformément à la méthode ASTM D Les viscosités dynamiques HTHS des huiles moteurs doivent être supérieures ou égales aux valeurs minimales allant de 2,6 mpa.s pour les huiles de grade SAE 20 à 3,7 mpa.s pour les huiles de grades 40 visqueuses à froid, 50 et 60 en passant par la valeur de 2,9 mpa.s pour les huiles de grades 30 et 40 fluides à froid (cf. tableau 1). Cette exigence de viscosité à haute température et haut cisaillement a été spécifiée, en premier lieu, par les constructeurs automobiles européens (Volkswagen notamment), dès le début des années 1980, pour s assurer que, dans les conditions de fonctionnement les plus sévères rencontrées dans les paliers de moteurs, les épaisseurs de film d huile, donc les viscosités HTHS, étaient suffisantes pour éviter tous risques de contact métal-métal pouvant entraîner des usures sévères, voire des grippages de surfaces frottantes. La viscosité HTHS minimale imposée par l ensemble des constructeurs et des grands utilisateurs européens étaient alors de 3,5 mpa.s quel que soit le grade de viscosité SAE. Le CCMC avait d ailleurs introduit cette exigence, dès décembre 1983, dans sa spécification FL/28/83 concernant les huiles pour moteurs à essence G1, G2 et G3. (0) Le besoin de mesurer la viscosité dynamique sous fort cisaillement, c est-à-dire dans les conditions existant à grande vitesse dans les films d huile des organes des moteurs (paliers, contacts pistonssegments/cylindres, organes de distribution, etc.), a été justifié par le développement d huiles multigrades de plus en plus fluides. Or, ces huiles sont formulées avec des huiles de base fluides additionnées de polymères améliorant l indice de viscosité dont le rôle est d augmenter beaucoup plus la viscosité à chaud de l huile par un effet d encombrement stérique que la viscosité à froid. Mais cet épaississement à chaud, effectif lorsque l huile est au repos ou n est soumise qu à de faibles vitesses de déformation, diminue de façon plus ou moins importante, selon la structure chimique du polymère, lorsque la vitesse de déformation dépasse 10 3 ou 10 4 s 1. La viscosité tend vers une valeur asymptotique pour des valeurs de U/h atteignant 10 6 s 1. BM Techniques de l Ingénieur, traité Génie mécanique

5 LUBRIFIANTS POUR MOTEURS THERMIQUES Tableau 1 Classification de viscosité SAE J 300 DEC99 des huiles pour moteurs Grade de viscosité SAE Viscosité dynamique maximale de démarrage à froid (mpa.s) Viscosité dynamique maximale de pompabilité à froid sans seuil d écoulement (mpa.s) Viscosité cinématique sous faible vitesse de déformation (mm 2 /s) Viscosité dynamique HTHS à 150 C et 10 6 s 1 de vitesse de déformation (mpa.s) Minimum Maximum Minimum GRADES «HIVER» 0W (à 35 C) (à 40 C) 3,8 5W (à 30 C) (à 35 C) 3,8 10W (à 25 C) (à 30 C) 4,1 15W (à 20 C) (à 25 C) 5,6 20W (à 15 C) (à 20 C) 5,6 25W (à 10 C) (à 15 C) 9,3 GRADES «ÉTÉ» 20 5,6 < 9,3 2,6 30 9,3 < 12,5 2, ,5 < 16,3 2,9 (grades 0W-40, 5W-40 et 10W-40) 40 12,5 < 16,3 3,7 (grades 15W-40, 20W-40, 25W-40 et 40) 50 16,3 < 21,9 3, ,9 < 26,1 3,7 MÉTHODES DE MESURE Normes (cf [Doc. BM 2 750] ASTM D5293 sur CCS ASTM D4684 sur MRV (1) ASTM D445 sur viscosimètre à capillaire (1) La présence d un seuil d écoulement plastique (Yield stress) détecté par cette méthode constitue un défaut rédhibitoire de viscosité. ASTM D4683 (TBS) CEC L-36-A-90 ( ASTM D4741) (Ravenfield) ASTM D5481 (capillaire sous pression) Cette chute de viscosité est temporaire car elle est due au déploiement et à l alignement des macromolécules dans le sens de l écoulement forcé du lubrifiant dans les films d huile des organes rapides. Lorsque U/h diminue, les molécules de polymère se pelotonnent à nouveau sur elles-mêmes et l huile retrouve sa viscosité d origine (figure 4). Il est évident que c est cette viscosité HTHS qui conditionne la tenue des surfaces frottantes dans les moteurs et non la viscosité cinématique mesurée à faible vitesse de déformation. Pour le moment (2003), les constructeurs européens, dans leurs spécifications, conservent la valeur minimale de 3,5 mpa.s pour les huiles xw- 40 et descendent la barre à 2,9 mpa.s minimum pour les huiles de grades 5W-30 et 0W-30 destinées à économiser le carburant. Huiles monogrades et huiles multigrades Les huiles qui répondent aux limites de viscosité d un grade à froid ou à chaud sont dites monogrades (exemple : SAE 10W, SAE 30 ). Celles qui satisfont à la fois les limites de viscosité d un grade à froid et d un grade à chaud sont dites multigrades (exemple : 0W- 30, 5W-40, 15W-40). Évolution de la classification SAE La SAE ne s est intéressée à la viscosité HTHS qu à partir de 1992 avec la classification SAE J300 FEB92. Les limites minimales de viscosité avaient alors été mises sur les grades «W». Un an après, lors de la parution de la classification SAE J300 MAR93, les limites actuelles étaient affectées aux grades «été». pour différents grades (mpa.s) Viscosité dynamique η Huile cisaillée de façon permanente Viscosité de l'huile de base Viscosité HTHS minimale Vitesse de déformation γ = U (s 1 ) h (ou «gradient de vitesse» ou «taux de cisaillement») Cisaillement permanent Huile neuve Figure 4 Variation viscosité/vitesse de déformation d un fluide non newtonien Techniques de l Ingénieur, traité Génie mécanique BM

6 LUBRIFIANTS POUR MOTEURS THERMIQUES Fort cisaillement Faible cisaillement Viscosimètre CCS (Cold Cranking Simulator ) ASTM D 5293 θ : 10 à 35 C U / h : 10 4 à 10 5 s 1 Miniviscosimètre rotatif MRV (Mini Rotary Viscometer ) ASTM D 4684 θ : 15 à 40 C U / h : 0 à 10 s 1 Basses températures Viscosimètre HTHS Ravenfield : CEC L 36-A-90 ou ASTM D 4741 TBS : ASTM 4683 Capillaire sous pression : ASTM D 5481 θ : 150 C, U/h : 10 6 s 1 Viscosimètre à capillaire ASTM D445 θ : 100 C U / h : 0,1 à 10 s 1 Hautes températures Lubrifiants de transmissions Il existe aussi une classification de viscosité SAE pour les lubrifiants de transmissions à commande manuelle (boîtes de vitesses) et de ponts. Elle est définie, de manière plus simple, par quatre grades «W» dont les limites à basses températures sont contrôlées à l aide du viscosimètre dynamique rotatif Brookfield, et par cinq grades à chaud définis par des intervalles de viscosité cinématique mesurée sur viscosimètre à tube capillaire (tableau 2). Comme les huiles pour moteurs, les huiles de transmissions sont monogrades si elles ne satisfont qu une exigence de viscosité à froid ou à chaud (exemple : SAE 70W, SAE 90 ). Elles sont multigrades lorsqu elles satisfont à la fois les limites de viscosité à froid et à chaud (exemple : SAE 75W-90, SAE 85W-140 ). 4. Spécifications européennes ACEA Figure 5 Mesures de viscosité de la classification SAE J300 DEC99 Tableau 2 Classification de viscosité SAE J300 de 1998 des lubrifiants de transmissions à commande manuelle et de ponts Grade de viscosité SAE Température maximale pour une viscosité de mpa.s (ou cp) (1) ( C) Viscosité cinématique à 100 C (mm 2 /s) (ou cst) Minimum (2) GRADES HIVER 70W 55 (3) 4,1 75W 40 4,1 80W 26 7,0 85W 12 11,0 Si, jusqu en 1980, la classification de viscosité SAE des huiles moteurs n était basée que sur deux mesures de viscosité, l une à froid sur le viscosimètre CCS à 18 C et l autre à chaud sur viscosimètre à capillaire à 100 C, la classification en vigueur vingt ans plus tard est définie par quatre mesures de viscosité comme le montre la figure 5, soit deux mesures effectuées sous fort cisaillement et deux mesures sous faible cisaillement, dont deux mesures réalisées à basse température et deux mesures à haute température. (0) Maximum GRADES ÉTÉ 80 7,0 < 11, ,0 < 13, ,5 < 24, ,0 < 41, ,0 MÉTHODES DE MESURE Normes (cf [Doc. BM 2 750]) ASTM D 2983 ASTM D 445 (1) Des exigences additionnelles de viscosité à basses températures sont demandées pour les huiles pour boîtes de vitesses synchronisées en service modéré (< mpa.s à 30 C au CCS/ASTM D 5293). (2) Les limites minimales de viscosité doivent aussi être respectées après essai de cisaillement de 20 h sur l appareil KRL (CEC L-45-T-53 méthode C). (3) La précision de la méthode ASTM D 2983 n a pas encore été établie audessous de 40 C. Cela doit être fait par l ASTM jusqu à 55 C. L Association des constructeurs européens d automobiles (ACEA), qui a remplacé en 1991 le Comité des constructeurs du marché commun (CCMC), est un organisme coopératif regroupant la plupart des constructeurs de véhicules automobiles de tourisme et industriels présents en Europe, soit une quinzaine de groupes et sociétés automobiles. Les spécifications du CCMC, puis de l ACEA, reposent sur des essais de laboratoire et des essais sur moteurs dont quelques-uns sont d origine américaine (essais ASTM, Mack, Cummins ), mais dont la plupart sont des procédures normalisées ou expérimentales mises au point par le Conseil européen de coordination (CEC) (cf. [Doc. BM 2 750]). 4.1 Spécifications CCMC Créé en 1972, le CCMC avait édité, dès 1973 pour les huiles pour moteurs à essence et, en 1977, pour les huiles pour moteurs Diesel, les premiers projets de spécifications basés sur la satisfaction de performances minimales obtenues sur moteurs européens au banc d essai fonctionnant selon des procédures développées par le CEC. En décembre 1983, pour les huiles pour moteurs à essence (spécification FL/28/83) et en août 1984, pour les huiles pour moteurs Diesel (spécification FL/37/84), le CCMC édita des «séquences d essai» véritables spécifications basées sur la satisfaction de performances minimales obtenues sur moteurs au banc en utilisant à la fois les procédures européennes du CEC et les procédures américaines ASTM des classifications de service API lorsque celles-ci répondaient bien aux exigences des constructeurs européens. Ces séquences prévoyaient les cas suivants. Qualités d huiles pour moteurs à essence (au nombre de 3) : G1 (standard) ; G2 (haut de gamme de viscosité normale) ; G3 (haut de gamme de basse viscosité). Qualité d huiles pour moteurs Diesel à injection indirecte de véhicules légers (une seule) désignée PD-1. Qualités d huiles pour moteurs Diesel de véhicules industriels (au nombre de 3) : D-1 pour moteurs à aspiration naturelle en service peu sévère ; D-2 pour moteurs à aspiration naturelle et suralimentés en service sévère ; D-3 pour tous moteurs en service très sévère. Ces dernières furent les premières huiles «antipolissage» mises sur le marché. En plus des essais moteurs conduits selon des procédures européennes ou américaines, les séquences CCMC de 1983/84 comportaient des essais physico-chimiques et mécaniques de laboratoire BM Techniques de l Ingénieur, traité Génie mécanique

7 LUBRIFIANTS POUR MOTEURS THERMIQUES tels que l'essai de cisaillement sur injecteur Bosch, l essai de pertes par évaporation Noack, la viscosité HTHS et des essais de compatibilité avec les matériaux de joints qui, à l époque, restaient à définir. Ces spécifications CCMC évoluèrent en avril La séquence d huiles pour moteurs à essence (spécification FL/29/89) ne comportait plus que deux qualités d huile : G-4 de viscosité normale et G-5 de faible viscosité pour économiser le carburant. Les séquences d huiles pour moteurs Diesel substituaient la qualité PD-2 à PD-1 pour les véhicules légers et ne gardaient que deux qualités : D-4 pour les huiles standards et D-5 pour les nouvelles huiles antipolissage de qualité supérieure pour les moteurs Diesel de véhicules industriels. Dans la pratique, les huiles D-5 furent désignées «huiles SHPD». Nota : les huiles SHPD (Super Haute Performance Diesel), en anglais, SHPDO (Super High Performance Diesel Oil) sont, à un moment donné, les huiles du plus haut niveau de performances pour les moteurs Diesel de véhicules industriels. Les qualités des huiles dites «SHPD» sont dont évolutives. Les séquences de 1989 furent légèrement modifiées en avril 1991 tandis que le CCMC était dissous et remplacé par l ACEA, mais les désignations G-4, G-5, PD-2, D-4 et D-5 subsistèrent jusqu à Spécifications ACEA Code of practice CMA (pour essais US ASTM) Spécifications ACEA Standard SAE CODE ATIEL Code de pratique ATIEL Nouvelles huiles moteurs ACEA Code de pratique ATC (pour essais européens CEC) Méthodes d'essais et procédures CEC et ASTM Centre européen d'enregistrement ERC Spécifications ACEA de 1996 Les premières spécifications ACEA, référencées FL/52/95 et datée du 14/12/1995, ont pris effet le 01/01/1996, elles définissaient les qualités suivantes. Qualités d huiles pour moteurs à essence (au nombre de 3) : l une de basse viscosité pour économiser le carburant (A1-96) ; la deuxième de qualité standard à base d huiles minérales (A2-96) ; la dernière de haut de gamme, moins volatile et plus stable à l oxydation (A3-96). Pour répondre à ces exigences, les huiles A3 sont formulées avec des huiles de base spéciales : hydrotraitées, partiellement synthétiques ou 100 % synthétiques. Qualités d huiles pour moteurs Diesel de véhicules légers (VT + VUL) (au nombre de 3) : la première, de basse viscosité, pour économiser le carburant (B1-96) ; la seconde à base minérale, de viscosité normale et de qualité standard (B2-96) ; la troisième de qualité supérieure, à base non conventionnelle, plus stable au cisaillement, moins volatile, plus dispersante et plus antiusure vis-à-vis des organes de distribution (B3-96). Qualités d huiles pour moteurs Diesel de véhicules industriels (au nombre de 3) : la première, de niveau voisin de celui de CCMC D4, et désignée (E1-96) ; la seconde (E2-96) de niveau supérieur à D4 ; la troisième (E3-96), de niveau voisin de celui de D Codes de pratique ATIEL et ATC De la même façon que les américains ont défini un «Code of Practice CMA» (cf 5.3) pour les essais ASTM utilisés dans les classifications de service API/SAE et dans les spécifications ILSAC, l Association technique de l industrie européenne des lubrifiants (ATIEL) (organisme regroupant les compagnies pétrolières et les grands fabricants européens de lubrifiants) a élaboré, à l occasion de la publication des spécifications ACEA de 1996, un code de pratique (Code of practice) qui s appuie sur les mêmes règles déontologiques que celui du CMA (figure 6). Pour appartenir à l une des catégories ACEA, les essais de performances sur moteurs et de laboratoire doivent être conduits selon une procédure d approbation désignée European Engine Lubricant Figure 6 Code de pratique européen ATIEL Quality Management System (EELQMS) décrite dans le code de pratique ATIEL. Ce code stipule que les essais américains ASTM (IIIE, VE, Mack T-8, T-8E et T-9, Cummins M11, etc.) doivent être conduits conformément au code de pratique CMA (cf. 5.3), alors que les essais moteurs européens CEC doivent être effectués selon le code de pratique ATC (Additive Technical Council : organisme européen représentant l industrie européenne des additifs), d inspiration semblable au code CMA. Le code ATC implique que les essais moteurs soient préenregistrés par un organisme indépendant, l European Registration Centre (ERC), qui est d ailleurs le même centre américain que celui utilisé par l API. Les procédures d homologation ACEA doivent être effectuées conformément aux normes de qualité ISO Celles-ci stipulent que les huiles doivent être fabriquées dans des usines (blending plant) accréditées qualité ISO 9002 et que les essais doivent être effectués dans des laboratoires agréés ayant reçu les accréditations «Qualité internationale» ISO 9001 et, pour ce qui concerne les essais européens CEC, l accréditation EN Les bancs d essais moteurs, attribués au hasard aux huiles candidates, sont régulièrement étalonnés à l aide d huiles de référence du CEC dont les résultats sont communiqués à l ERC. En cas de modification de formulation d un lubrifiant déjà certifié ACEA, le code ATIEL définit, pour les essais CEC, les règles d interchangeabilité à respecter. Celles-ci stipulent quels doivent être les essais de laboratoire ou sur bancs moteurs qui doivent être refaits pour s assurer que l huile reformulée reste toujours conforme aux exigences des spécifications de l ACEA. Ces règles d interchangeabilité ATIEL concernent les changements : du grade de viscosité SAE ; des huiles de base qui sont divisées en cinq groupes identiques à ceux définis par l API ; de l additif améliorant l indice de viscosité ; du paquet d additifs de performance (package). Pour les essais ASTM des spécifications ACEA, les règles d interchangeabilité spécifiées par l API sont appliquées Spécifications ACEA de 1998 Publiées le 4 mars 1998 et en vigueur jusqu au 1 er mars 2002, elles faisaient apparaître deux nouvelles spécifications (B4-98 et E4-98), tandis que les désignations de celles présentant des différences sensibles avec les spécifications correspondantes de 1996 étaient sui- Techniques de l Ingénieur, traité Génie mécanique BM

8 LUBRIFIANTS POUR MOTEURS THERMIQUES vies de la date «98». D autres, ne faisant l objet que de modifications mineures par rapport aux précédentes, voyaient leurs désignations suivies de «96 Issue 2» (exemple : A2-96 Issue 2). Ces spécifications étaient relatives aux qualités suivantes. Qualités d huiles pour moteurs à essence (au nombre de 3) A1-98 : huiles de basse viscosité pour économiser l essence ; elles devaient permettre un gain de carburant d au moins 2,5 % par rapport à une huile de référence CEC RL- 191 de grade 15W-40, dans l essai normalisé CEC L-54-T-96 pratiqué sur moteur Mercedes M111 selon une procédure cyclique au banc d essai assez complexe. De plus, ces huiles devaient satisfaire des essais d oxydation et de gommage de segments sur moteurs plus sévères que pour les huiles A1-98 ou A2-96 Issue 2. A2-96 Issue 2 : huiles de viscosité normale et de qualité standard pour espacement de vidange normal. A3-98 : huiles de qualité supérieure, moins volatiles que les deux qualités précédentes et plus stables au cisaillement et à l oxydation que l huile standard A2 ; elles convenaient pour des moteurs à hautes performances et/ou pour espacement de vidange allongé. Qualités d huiles pour moteurs Diesel de véhicules légers (au nombre de 4) B1-98 : huiles de basse viscosité pour économiser le gazole ; elles devaient satisfaire les même exigences de gain de consommation de carburant sur moteur M 111 que les huiles A1-98. B2-98 : huiles de qualité standard pour la plupart des moteurs Diesel de l époque, principalement à injection indirecte et pour espacement de vidange normal. B3-98 : huiles de qualité supérieure, moins volatiles, plus stables au cisaillement, plus dispersantes vis-à-vis des suies, plus antiusure. Elles convenaient pour les moteurs Diesel à haute performance, principalement ceux à injection indirecte et/ou pour espacement de vidange allongé. B4-98 : huiles de qualité standard, spécialement adaptées aux moteurs à injection directe. En effet, ces huiles satisfaisaient les mêmes performances en laboratoire et sur moteurs que les huiles B2-98, à l exception de l essai de gommage de segments et de propreté de pistons CEC L-46-T-93 pratiqué sur moteur VW 1.6 TC D (moteur Diesel à injection indirecte suralimenté et à air refroidi), remplacé par l essai de performances générales CEC L-78-T-97 pratiqué sur moteur Diesel à injection directe VW 1.9 TDI. Qualités d huiles pour moteurs Diesel de véhicules poids lourds et industriels (au nombre de 4) E1-96 Issue 2 : huiles de niveau voisin de CCMC D-4 ou ACEA E1-96. E2-96 Issue 2 : huiles de niveau supérieur à CCMC D-4. E3-96 Issue 2 : huiles de niveau voisin de CCMC D-5. E4-98 : huiles de qualité supérieure (nouvelles huiles SHPD), plus stables au cisaillement et à l oxydation, plus antiusure, plus antipolissantes, plus détergentes et plus dispersantes vis-à-vis des suies, elles convenaient bien aux moteurs Diesel performants à injection directe, satisfaisant les normes d émission Euro 1 et Euro 2 (cf. [Doc. BM 2 750]). et fonctionnant en conditions sévères, par exemple, avec intervalles de vidanges très espacés. Il est à noter que les spécifications ACEA Diesel poids lourds «E» de 1998 ne prévoyaient pas d huiles «économiseuses» de carburant puisque toutes devaient posséder une viscosité HTHS supérieure à 3,5 mpa.s, mais avec une perte par évaporation Noack inférieure ou égale à 13 % Spécifications ACEA de 1999 Encore en vigueur jusqu au 1 er février 2004, elles reprennent les spécifications des huiles «A» et des huiles «B» des spécifications ACEA Elles n en diffèrent que pour les huiles «E». La spécification des huiles de bas de gamme E1-96 Issue 2 est supprimée. Pour les spécifications E2-96 Issue 3 et E3-96 Issue 3, les limites des performances à atteindre pour certains essais moteurs sont précisées (OM 364 LA, OM 602 A, Mack T-8). Ce dernier essai d épaississement d huile par les suies n est plus pratiqué pour les huiles E2-Issue 3. La spécification E4 est légèrement modifiée, elle devient E4-99. Les huiles de ce niveau doivent satisfaire, à la place de l essai d usure par polissage et de propreté de pistons sur moteur Mercedes OM 364 A ou 364 LA, à un nouvel essai de polissage-propreté de pistons et dépôts de turbocompresseur (essai CEC L-52-T-97). Il est effectué sur le gros moteur Diesel 6 cylindres Mercedes OM 441 LA de 11 litres de cylindrée, durant 400 h. Les huiles ACEA E4-99 sont les huiles Diesel les plus performantes à haute température. Elles sont de niveau comparable à celui des huiles répondant à la spécification Mercedes page Elles permettent des vidanges très espacées des moteurs de poids lourds aux normes d émissions Euro 1, Euro 2 et Euro 3 (cf. [Doc. BM 2 750]). Une nouvelle qualité d huiles apparaît. Désignées E5-99, ces huiles satisfont les mêmes exigences de performances que les huiles ACEA E4-99, à l exception de celle de propreté de pistons de l essai OM 441 LA pour laquelle la note de mérite exigée n est que de 25 au lieu de 40 pour les huiles E5. En revanche, elles doivent satisfaire les performances minimales exigées par la classification de service américaine API CH-4 (cf. 5.2) pour, d une part, l essai Cummins M11 d usure de distribution induite par les suies, de colmatage du filtre à huile par ces mêmes suies et de formation de boues à froid (sludge) et, d autre part, l essai Mack T-9 d usure des cylindres, segments et paliers. En fait, les performances de ces huiles réalisent un compromis entre les exigences européennes de l ACEA E5 et celles, américaines, de l API CH-4. Les huiles E5 sont donc moins détergentes à chaud que les huiles E4, mais plus dispersantes que ces dernières. Les spécifications ACEA 1999 sont résumées dans le tableau Spécifications ACEA de 2002 Publiées le 01/02/2002, elles remplacent les spécifications ACEA de Elles font apparaître des modifications assez sensibles pour les huiles A et B destinées aux moteurs de véhicules légers à essence et Diesel. De nouvelles procédures d essai ou des modifications de procédures ont été introduites et deux nouvelles catégories d huiles apparaissent : les huiles de haut de gamme et économiseuses de carburant A5 pour moteurs à essence et les huiles B5 pour moteurs Diesel, également de haut de gamme et économiseuses de carburant. En revanche, les spécifications des huiles E pour gros moteurs Diesel ne subissent pas de grandes modifications. Les spécifications ACEA de 2002, résumées dans le tableau 4, prévoient les cas suivants. Qualités d huiles pour moteurs à essence (au nombre de 4) A1-02 : huiles de basse viscosité pour économiser l essence dont la gamme de viscosité est étendue aux grades xw-20 avec une exigence de viscosité HTHS minimale de 2,6 mpa.s et une exigence de stabilité au cisaillement correspondant à la conservation du grade SAE après essai de cisaillement CEC sur injecteur Bosch (notion de «stay in grade»). Elles sont formulées avec des huiles de base spéciales : synthétiques, partiellement synthétiques dites «à base de synthèse» ou hydrotraitées. A2-96 Issue 3 : huiles de qualité standard (à base minérale classique pour espacement de vidange normal. A3-02 : huiles de qualité supérieure, stables à l oxydation, stables au cisaillement, pour moteurs à essence à hautes performances, et/ou pour espacement de vidange allongé, et/ou pour moteurs à essence classiques fonctionnant dans des conditions de fonctionnement sévères. Elles sont formulées avec des bases spéciales. A5-02 : huiles de performances identiques à celles des huiles A3 mais permettant, en plus, d économiser le carburant. Leurs viscosités HTHS doivent être comprises entre 2,9 et 3,5 mpa.s. Comme les huiles A3, elles doivent aussi être formulées avec des bases spéciales avec une part plus grande des huiles de synthèse à cause de l exigence supplémentaire de basse viscosité. BM Techniques de l Ingénieur, traité Génie mécanique

9 LUBRIFIANTS POUR MOTEURS THERMIQUES (0) Tableau 3 Spécifications ACEA de septembre 1999 (1) Moteurs Désignation Description de l huile (en «langage utilisateur») Moteurs à essence Moteurs Diesel de véhicules de tourisme et utilitaires légers Moteurs Diesel de véhicules poids lourds et industriels A1-98 A2-96 Issue 2 A3-98 B1-98 B2-98 B3-98 B4-98 E2-96 Issue 3 E3-96 Issue 3 E4-99 E5-99 (1) Première utilisation permise : 01/09/99 Nouvelles demandes : 01/09/00 Retirées le 01/02/04 Huile de basse viscosité pour économie de carburant (viscosité HTHS comprise entre 2,9 et 3,5 mpa.s). Peut ne pas convenir dans certains moteurs. Consulter les préconisations du constructeur. Huile de qualité standard, pour usage général dans la plupart des moteurs à essence avec intervalles de vidange normaux. Peut ne pas convenir pour des moteurs à haute performance. Huile stable, conservant son grade SAE, destinée aux moteurs à essence à haute performance, et/ou pour vidange espacée, et/ou pour conditions sévères de fonctionnement. Huile de basse viscosité pour économie de carburant (viscosité HTHS comprise entre 2,9 et 3,5 mpa.s). Peut ne pas convenir dans certains moteurs. Consulter les préconisations du constructeur. Huile de qualité standard, pour usage général de véhicules légers Diesel principalement à injection indirecte avec intervalles de vidange normaux. Peut ne pas convenir pour des moteurs à haute performance. Huile stable, conservant son grade SAE, destinée aux moteurs Diesel principalement à injection indirecte, et/ou pour vidanges espacées, et/ou pour conditions sévères de fonctionnement. Huile destinée principalement aux moteurs à injection directe lorsque ceux-ci exigent une qualité spéciale d huile. Huile pour usage général de moteurs à aspiration naturelle et turbocompressée, en service modéré à sévère et intervalles de vidange normaux. Huile permettant de lutter contre les dépôts de pistons, le polissage des cylindres, l usure, l accumulation de suies et l oxydation de l huile. Recommandée pour les moteurs aux normes d émissions Euro 1 et Euro 2 fonctionnant sous conditions sévères. Permet des vidanges espacées. Huile stable, conservant son grade SAE, permettant de mieux lutter que l huile E3 contre les dépôts de pistons, l usure, l accumulation de suies et l oxydation. Recommandée pour les moteurs à hautes performances aux normes d émissions Euro 1, Euro 2 et Euro 3 fonctionnant sous conditions très sévères et permettant des vidanges très espacées. Huile stable, conservant son grade SAE, permettant de lutter contre les dépôts de pistons et le polissage des cylindres. Elle permet de mieux lutter que l huile E3 contre l usure et les dépôts dans les turbocompresseurs, l accumulation de suies et l oxydation. Recommandée pour les moteurs à hautes performances aux normes d émission Euro 1, Euro 2 et Euro 3, fonctionnant sous conditions sévères et permettant des vidanges très espacées. Une catégorie A4, non encore définie, est prévue, dans le futur, pour qualifier les huiles pour moteurs à essence à injection directe. Par rapport aux spécifications ACEA de 1999, les spécifications de 2002 font état, pour les huiles A, outre l apparition de la catégorie A5, des nouveautés suivantes : les teneurs en soufre, phosphore et chlore des huiles doivent être rapportées ; le matériau de joint RE2 (polymère acrylique ACM) est remplacé par une nouvelle fabrication RE2-99 ; l ajout d un 5 e matériau de joint AEM (VAMAC) dans l essai de compatibilité huile/élastomère. Ce matériau est utilisé par Daimler- Chrysler dans ses spécifications ; la suppression de l essai d oxydation à haute température américain ASTM Sequence IIIE ; le remplacement de l essai de dépôts à haute température, gommage des segments et épaississement d huile sur moteur PSA TU3M par un nouvel essai plus court (72 h) pratiqué sur moteur PSA TU5JP-L4 ; le remplacement de l essai de formation de boues à basse température (sludge) américain ASTM Sequence VE par le nouvel essai ASTM Sequence VG de la classification de service API SL. Qualités d huiles pour moteurs Diesel de véhicules légers (au nombre de 5) B1-02 : huiles de basse viscosité pour économiser le gazole. Comme les huiles A1-02, elles sont étendues aux grades xw-20 avec un minimum de viscosité HTHS de 2,6 mpa.s. Elles doivent satisfaire les mêmes performances en essais de laboratoire et sont formulées avec les mêmes huiles de base. B2-98 Issue 2 : huiles de qualité standard, à bases minérales, pour utilisation dans la plupart des moteurs Diesel de véhicules légers, principalement à injection indirecte, avec des espacements de vidange normaux. B3-98 Issue 2 : huiles de qualité supérieure, à bases spéciales, pour utilisation dans les moteurs Diesel de véhicules légers à hautes performances et/ou pour espacement de vidange allongé et/ou pour moteurs classiques fonctionnant dans des conditions sévères. Ces huiles sont spécialement formulées pour satisfaire les moteurs à injection indirecte, même les plus sévères. B4-02 : huiles de qualité supérieure à celle des huiles B4-98 (bases spéciales), pour utilisation dans les moteurs Diesel à injection directe de véhicules légers mais aussi utilisables pour les mêmes applications que les huiles B3. Techniques de l Ingénieur, traité Génie mécanique BM

10 LUBRIFIANTS POUR MOTEURS THERMIQUES Moteurs Moteurs à essence Moteurs Diesel de véhicules de tourisme et utilitaires légers Moteurs Diesel de véhicules poids lourds et industriels (0) Tableau 4 Spécifications ACEA de février 2002 (1) Désignation A1-02 A2-96 Issue 3 A3-02 A4-nn A5-02 B1-02 B2-98 Issue 2 B3-98 Issue 2 B4-02 B5-02 E2-96 Issue 4 E3-96 Issue 4 E4-99 Issue 2 E5-02 (1) Première utilisation permise : 01/02/02 Nouvelles demandes : 01/02/03 Retirées le? Description de l huile (en «langage utilisateur») Huile de basse viscosité pour économie de carburant (viscosité HTHS comprise entre 2,9 et 3,5 mpa.s). Peut ne pas convenir dans certains moteurs. Consulter les préconisations du constructeur. Huile de qualité standard, pour usage général dans la plupart des moteurs à essence avec intervalles de vidange normaux. Peut ne pas convenir pour des moteurs à haute performance. Huile stable, conservant son grade SAE, destinée aux moteurs à essence à haute performance, et/ou pour vidange espacée, et/ou pour conditions sévères de fonctionnement. Réservé pour le futur pour les moteurs à essence à injection directe. Huile stable, conservant son grade SAE, destinée aux moteurs à essence à haute performance pour vidange espacée, huile de basse viscosité pour économie de carburant (viscosité HTHS comprise entre 2,9 et 3,5 mpa.s). Peut ne pas convenir dans certains moteurs. Consulter les préconisations du constructeur. Huile de basse viscosité pour économie de carburant (viscosité HTHS comprise entre 2,9 et 3,5 mpa.s). Peut ne pas convenir dans certains moteurs. Consulter les préconisations du constructeur. Huile de qualité standard, pour usage général de véhicules légers Diesel principalement à injection indirecte avec intervalles de vidange normaux. Peut ne pas convenir pour des moteurs à haute performance. Huile stable, conservant son grade SAE, destinée aux moteurs Diesel principalement à injection indirecte, et/ou pour vidanges espacées, et/ou pour conditions sévères de fonctionnement. Huile stable, conservant son grade SAE, destinée aux moteurs Diesel à injection directe, mais peut convenir pour les applications des huiles B3. Huile stable, conservant son grade SAE, destinée à tous types de moteurs Diesel, pour vidange espacée, huile de basse viscosité pour économie de carburant (viscosité HTHS comprise entre 2,9 et 3,5 mpa.s). Peut ne pas convenir dans certains moteurs. Consulter les préconisations du constructeur. Huile pour usage général de moteurs à aspiration naturelle et turbocompressée, en service modéré à sévère et intervalles de vidange normaux. Huile permettant de lutter contre les dépôts de pistons, les polissage des cylindres, l usure, l accumulation de suies et l oxydation de l huile. Recommandée pour les moteurs aux normes d émissions Euro 1 et Euro 2 fonctionnant sous conditions sévères. Permet des vidanges espacées. Huile stable, conservant son grade SAE, permettant de mieux lutter que l huile E3 contre les dépôts de pistons, l usure, l accumulation de suies et l oxydation. Recommandée pour les moteurs à hautes performances aux normes d émissions Euro 1, Euro 2 et Euro 3 fonctionnant sous conditions très sévères et permettant des vidanges très espacées. Huile stables, conservant son grade SAE, permettant de lutter contre les dépôts de pistons et le polissage des cylindres. Elle permet de mieux lutter que l huile E3 contre l usure et les dépôts dans les turbocompresseurs, l accumulation de suies et l oxydation. Recommandée pour les moteurs à hautes performances aux normes d émission Euro 1, Euro 2 et Euro 3, fonctionnant sous conditions sévères et permettant des vidanges très espacées. B5-02 : huiles de qualité supérieure pour vidanges espacées de tous les types de moteurs Diesel de véhicules légers et permettant d économiser le gazole. Leurs viscosités HTHS doivent être comprises entre 2,9 et 3,5 mpa.s. Leurs performances sur moteurs à injection directe VW DI doivent même être supérieures à celles des huiles B4-02. Par rapport aux spécifications ACEA de 1999, les spécifications ACEA 2002, outre l apparition de la nouvelle catégorie B5, font apparaître les nouveautés suivantes : l extension aux grades xw-20 pour les huiles B1 ; l exigence d une volatilité Noack 13 % pour tous les grades des huiles B4-02 ; les teneurs en cendres sulfatées réduites pour les huiles B1 ( 1,3 %), B3 ( 1,5 %) et B4 et B5 ( 1,6 %). La limite reste identique ( 1,8 %) pour les huiles B2 ; les teneurs en S, P et Cl sont demandées ; les mêmes modifications que pour les huiles A sont introduites dans la procédure d essai de compatibilité huile/élastomères ; pour les huiles B1, B2 et B3, l essai sur moteur à injection indirecte VW 1.6 TC D peut être remplacé par un résultat «passe» dans l essai sur moteur à injection directe VW DI ; l essai de dispersivité à moyenne température n est pratiqué que sur le moteur PSA XUD 11 BTE équipé d une pompe d injection distributrice à commande électronique. L essai sur moteur XUD 11 ATE n est plus pratiqué ; certaines limites de l essai sur moteur Mercedes OM602A ont été redéfinies. Les mêmes performances sont exigées pour toutes les huiles B ; pour les huiles B4 et B5 de 2002, les performances exigées en gommage des premiers et deuxièmes segments sur moteur VW DI sont supérieures à celles exigées des huiles B4 de 1998 ; BM Techniques de l Ingénieur, traité Génie mécanique