Grande Encyclopédie Larousse 1971-1976Éd. 1971-1976
L

lubrifiant

Huile onctueuse, généralement d’origine pétrolière, utilisée pour lubrifier le mouvement d’une machine ou d’un outil, en rendant glissantes et en refroidissant les surfaces métalliques en contact.


Les lubrifiants traditionnels sont les huiles et les graisses (d’où le vocable de graissage) ; mais il en existe bien d’autres, notamment :
— des lubrifiants solides : graphites, talc, mica, bisulfure de molybdène, nitrure de bore, alliages antifriction, etc. ;
— des lubrifiants plastiques et pâteux : matières plastiques, savon, verre fondu, etc. ;
— des lubrifiants liquides : eau, acides, azote liquide, éther, etc. ;
— des lubrifiants gazeux : air, azote, hélium et autres gaz, etc.

Très souvent, on demande aussi au lubrifiant de préserver de la corrosion les surfaces des pièces en contact (c’est le cas des graisses), et de servir d’agent de refroidissement (c’est le cas de la lubrification par circulation d’huile avec radiateur de refroidissement du lubrifiant).


Caractéristiques des lubrifiants

L’onctuosité, ou pouvoir graissant, est la faculté plus ou moins grande de former un epilamen stable. Notion complexe qui dépend de la viscosité, de la capillarité, de la tension superficielle et de la polarisation des molécules du lubrifiant, elle est essentiellement une caractéristique de l’action de contact lubrifiant-métal. Faute d’une méthode empirique ou scientifique commode pour mesurer l’onctuosité, on contrôle dans la pratique la valeur lubrifiante d’une huile en déterminant sa viscosité, qui est la résistance à l’écoulement d’un fluide, due au frottement intérieur s’opposant au glissement des molécules : cette propriété, d’une importance fondamentale pour tous les produits pétroliers, se mesure très facilement, en effet, à l’aide de viscosimètres, qui comparent le temps d’écoulement de l’huile à travers un orifice calibré avec celui de l’eau ou d’un liquide de référence. Les huiles les plus fluides, donc très peu visqueuses, sont utilisées pour la lubrification d’instruments très délicats, comme les rouages d’une montre ; à l’opposé de la gamme, les lubrifiants à viscosité élevée seront utilisés pour graisser des câbles de transmission ou des engrenages exposés aux intempéries. La viscosité d’un lubrifiant décroît avec la température, ce qui est un inconvénient grave pour les véhicules ou autres utilisations « plein air », où l’huile doit passer de – 20 °C, par exemple la nuit en montagne, à + 80 °C avec le moteur en régime. Seule une huile très bien raffinée peut être capable de rester suffisamment fluide à froid pour ne pas s’opposer au démarrage du moteur et suffisamment consistante à chaud pour ne pas perdre toute onctuosité. L’indice de viscosité (V. I.) exprime cette qualité grâce à l’utilisation d’une échelle conventionnelle et empirique dans laquelle la valeur 100 correspond à une très bonne huile de Pennsylvanie et la valeur 0 à une très mauvaise huile du golfe du Mexique.

La couleur, ainsi que le reflet au soleil, le trouble par transparence et l’aspect général furent longtemps utilisés comme critères de qualité d’un lubrifiant ; plus importants sont la stabilité d’une huile à la chaleur et à l’oxydation, le point d’éclair, qui mesure l’inflammabilité, et le point de congélation, qui représente la fluidité à froid ; l’acidité, la teneur en soufre et le carbone résiduel doivent également être contrôlés afin d’éviter la corrosion et la calamine dans les moteurs.


Les huiles auto

Le bon fonctionnement du moteur d’un véhicule, qu’il soit à essence ou Diesel, est assuré en faisant circuler à l’aide d’une pompe un lubrifiant dit « huile auto », dont le rôle consiste à :
— minimiser le frottement ;
— minimiser l’usure par abrasion ;
— refroidir le moteur ;
— balayer les dépôts de combustion ;
— renouveler les gaz en contact avec les pièces métalliques ;
— éviter la corrosion.

Les huiles auto sont classées en fonction de leur viscosité dans le système S. A. E. ; les catégories 5 W, 10 W et 20 W sont des lubrifiants fluides à basse température et nécessaires par temps froid, tandis que les grades 20, 30, 40 et 50 sont des huiles d’été de plus en plus visqueuses à chaud. La nécessité de changer de lubrifiant suivant la saison a pu être supprimée depuis la mise au point des huiles multigrade, qui contiennent des additifs de synthèse.

La qualité d’une huile auto, qui doit être strictement contrôlée, est déterminée au banc d’essai dans des séries de tests sévères mis au point par les constructeurs de moteurs, les utilisateurs civils ou militaires et les centres de recherche des sociétés pétrolières : on simule les diverses conditions de marche des véhicules, à grande vitesse sur autoroute comme au ralenti dans les embouteillages, puis on examine l’huile usagée et les différentes parties du moteur pour en déduire les meilleures formules de lubrifiant. Les progrès constants dans ce domaine ont permis non seulement de diminuer la fréquence des vidanges, mais de mettre à la disposition de l’automobiliste des huiles qui réduisent considérablement l’usure des soupapes, des culbuteurs et autres pièces, les dépôts de carbone sur les segments ou dans les lumières, la formation de boue (sludge) dans le carter, enfin la pollution par les vapeurs de carter et d’échappement.


Les huiles marine et aviation

• La qualité des huiles destinées aux turbines, aux moteurs Diesel et aux autres machines installées à bord des navires doit être spécifiée et contrôlée de manière particulièrement rigoureuse afin de se prémunir contre le risque d’avarie en mer.

Le moteur Diesel marin, lent, exige deux lubrifiants différents :
— une huile de cylindre pour le graissage des pistons, qui est brûlée et expulsée avec les gaz d’échappement : elle doit être très visqueuse, alcaline et détergente, surtout si le diesel fonctionne au fuel-oil lourd sulfureux ;
— une huile de carter qui circule en continu sur les paliers et dans les chemises des cylindres : elle ne doit être ni oxydable, ni émulsionnable, ni corrosive et ne doit pas donner lieu à la formation de calamine.