Fabriquer de l'huiles Multi-Grade


Une huiles standard toute simple, par exemple une base pure aurait un seul poids (weight) comme de la 30 weight. Cette huiles pure n'aurait ni détergents, ni additifs pour maintenir votre moteur propre. Cette huiile serait relativement épaisse et serait difficile à verser à température de la pièce. tandis qu'à température de fonctionnement du moteur elle serait passablement fluide. Par une journée très froide, mettons -10F , vous ne pourriez pas démarrer votre moteur. Et si jamais vous réussissiez quand même, la pompe à huile ne pourrait pas la faire circuler, ce qui endommagerait sérieusement votre moteur. Il fut un temps ou les camionneurs ajoutaient du kérosène à leur huile moteur pour la liquéfier. Par la suite, il espéraient que le kérosène brûle assez rapidement pour ne pas endommager leur moteur. Aujourd'hui les huiles synthétiques, 0W-40 coulent normalement de -65F et annulent la nécessité d'avoir un chauffe moteur ou du kérosène.

Une huile vendue comme de la 10W-40 n'est pas plus épaisse qu'une huile de poids 10 l'hiver (10W) soit sous le point de congélation. Le 40 veut dire que cette huile n'est pas plus fluide qu'une base de poids 40. à 212F. Donc si le premier numéro nous donne sa viscosité au point de congélation, le 2ième nous donne sa performance au point d'ébulition de l'eau. Les produits chimiques ajoutés pour accomplir cette performance sont appelés Viscosity Index Improvers (VII).

Pour faire une huile 10w-40, les manufacturiers prennent une huile de poids 10 comme base. Par elle même, cette huile deviendrait tellement mince à température normale d'opération que le film d'huile deviendrait inutilisable. Alors ils ajoutent des molécules spéciales, très longues, les VII. Ces molécules sont jusqu'à 1000 fois plus longues que la molécule d'huile. Les VII se recourbent en petites boules à la température de la pièce. Au fur à mesure que la température monte, comme des chats au soleil, elles s'étirent. Plus elles s'étirent, plus elles nuisent à la circulation de l'huiles. ce qui augmente la viscosité effectiveme de l'huile. Bon ça sonne trop beau pour être vrai. Il y a pourtant deux risques: premièrement, ces molécules ne sont pas des lubrifiants. DOnc plus vous en ajoutez à l'huile, le moins d'huile vous avez pour lubrifier les pièces de votre moteur. Deuxièmement, ces molécules VII peuvent être brisées par les pressions et les forces dans le moteur, comme être écrasé entre les engrenages de la transmission de votre moto ou les valves hydrauliques d'un moteur diesel. Chaque fois qu'une molécule VII se brise, l'huile perd de sa viscosité à haute température. Les huiles synthétiques produites partir de PAO purs et /ou de diesters qui typiquement contiennent peu de VII. Ces huiles sont donc moins sujètes à cette baisse de viscosité dûe à l'effet de cisaillement (shearing). Il en résulte que les huiles synthétiques sont pas mal plus stables dans un moteur de moto.

L'huile 10w-30 augmente sa viscosité à haute température selon un facteur de trois ce qui requiert une grande quantité de molécules VII. La 10w-40 augmente sa viscosité selon un facteur de quatre, ce qui requiert des molécules encore plus longues. La 20w-50, qui semble beaucoup par rapport à la 10w-40, n'augmente sa viscosité que de deux fois et demi, donc elle ne requiert pas autant de molécules VII qu'une huile 10w-30. La 15w-40 augmente elle aussi sa viscosité à haute température de deux fois et demi ce qui veut dire qu'il s'agit d'une huile plus stable que la 10w-40. à l'inverse, les huiles pour moteur diesel ont des molécules VII choisies parmis des produits plus dispendieux et plus stables. L'huile de ces moteurs doit survivre de 15,000 à 150,000 miles.

Une façon de jauger le contenu VII de votre huile est de lire l'index de viscosité (VI) sur la page web du manufacturier. Les bases d'huiles ont toutes le même VI en partant. Plus le VI est élevé, plus l'huile a été mélangée, plus il y a de molécules VII, moins cette huile fera le travail dans votre moteur de moto. John Evans a fait une analyse des huiles Valvoline, Chevron, Exxon, Quaker State, Citgo et Conoco. Il a découvert que toutes les huiles 5w-30 avaient un VI de 158-162; les 5w-20 un VI de 148-154; les 10w-40 un VI de 147 à 150; les 10w-30 un VI de 134-139 et les 20w-50 un VI de 120 à 125.

En 1994, le Dr John Wooluma testé la viscosité de plusieurs huiles 10w-40 dans sa moto. Il a découvert que la majorité des huiles perdaient une grande partie de leur viscosité dans les premiers 1500 miles. Il n'y a que la Mobil-1 qui a résisté à ce test. J'ai personellement testé la Delvac-1 synthétique dans ma ST-1300. C'était de la 5w-40 quand je l'y ai mise. Elle était de la 5-w-25 9200 miles plus tard. Après 1500 miles, les huiles selon le Dr Woolum avaient un index équivalent de 10w-25. Par contraste, le Dr. Woolum a testé les huiles à base minérale dans une Honda Accord. Après 3600 miles, la 10w-40 était à l'équivalent de 10w-37. Les motos sont donc plus dures pour l'huile moteur que les voitures. Basé sur ces résultats et selon les VI, il semble que les huiles 10w-40, 5w-20 et 5w-30 ne peuvent pas être utilisées de façon sécuritaire dans une moto pour plus de 1000 à 1500 miles.

Vous pouvez vous demander si ces VII sont si dispendieuses et si fragiles, pourquoi les utilisons nous? Pourquoi ne pas utiliser une huile simple de poids 30? Si vous habitez dans une région oû les températures changent peu, ça peut aller. Par contre si votre moteur voit régulièrement des températures sous les 60 degrés F ou plus de 100 degrés F, il est très important d'avoir une huile multi-grade. La multi-grade offre une protection supérieure par matin froids tout en donnant une protection si votre huile chauffe à plus de 230F. Bien sur, des anciens vous dirons qu'ils ont toujours utilisé dans le passé de la 50. Bien sur, c'était ce qu'il y avait de mieux à utiliser. Toutes ces nouvelles huiles, oubliez ça, c'est juste du marketing. Vous n'avez besoin que de la 50. C'était probablement vrai quand les motos avaient 1500cc et produisaient 18HP. Aujourd'hui que vous pouvez acheter un moteur de plus de 150HP par litre, les choses sont un peu différentes.

La viscosité des huiles n'est pas réellement mesurée en poids mais en Stoke. Si vous êtes un fameux chercheur, ils nomment une unité de mesure en votre honneur. À l'exception de Albert qui est si connu par lui-même. Stokes est un gars qui a travailé sur les flu de fluides. Pour l'huile, nous mesurons un centième de Stokes ou centi-stoke (cSt). Le poids (weight) est une classification inventée par l'Institut Américain du Pétrole (API). Une autre mesure de la viscosité, le centi-poise, est utilisé à des températures très basses et très hautes. Une huiles base 10 weight veut dire une huile qui se situe dans une gamme de viscosité ce qui veut dire que deux huiles 10 weight peuvent avoir des propriétés fort différentes. Une huile 75 weight pour engrennage a la même viscosité qu'une huile à moteur 10 weight. Ne me demandez pas pourquoi, je ne suis pas un ingénieur pétrochimique malgré que certains pourraient argumenter que je devrais y être.

SAE W grades de viscosité pour huiles moteur
Grade démarrage pompage
0w 3250cP at -30°c 60,000cP at -40°c
5w 3500cP at -25°c 60,000cP at -35°c
10w 3500cP at -20°c 60,000cP at -30°c
15w 3500cP at -15°c 60,000cP at -25°c
20w 4500cP at -10°c 60,000cP at -20°c
25w 6000cP at -5°c 60,000cP at -15°c
SAE grades de viscosité pour huiles moteur
Grade faible cisaillement haut cisaillement
20   5.6 -   9.3 cSt at 100°c 2.6 cP at 150°c
30   9.3 - 12.5 cSt at 100°c 2.9 cP at 150°c
40a 12.5 - 16.3 cSt at 100°c 2.9 cP at 150°c
40b 12.5 - 16.3 cSt at 100°c 3.7 cP at 150°c
50 16.3 - 21.9 cSt at 100°c 3.7 cP at 150°c
60 21.9 - 26.1 cSt at 100°c 3.7 cP at 150°c

a (0w-40, 5w-40, 10w-40 grades)
b (15w-40, 20w-40, 25w-40, 40 grades)

L'indice de cisaillement élevé est en corrélation directe avec l'épaisseur du filmsur vos segments à température d'opération. Vous noterez qu'à partir de ce tableau, il n'y a que trois choix possibles pour l'huile: 20; 30 ou 40 léger; lourd 40 à 60. La viscosité au démarrage vous indique la température sécuritaire pour démarrer votre moteur. Les huiles 20w sont sécuritaires jusqu'à 28°F. L'huile 5W Rotella ou Mobil-1 SUV est plus sécuritaire à -13°F que la 20w à 28°F.