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Auteur(s)
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Jean AYEL : Ingénieur de l’École nationale supérieure des arts et industries de Strasbourg et de l’École nationale supérieure du pétrole et des moteurs - Docteur-Ingénieur - Responsable du cycle Applications des produits pétroliers et énergétiques à l’École nationale supérieure du pétrole et des moteurs
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Lire l’articleINTRODUCTION
Un lubrifiant se qualifie pour une application déterminée par les propriétés requises pour cet emploi. Ces propriétés sont consignées dans un cahier des charges, une norme ou une spécification. Certaines sont reprises, sous forme résumée, dans les fiches techniques destinées aux utilisateurs. Celles-ci ne donnent jamais la composition des produits. Dans certains cas, il est signalé la présence dans la formule de constituants valorisants ou originaux (bases de synthèse, bases hydrotraitées à très haut VI, nouveaux additifs, etc.) permettant de mieux promouvoir le produit, mais l’indication reste toujours assez vague quant à la nature exacte des composants et en aucun cas ne renseigne sur leurs concentrations.
Les propriétés se classent en deux groupes : les caractéristiques d’identification et d’utilisation et les caractéristiques de performances.
Les caractéristiques d’identification (masse volumique, indice de réfraction, point d’écoulement, etc.) et d’utilisation sont des propriétés physiques et/ou chimiques, habituellement désignées « propriétés physico-chimiques », évaluées par des essais simples de laboratoires. Certaines de ces caractéristiques sont véritablement des propriétés fonctionnelles (caractéristiques d’utilisation) ; c’est le cas, par exemple, de la compressibilité ou de la viscosité dynamique.
Les caractéristiques de performances physico-chimiques, mécaniques ou complexes sont évaluées par des essais effectués au laboratoire, en cellule sur bancs d’essai ou en service réel.
Ne seront décrites dans cet article que les propriétés et les caractéristiques les plus utilisées aussi bien pour les lubrifiants liquides que pour les graisses. La liste complète de toutes les méthodes d’essais et d’analyses est donnée dans la documentation en fin d’étude avec les équivalences entre les différents organismes de normalisation nationaux et internationaux.
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Caractéristiques spécifiques des graisses12. Caractéristiques chimiques et analyses
12.1 Indice de neutralisation (acidité et/ou basicité des huiles)
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L’indice d’acide appelé encore Acid Number (AN) et anciennement Total Acid Number (TAN) est, par définition, le nombre de milligrammes de potasse nécessaire à la neutralisation des acides organiques ou minéraux contenus dans un gramme d’huile (mg KOH/g).
Les huiles de base pures de type hydrocarbure (bases minérales classiques, bases hydrotraitées, PAO, etc.) ne doivent présenter aucune acidité à l’état neuf. L’apparition d’une acidité ne peut provenir que de leur oxydation, sauf cas exceptionnel de pollution. En revanche, les huiles formulées peuvent présenter, au départ, un indice d’acide non négligeable. Celui-ci est dû à la présence de certains additifs (dithiophosphate de zinc par exemple) et ne présente aucun danger. Dans tous les cas, l’augmentation de l’indice d’acide permet de suivre le degré d’altération des huiles en service, car les produits d’oxydation des huiles ont un caractère acide.
La mesure de l’indice d’acide est effectuée selon la méthode NF T 60-112/ ISO 6618/ASTM D 974 pour les huiles claires car la neutralisation de l’acidité de l’huile par la potasse est détectée par le changement de couleur d’un réactif coloré ou par la méthode de titration potentiométrique ASTM D 664/ ISO 6619 pour les huiles neuves et usagées.
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La basicité d’une huile renfermant des additifs alcalins ou alcalino-terreux est caractérisée par l’indice de base ou Base Number (BN) anciennement désigné Total Base Number (TBN). En effet, afin de neutraliser tous les produits acides formés dans les moteurs soit par oxydation de l’huile, soit par formation de produits acides dans les gaz de combustion*, on incorpore dans les huiles moteurs des sels alcalino-terreux (carbonates de calcium et/ou de magnésium).
Nota :* Dans les moteurs diesels, il se forme à froid de l’acide sulfurique dilué provenant de la combustion du soufre contenu dans le gazole, tandis que, dans les moteurs à essence utilisant un carburant plombé, se forment à froid de petites quantités d’acides chlorhydrique et bromhydrique.
La basicité, on dit encore la réserve d’alcalinité de l’huile, est exprimée par le nombre de milligrammes de potasse par gramme...
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