Oxydation vs. dégradation thermique
6 février 2024
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Les températures élevées constituent-elles un risque pour les lubrifiants ? Une utilisation correcte des lubrifiants sur le plan technique nécessite une compréhension de base de l’oxydation et de la décomposition thermique. Martin Ruch, expert en lubrifiants et responsable du support technique chez LAEMMLE Chemicals AG, nous explique en détail comment cela fonctionne.
Marketing : Que peux-tu nous dire sur la résistance d’un lubrifiant en fonction de la température ?
Martin Ruch : En ce qui concerne la résistance thermique minimale et maximale d’un lubrifiant, il existe différents points de vue et critères d’évaluation ; la réponse à cette question dépend toujours de l’application. Par ailleurs, la composition de l’huile de base et la technologie des additifs ont une influence directe sur la résistance à la température du lubrifiant.
Marketing : Comment définit-on la température de fonctionnement idéale d’un lubrifiant et quels autres facteurs faut-il prendre en compte ?
Martin Ruch : La plage de températures dans laquelle un lubrifiant peut être utilisé est principalement déterminée par le comportement viscosité-température de ce dernier. Les valeurs limites de viscosité sont généralement fixées par le fabricant de la machine, de l’installation ou des composants. Par exemple, la viscosité minimale de fonctionnement et la viscosité maximale de démarrage, ou encore la classe de viscosité ISO ou SAE requise, sont spécifiées. En complément, il convient de prendre en compte des facteurs tels que le vieillissement de l'huile (oxydation) et la dégradation thermique du lubrifiant en fonction de la température.
Marketing : Les températures ambiantes et de stockage allant jusqu’à 50 °C sont-elles critiques ? Combien de temps un lubrifiant peut-il être stocké et quelles sont les conditions de stockage prescrites par LAEMMLE Chemicals AG?
Martin Ruch : Un lubrifiant peut être stocké pendant plusieurs années dans son emballage d’origine non ouvert et à l’abri des intempéries. Des températures ambiantes allant jusqu’à 50 °C ne nuisent généralement pas au lubrifiant. Il convient de noter que les variations de température, en particulier en cas de stockage à l'extérieur, peuvent entraîner la formation de condensation à l'intérieur du récipient fermé.
Marketing : Quels sont les effets de la formation de condensat sur le lubrifiant ?
Martin Ruch : La présence de condensat, c'est-à-dire d'eau, dans le lubrifiant constitue un danger souvent sous-estimé et parfois méconnu. Je vous renvoie volontiers à notre documentation « L'eau dans le système hydraulique » à ce sujet.
Marketing : Comment le lubrifiant réagit-il aux températures de fonctionnement habituelles comprises entre 50 et 100 °C?
Martin Ruch : Le vieillissement (oxydation) du lubrifiant s’accélère à partir de 50 °C. En s’appuyant sur l’« équation d’Arrhenius », on peut appliquer la règle empirique suivante : pour chaque augmentation de 10 °C de la température, il faut s’attendre à un doublement du vieillissement (vitesse d’oxydation), et donc, par conséquent, à un raccourcissement (de moitié) de l’intervalle de vidange. Par conséquent, la température du réservoir, ou plus précisément celle du lubrifiant, est déterminante pour la vitesse d’oxydation.
Marketing : Que se passe-t-il avec le lubrifiant lorsque les températures de fonctionnement dépassent 100 °C ?
Martin Ruch : À des températures de fonctionnement supérieures à 100 °C, le vieillissement accéléré (oxydation) est progressivement supplanté, voire remplacé, par la décomposition thermique du lubrifiant.
Marketing : Quelles sont les conséquences de ce processus ?
Martin Ruch : La décomposition thermique détruit les liaisons fondamentales des hydrocarbures, qui sont principalement utilisés dans les lubrifiants. Par rapport à l’oxydation, la décomposition thermique est nettement plus rapide ; il suffit donc que le lubrifiant soit exposé pendant de courtes périodes à ces températures de pointe (points chauds) pour causer des dommages.
Marketing : Quelles sont les différences typiques entre l’oxydation et la décomposition thermique ?
Martin nous montre un graphique.
Marketing : Existe-t-il des applications dans lesquelles la décomposition thermique intervient ?
Martin Ruch : Selon l’application, il est inévitable que les lubrifiants atteignent des températures très élevées en fonctionnement. Les fluides caloporteurs sont parfois utilisés à des températures élevées constantes (supérieures à 200 °C) ; la décomposition thermique est normale dans ces applications et est prise en compte lors de la formulation de l’huile, de la définition des paramètres de fonctionnement et de la détermination des intervalles de vidange.
Marketing : Dans quelles applications observe-t-on des « points chauds » inévitables ?
Martin Ruch : C’est le cas, par exemple, des huiles pour moteurs à combustion interne ; des pics de température locaux et de courte durée (points chauds) supérieurs à 250 °C sont inévitables et il faut donc tenir compte, lors de la définition de l’intervalle de vidange, non seulement de l’oxydation, mais aussi de la décomposition thermique.
Marketing : Peut-on prolonger les intervalles de vidange à sa guise et à sa propre discrétion ?
Martin Ruch : Non. Les intervalles de vidange d’huile prescrits par les constructeurs doivent en principe être respectés. Toutefois, si l’on souhaite espacer les vidanges, cela ne peut généralement être mis en œuvre qu’en s’appuyant sur des analyses d’huile appropriées, par exemple celles réalisées par le LTC LAEMMLE Tec Center.
Marketing : Quels produits présentant une stabilité à l’oxydation supérieure à la moyenne recommandes-tu personnellement ?
Martin Ruch : ROXOR TERRA CIRCULAR HV, ROXOR HLP PLUS et ROXOR MARVIS HYD SGM sont des exemples de lubrifiants qui, grâce à des huiles de base et des additifs spécialement sélectionnés, présentent une stabilité à l'oxydation exceptionnellement élevée et, associés à l'analyse de l'huile, permettent d'espacer les intervalles de vidange.
Marketing : Martin, merci beaucoup pour cette analyse approfondie et passionnante sur le thème de l’oxydation et de la décomposition thermique. Nous apprécions ton expertise et les informations que tu nous as fournies. Nous nous réjouissons d’ores et déjà de poursuivre ces échanges enrichissants avec toi.
Entretien : Marketing et Martin Ruch, responsable du support technique
Illustration 1 : Gros plan sur le fût ROXOR de laemmle-chemicals