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Huiles de base pour huiles moteur servent de base, à laquelle les fabricants ajoutent les additifs nécessaires pour leur donner les propriétés et caractéristiques souhaitées. Par conséquent, les huiles moteur de base peuvent être considérées comme une sorte de «fondation» sur laquelle reposent toutes les caractéristiques des huiles moteur.

Teneur:

• Classification et composition de l'huile de base
• Les meilleures huiles de base
• Obtenir la base
• Fabricants
• Composition du produit final

Les huiles de base sont divisées en cinq groupes, qui diffèrent les uns des autres par leur composition chimique et donc par leurs propriétés. Cela détermine à quoi ressemblera l'huile moteur finale sur les tablettes des magasins. Et le plus intéressant est le fait que seules 15 compagnies pétrolières mondiales sont engagées dans leur production, ainsi que les additifs eux-mêmes, alors qu'il y a beaucoup plus de marques de l'huile finale. Et ici, c'est sûr, beaucoup ont une question logique: quelle est la différence entre les huiles et laquelle est la meilleure? Mais d'abord, il est logique de comprendre la classification de ces composés.

Groupes d'huile de base

La classification des huiles de base consiste à les diviser en cinq groupes. Ceci est précisé dans l'API 1509 Annexe E.

Tableau de classification des huiles de base API

Groupe d'huile de base	Contient du soufre,%	Teneur en hydrocarbures saturés,%	Indice de viscosité
Groupe I	>0,03	< 90	80-120
Groupe II	≤0,03	≥90	80-120
Groupe III	≤0,03	≥90	>120
Groupe IV	Poly alpha oléfines
Groupe V	Autres non inclus dans les groupes I-IV (alcools complexes et éthers)

Huiles du groupe 1

Ces compositions sont obtenues par épuration des produits pétroliers restants après obtention d'essence ou d'autres carburants et lubrifiants à l'aide de réactifs chimiques (solvants). Ils sont également appelés huiles grossières. Un inconvénient important de telles huiles est la présence d'une grande quantité de soufre, supérieure à 0,03%. En termes de caractéristiques, de telles compositions ont des indicateurs d'indice de viscosité faibles (c'est-à-dire que la viscosité dépend fortement de la température et ne peut fonctionner normalement que dans une plage de température étroite). Actuellement, un groupe d'huiles de base est considéré comme obsolète et seule l'huile moteur minérale en est produite. L'indice de viscosité de ces huiles de base est de 80 à 120. Et la plage de température est de 0 ° C ... + 65 ° C. Leur seul avantage est leur prix bas.

Huiles du groupe 2

Les huiles de base du groupe 2 sont obtenues par un procédé chimique appelé hydrocraquage. Leur autre nom est les huiles hautement raffinées. C'est aussi la purification des produits pétroliers, cependant, à l'aide d'hydrogène et sous haute pression (en fait, le processus est en plusieurs étapes et complexe). Le résultat est un liquide presque clair, qui est l'huile de base. Sa teneur en soufre est inférieure à 0,03% et ils ont des propriétés antioxydantes. En raison de sa propreté, la durée de vie de l'huile moteur obtenue à partir de celle-ci est considérablement augmentée et les dépôts et dépôts de carbone dans le moteur sont réduits. Sur la base d'une huile de base d'hydrocraquage, on fabrique ce que l'on appelle des «HC-synthétiques», que certains experts appellent des semi-synthétiques. L'indice de viscosité dans ce cas est également compris entre 80 et 120. Ce groupe est appelé l'abréviation anglaise HVI (High Viscosity Index), qui se traduit littéralement par un indice de viscosité élevé.

Huiles de 3 groupes

Ces huiles sont obtenues de la même manière que les précédentes à partir de produits pétroliers. Cependant, les caractéristiques du groupe 3 sont un indice de viscosité accru, sa valeur dépasse 120. Plus cet indicateur est élevé, plus l'huile moteur résultante peut fonctionner dans une plage de température plus large, notamment en cas de gel sévère. Souvent, les huiles moteur synthétiques sont fabriquées à partir d'huiles de base du groupe 3.La teneur en soufre est ici inférieure à 0,03% et la composition elle-même est constituée de 90% de molécules chimiquement stables saturées d'hydrogène. Son autre nom est synthétique, mais en fait ce n'est pas le cas. Le nom du groupe sonne parfois comme VHVI (Very High Viscosity Index), qui se traduit par un indice de viscosité très élevé.

Parfois, le groupe 3+ est séparé séparément, la base pour laquelle est obtenue non pas du pétrole, mais du gaz naturel. La technologie pour sa création s'appelle GTL (gas-to-liquides), c'est-à-dire la conversion de gaz en hydrocarbures liquides. Le résultat est une huile de base très pure, semblable à de l'eau. Ses molécules ont des liaisons fortes qui résistent aux conditions agressives. Les huiles créées sur une telle base sont considérées comme complètement synthétiques, malgré le fait que l'hydrocraquage est utilisé dans le processus de leur création.

Les matières premières du 3ème groupe sont excellentes pour le développement de formulations d'huiles moteurs universelles synthétiques et économes en carburant dans la gamme de 5W-20 à 10W-40.

4 groupes d'huiles

Ces huiles sont créées à base de polyalphaoléfines, et sont à la base des soi-disant «vrais synthétiques», qui se distinguent par leur haute qualité. Il s'agit de l'huile de base dite polyalphaoléfine. Il est produit par synthèse chimique. Cependant, une caractéristique des huiles moteur obtenues sur une telle base est leur coût élevé, elles ne sont donc souvent utilisées que dans les voitures de sport et dans les voitures haut de gamme.

5 groupes d'huiles

Il existe des types distincts d'huiles de base, qui incluent toutes les autres formulations qui ne sont pas incluses dans les quatre groupes énumérés ci-dessus (grosso modo, cela inclut tous les lubrifiants, même les lubrifiants non automobiles qui ne sont pas inclus dans les quatre premiers). En particulier, silicone, ester de phosphate, polyalkylène glycol (PAG), polyesters, biolubrifiants, vaseline et huiles blanches, etc. Ce sont, en fait, des additifs à d'autres formulations. Par exemple, les esters sont utilisés comme additifs aux huiles de base pour améliorer les performances. Ainsi, un mélange d'huile essentielle et de polyalphaoléfines fonctionne normalement à des températures élevées, fournissant ainsi une détergence accrue de l'huile et augmentant sa durée de vie. Un autre nom pour de telles formulations est les huiles essentielles. Ils sont actuellement de la plus haute qualité et des plus hautes performances. Il s'agit notamment des huiles esters, qui, cependant, sont produites en très petites quantités en raison de leur coût élevé (environ 3% de la production mondiale).

Ainsi, les caractéristiques des huiles de base dépendent de la manière dont elles sont obtenues. Et cela, à son tour, affecte la qualité et les caractéristiques des huiles moteur prêtes à l'emploi utilisées dans les moteurs automobiles. En outre, les huiles obtenues à partir du pétrole sont influencées par sa composition chimique. Après tout, cela dépend de l'endroit (dans quelle région de la planète) et de la manière dont le pétrole a été produit.

Quelles sont les meilleures huiles de base

Volatilité des huiles de base selon Noack

Stabilité à l'oxydation

La question de savoir quelles huiles de base sont les meilleures n'est pas tout à fait correcte, car tout dépend de l'huile que vous devez obtenir et utiliser à la fin. Pour la plupart des voitures bon marché, les «semi-synthétiques», créés à partir d'un mélange d'huiles de 2, 3 et 4 groupes, conviennent tout à fait. Si nous parlons de bons «synthétiques» pour les voitures étrangères haut de gamme chères, il vaut mieux acheter du pétrole sur la base du groupe 4.

Jusqu'en 2006, les fabricants d'huiles moteurs pouvaient être qualifiés d'huiles «synthétiques» obtenues sur la base des quatrième et cinquième groupes. Qui sont considérées comme les meilleures huiles de base. Cependant, à l'heure actuelle, il est permis de le faire même si une huile de base du deuxième ou du troisième groupe a été utilisée. Autrement dit, seules les compositions basées sur le premier groupe basique sont restées "minérales".

Que se passe-t-il lors du mélange d'espèces

Le mélange d'huiles de base séparées appartenant à des groupes différents est autorisé. De cette façon, vous pouvez ajuster les caractéristiques des formulations finales.Par exemple, si vous mélangez des huiles de base de 3 ou 4 groupes avec des compositions similaires du groupe 2, vous obtenez des "semi-synthétiques" avec des performances accrues. Si les huiles mentionnées sont mélangées avec 1 groupe, vous obtiendrez également des "semi-synthétiques", mais avec des caractéristiques déjà inférieures, en particulier une teneur élevée en soufre ou d'autres impuretés (selon la composition spécifique). Il est intéressant de noter que les huiles du cinquième groupe sous leur forme pure ne sont pas utilisées comme base. A ceux-ci sont ajoutées des compositions des troisième et / ou quatrième groupes. Cela est dû à leur forte volatilité et à leur coût élevé.

Une caractéristique distinctive des huiles à base de PAO est qu'il est impossible de faire une composition 100% PAO. La raison réside dans leur très faible solubilité. Et il est nécessaire de dissoudre les additifs qui sont ajoutés au cours du processus de fabrication. Par conséquent, un certain montant de fonds provenant de groupes inférieurs (troisième et / ou quatrième) est toujours ajouté aux huiles PAO.

La structure des liaisons moléculaires dans les huiles appartenant à différents groupes est différente. Ainsi, dans les groupes bas (premier, deuxième, c'est-à-dire les huiles minérales), les chaînes moléculaires sont similaires à la couronne ramifiée d'un arbre avec un bouquet de branches "tordues". Il est plus facile pour cette forme de se recroqueviller en boule, ce qui se produit lorsqu'elle gèle. En conséquence, ces huiles gèlent à une température plus élevée. A l'inverse, dans les huiles de groupements élevés, les chaînes hydrocarbonées ont une structure longue et droite, et il leur est plus difficile de «s'enrouler». Par conséquent, ils gèlent à des températures plus basses.

Production et réception d'huiles de base

Dans la production d'huiles de base modernes, l'indice de viscosité, le point d'écoulement, la volatilité et la stabilité à l'oxydation peuvent être contrôlés indépendamment. Comme mentionné ci-dessus, les huiles de base sont produites à partir de pétrole ou de produits pétroliers (par exemple, le mazout), et il existe également une production à partir de gaz naturel par conversion en hydrocarbures liquides.

Comment l'huile moteur de base est fabriquée

L'huile elle-même est un composé chimique complexe qui comprend des paraffines saturées et des naphtènes, des oléfines aromatiques insaturées, etc. Chacun de ces composés a des propriétés positives et négatives.

En particulier, les paraffines ont une bonne stabilité à l'oxydation, mais à basse température, elle est réduite à rien. Les acides naphténiques forment un précipité dans l'huile à des températures élevées. Les hydrocarbures aromatiques affectent négativement la stabilité à l'oxydation ainsi que le pouvoir lubrifiant. De plus, ils forment des dépôts de laque.

Les hydrocarbures insaturés sont instables, c'est-à-dire qu'ils changent de propriétés avec le temps et à différentes températures. Par conséquent, toutes les substances répertoriées dans les huiles de base doivent être éliminées. Et cela se fait de différentes manières.

Nom de la substance	Indice de viscosité	Comportement à basse température	Résistance à l'oxydation
H-paraffine	Très haut, plus de 175	Mal	Bon
Cycloparaffines avec un anneau et de longues chaînes	Bon, environ 130	Moyen	Moyen
Naphtènes polycondensés	Faible, environ 60	Moyen	Moyen
Composés monoaromatiques à longue chaîne	Faible, environ 60	Moyen	Moyen
Composés polyaromatiques	Très faible, proche de zéro	Bon	Très mauvais
Isoparaffines à chaîne très ramifiée (PAO)	Bon, plus de 130	Excellent	Excellent

Le méthane est un gaz naturel qui n'a ni couleur ni odeur, c'est l'hydrocarbure le plus simple constitué d'alcanes et de paraffines. Les alcanes, qui sont à la base de ce gaz, contrairement au pétrole, ont de fortes liaisons moléculaires et, par conséquent, ils résistent aux réactions avec le soufre et les alcalis, ne forment pas de précipitation et de dépôts de vernis, mais sont sensibles à l'oxydation à 200 ° C

La principale difficulté réside précisément dans la synthèse d'hydrocarbures liquides, mais le processus final lui-même est l'hydrocraquage, où de longues chaînes d'hydrocarbures sont séparées en différentes fractions, dont une huile de base totalement transparente sans cendres sulfatées. La pureté de l'huile est de 99,5%.

L'indice de viscosité est nettement plus élevé que ceux fabriqués à partir de PAO, ils sont utilisés pour fabriquer des huiles automobiles économes en carburant avec une longue durée de vie. Cette huile a une très faible volatilité et une excellente stabilité à la fois à des températures très élevées et extrêmement basses.

Production d'huile de base

Examinons plus en détail les huiles de chaque groupe énumérées ci-dessus, en quoi elles diffèrent dans leur technologie de production.

Groupe 1... Ils sont obtenus à partir d'huile pure ou d'autres matières huileuses (souvent des déchets dans la fabrication d'essence et d'autres carburants et lubrifiants) par raffinage sélectif. Pour cela, l'un des trois éléments est utilisé - l'argile, l'acide sulfurique et les solvants.

Ainsi, à l'aide de l'argile, ils se débarrassent des composés azotés et soufrés. L'acide sulfurique en combinaison avec des impuretés fournit une boue de boue. Et les solvants éliminent la paraffine et les aromatiques. Les solvants sont le plus souvent utilisés car ils sont les plus efficaces.

Groupe 2... Ici, la technologie est similaire, mais elle est complétée par une purification hautement raffinée avec des éléments à faible teneur en composés aromatiques et en paraffines. Cela augmente la stabilité à l'oxydation.

Groupe 3... Les huiles de base du troisième groupe sont initialement obtenues comme les huiles du second. Cependant, leur caractéristique est le processus d'hydrocraquage. Dans ce cas, les hydrocarbures pétroliers subissent une hydrogénation et un craquage.

Lors du processus d'hydrogénation, les hydrocarbures aromatiques sont éliminés de l'huile (ils forment ensuite des vernis et des dépôts de carbone dans le moteur). Il élimine également le soufre, l'azote et leurs composés chimiques. Ensuite, l'étape de craquage catalytique a lieu, dans laquelle les hydrocarbures paraffiniques sont séparés et "gonflés", c'est-à-dire que le processus d'isomérisation a lieu. De ce fait, des liaisons moléculaires de type linéaire sont obtenues. Les composés nocifs du soufre, de l'azote et d'autres éléments restant dans l'huile sont neutralisés par l'ajout d'additifs.

Groupe 3+... Ces huiles de base sont produites par le procédé d'hydrocraquage lui-même, uniquement des matières premières qui peuvent être séparées, pas du pétrole brut, mais des hydrocarbures liquides synthétisés à partir du gaz naturel. Le gaz peut être synthétisé pour obtenir des hydrocarbures liquides selon la technologie Fischer-Tropsch développée dans les années 1920, mais en même temps en utilisant un catalyseur spécial. La production du produit requis n'a commencé qu'à la fin de 2011 à l'usine Pearl GTL Shell en collaboration avec Qatar Petroleum.

La production d'une telle huile de base commence par la fourniture de gaz et d'oxygène à l'usine. Ensuite, l'étape de gazéification commence par la production de gaz de synthèse, qui est un mélange de monoxyde de carbone et d'hydrogène. Ensuite, la synthèse d'hydrocarbures liquides a lieu. Et déjà un autre processus dans la chaîne GTL est l'hydrocraquage de la masse cireuse transparente résultante.

Le processus de conversion gaz-liquide produit une huile de base cristalline qui est pratiquement exempte des impuretés présentes dans le pétrole brut. Les principaux représentants de ces huiles, fabriqués à l'aide de la technologie PurePlus, sont les huiles moteur Shell Helix Ultra, Pennzoil Ultra et Platinum Full Synthetic.

Groupe 4... Le rôle de base synthétique pour de telles compositions est joué par les polyalphaoléfines (PAO) déjà mentionnées. Ce sont des hydrocarbures avec une longueur de chaîne d'environ 10 à 12 atomes. Ils sont obtenus en polymérisant (combinant) les soi-disant monomères (hydrocarbures courts d'une longueur de 5 à 6 atomes. Et les matières premières pour cela sont les gaz de pétrole butylène et éthylène (un autre nom pour les molécules longues - décènes). Le processus ressemble à la "réticulation" sur des machines chimiques spéciales. Il se compose de plusieurs étapes.

Dans un premier temps, décène oligomérisation afin d'obtenir une alpha-oléfine linéaire. Le processus d'oligomérisation a lieu en présence de catalyseurs, à haute température et haute pression. La deuxième étape est la polymérisation d'alpha-oléfines linéaires, qui aboutit aux PAO souhaités. Ce processus de polymérisation a lieu à basse pression et en présence de catalyseurs organométalliques. Au stade final, une distillation fractionnée est effectuée à PAO-2, PAO-4, PAO-6, etc.Pour garantir les caractéristiques requises de l'huile moteur de base, les fractions et polyalphaoléfines appropriées sont sélectionnées.

Groupe 5... Quant au cinquième groupe, ces huiles sont à base d'esters - esters ou d'acides gras, c'est-à-dire de composés d'acide organique. Ces composés sont formés à la suite de réactions chimiques entre des acides (généralement des acides carboxyliques) et des alcools. Les matières premières pour leur production sont des matières organiques - huiles végétales (noix de coco, colza). De plus, les huiles du cinquième groupe sont parfois fabriquées à partir de naphtalènes alkylés. Ils sont obtenus par alkylation de naphtalènes avec des oléfines.

Comme vous pouvez le voir, la technologie de fabrication devient plus compliquée d'un groupe à l'autre, ce qui signifie qu'elle devient plus chère. C'est pourquoi les huiles minérales ont un prix bas et les huiles synthétiques PAO sont chères. Cependant, il existe de nombreuses caractéristiques différentes à prendre en compte lors du choix d'une huile moteur, pas seulement le prix et le type d'huile.

Fait intéressant, les huiles appartenant au cinquième groupe contiennent des particules polarisées qui sont magnétiques aux parties métalliques du moteur. Ainsi, ils offrent la meilleure protection par rapport aux autres huiles. De plus, ils ont de très bonnes propriétés détergentes, grâce auxquelles la quantité d'additifs détergents est minimisée (ou simplement éliminée).

Les huiles à base d'esters (le cinquième groupe de base) sont utilisées dans l'aviation, car les avions volent à des altitudes où la température est bien inférieure à celle qui est enregistrée même dans l'extrême nord.

Les technologies modernes permettent de créer des huiles d'esters complètement biodégradables, car les esters susmentionnés sont des produits respectueux de l'environnement et sont facilement biodégradables. Par conséquent, ces huiles sont respectueuses de l'environnement. Cependant, en raison de leur coût élevé, les automobilistes ne pourront bientôt pas les utiliser partout.

Fabricants d'huiles de base

L'huile moteur finie est un mélange d'une huile de base et d'un ensemble d'additifs. De plus, il est intéressant de noter qu'il n'y a que 5 entreprises dans le monde qui produisent ces mêmes additifs - ce sont Lubrizol, Ethyl, Infineum, Afton et Chevron. Toutes les entreprises bien connues et moins connues qui produisent leurs propres fluides lubrifiants leur achètent des additifs. Au fil du temps, leur composition change, se modifie, les entreprises mènent des recherches dans les domaines chimiques et tentent non seulement d'améliorer les performances des huiles, mais aussi de les rendre plus respectueuses de l'environnement.

Quant aux fabricants d'huiles de base, ils sont en réalité peu nombreux, et ce sont principalement de grandes entreprises de renommée mondiale, comme ExonMobil, qui occupe la première place mondiale sur cet indicateur (environ 50% du volume mondial de huile de base du quatrième groupe, ainsi qu'une part importante dans les groupes 2, 3 et 5). En plus d'elle, il y en a aussi de grandes dans le monde avec leur propre centre de recherche. De plus, leur production est répartie dans les cinq groupes susmentionnés. Par exemple, des «baleines» comme ExxonMobil, Castrol et Shell ne produisent pas d'huiles de base du premier groupe, car elles sont «hors service».

Fabricants d'huiles de base par groupe
je	II	III	IV	V
Lukoil (Fédération de Russie)	Exxon Mobil (EHC)	Petronas (ETRO)	ExxonMobil	Inolex
Total (France)	Chevron	ExxonMobil (VISOM)	Idemitsu Kosan Co	Exxon Mobil
Kuwait Petroleum (Koweït)	Excell Paralubes	Huile de Neste (Nexbase)	INEOS	DOW
Neste (Finlande)	Ergon	Repsol YPF	Chemtura	BASF
SK (Corée du Sud)	Motiva	Shell (Shell XHVI et GTL)	Phillips Chevron	Chemtura
Petronas (Malaisie)	Suncor Petro-Canada	British Petroleum (Burmah-Castrol)		INEOS
	GS Caltex (Kixx LUBO)	Lukoil		Hatco
	Lubrifiants SK			Nyco Amérique
	Petronas			Afton
	H&R Chempharm GmbH			Croda
	Eni			Synester
				Motiva

Les huiles de base répertoriées sont initialement divisées par viscosité. Et chacun des groupes a ses propres désignations:

• Premier groupe: SN-80, SN-150, SN-400, SN-500, SN-600, SN-650, SN-1200 et ainsi de suite.
• Le deuxième groupe: 70N, 100N, 150N, 500N (bien que la viscosité puisse différer d'un fabricant à l'autre).
• Le troisième groupe: 60R, 100R, 150R, 220R, 600R (ici aussi les nombres peuvent différer selon le fabricant).

Composition des huiles moteur

En fonction des caractéristiques que l'huile moteur automobile finie doit avoir, chaque fabricant choisit sa composition et le rapport de ses substances constitutives. Par exemple, une huile semi-synthétique est généralement constituée d'environ 70% d'huile de base minérale (1 ou 2 groupes), ou 30% de synthèse hydrocraquée (parfois 80% et 20%).Vient ensuite le «jeu» des additifs (ils sont antioxydants, anti-mousse, antifriction, épaississants, dispersion, détergents, dispersants, modificateurs de friction), qui sont ajoutés au mélange résultant. Les additifs sont généralement de mauvaise qualité, par conséquent, le produit fini résultant n'a pas de bonnes caractéristiques et peut être utilisé dans des machines économiques et / ou anciennes.

Les formulations synthétiques et semi-synthétiques à base d'huiles de base du groupe 3 sont les plus courantes dans le monde aujourd'hui. Ils ont la désignation anglaise Semi Syntetic. Leur technologie de fabrication est similaire. Ils se composent d'environ 80% d'huile de base (souvent différents groupes d'huile de base sont mélangés) et d'un additif. Parfois, des régulateurs de viscosité sont ajoutés.

Les huiles synthétiques à base de base groupe 4 sont déjà de véritables Full Syntetic "synthétiques", à base de polyalphaoléfones. Ils ont des performances très élevées et une longue durée de vie, mais ils sont très chers. Quant aux huiles moteur ester rares, elles sont constituées d'un mélange d'huiles de base de 3 et 4 groupes, et avec l'addition d'un composant ester en une quantité volumétrique de 5 à 30%.

Récemment, il y a des "artisans folkloriques" qui ajoutent environ 10% du composant ester final à l'huile moteur de la voiture afin d'en augmenter les caractéristiques. Ne devrait pas faire ça! Cela modifiera la viscosité et peut conduire à des résultats imprévisibles.

La technologie de fabrication d'une huile moteur finie n'est pas simplement un mélange de composants individuels, en particulier une base et des additifs. En fait, ce mélange a lieu par étapes, à des températures différentes, à des intervalles différents. Par conséquent, pour sa production, vous devez disposer d'informations sur la technologie et l'équipement approprié.

La plupart des entreprises actuelles avec de tels équipements produisent des huiles moteur en utilisant les développements des principaux fabricants d'huiles de base et d'additifs, il est donc assez courant de trouver l'affirmation selon laquelle les fabricants se moquent de nous et en fait toutes les huiles sont les mêmes. .