L’additif surbasé, que les anglophones désignent par « overbased », est un détergent métallique dont la réserve alcaline dépasse largement la stœchiométrie du sel. Grâce à cette réserve, mesurée par l’indice de basicité (TBN), il neutralise les acides de combustion tout en assurant la détergence. C’est l’additif incontournable des huiles moteur diesel, des huiles marines et des formulations industrielles.
Qu’est-ce qu’un additif surbasé ?
Un détergent classique est un sel métallique, comme le sulfonate de calcium, qui contient un atome de métal par molécule d’acide organique. Un détergent surbasé va beaucoup plus loin : il incorpore dans la micelle une quantité supplémentaire de carbonate de calcium, sous forme colloïdale, bien au-delà de la neutralisation du sel lui-même.
Le résultat est un additif à très haut TBN, qui constitue une véritable « réserve alcaline » : lorsque les acides de combustion se forment, ils sont neutralisés par le carbonate de calcium, qui se consomme progressivement. Tant que la réserve n’est pas épuisée, l’huile protège le moteur contre la corrosion acide.
Comment mesure-t-on la basicité ?
L’indice de basicité total, le TBN, se mesure selon la norme ASTM D2896 ou ISO 3771. Il est exprimé en milligrammes de KOH par gramme d’huile. Un détergent neutre présente un TBN faible, de l’ordre de 10 à 30. Un additif surbasé présente un TBN élevé, de 100 à 300 selon le produit. Un additif super-surbasé, comme le sulfonate de magnésium synthétique, peut atteindre des valeurs encore supérieures.
Le TBN d’une huile finie résulte du dosage des additifs surbasés : une huile essence se contente d’un TBN de 6 à 10, une huile diesel lourd de 10 à 15, une huile de cylindre marine de 70 à 100.
Les principales familles d’additifs surbasés
Sulfonates de calcium surbasés
Le sulfonate de calcium surbasé est le plus répandu. Il combine un TBN élevé, une excellente détergence et une bonne protection antirouille. Minglan Chemical le propose dans plusieurs niveaux de TBN, sous les références T106 et T106D.
Sulfonates de magnésium super-surbasés
Le sulfonate de magnésium super-surbasé, comme la référence T107, offre un TBN très élevé avec de bonnes performances de détergence. Il est utilisé dans les applications où un TBN maximal est requis.
Salicylates et phénates surbasés
Les salicylates de calcium surbasés présentent une excellente stabilité thermique. Les phénates de calcium soufrés combinent détergence, antiusure et extrême pression, grâce à leur teneur en soufre.
Applications des additifs surbasés
Huiles moteur diesel
Dans les huiles pour moteurs diesel, l’additif surbasé neutralise les acides sulfuriques issus de la combustion du gazole et maintient un TBN résiduel suffisant jusqu’à la vidange. Il assure également la détergence des pistons et des segments.
Huiles marines
Les huiles de cylindre marines, avec des TBN de 70 à 100, sont formulées presque exclusivement avec des détergents surbasés à très haut TBN, pour neutraliser les acides des carburants lourds riches en soufre.
Autres applications
On retrouve les additifs surbasés dans les graisses, où ils apportent détergence et protection, dans les huiles de boîte de vitesses, et dans certaines huiles industrielles.
Comment choisir son additif surbasé ?
Le choix dépend du TBN cible de l’huile finie, de l’application et de la teneur en cendres sulfatées admissible. Les cendres proviennent en partie des métaux des détergents : les normes modernes, comme l’API CK-4 ou les spécifications low SAPS, limitent les cendres pour préserver les filtres à particules. Le formulateur doit donc équilibrer le TBN et les cendres.
Il faut également vérifier la viscosité, la stabilité et la compatibilité de l’additif avec les autres composants du paquet. Les fiches techniques précisent le TBN, la viscosité cinématique, la teneur en calcium et les cendres sulfatées.
Minglan Chemical propose une gamme complète de détergents surbasés : sulfonates de calcium et de magnésium, salicylates et phénates soufrés, avec des niveaux de TBN adaptés à chaque application.
Questions fréquentes
Comment mesure-t-on le TBN d’un additif surbasé ? Le TBN se mesure selon la norme ASTM D2896 ou ISO 3771, exprimé en milligrammes de KOH par gramme de produit. Pour les huiles finies, le TBN peut aussi être estimé par la méthode ASTM D4739, moins précise mais plus rapide.
Quelle est la différence entre un détergent neutre et un détergent surbasé ? Un détergent neutre contient une quantité de métal stœchiométriquement équivalente à l’acide organique ; un détergent surbasé contient un excès de carbonate de calcium colloïdal, qui constitue la réserve alcaline. Le TBN passe ainsi de quelques dizaines à plusieurs centaines.
Pourquoi les cendres sulfatées sont-elles liées aux additifs surbasés ? Les cendres proviennent des métaux contenus dans les détergents : plus le dosage de détergent surbasé est élevé, plus les cendres augmentent. Les spécifications modernes limitent les cendres pour préserver les filtres à particules, ce qui oblige à équilibrer TBN et cendres dans la formulation.
Peut-on utiliser un additif surbasé dans une graisse ? Oui. Les sulfonates de calcium surbasés sont utilisés dans certaines graisses pour apporter détergence, protection antirouille et résistance à l’eau. Ils améliorent la tenue des graisses dans les environnements humides et chargés.
Conclusion
L’additif surbasé est l’élément clé de la réserve alcaline des huiles moteur et des huiles marines. Bien le choisir et le doser, en tenant compte du TBN et des cendres sulfatées, garantit une neutralisation efficace des acides et une protection durable du moteur. Découvrez notre gamme d’additifs surbasés et demandez conseil à nos équipes techniques.
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