La stabilité au cisaillement est la capacité d’une huile à conserver sa viscosité lorsqu’elle est soumise à des contraintes mécaniques intenses. C’est un critère déterminant pour les huiles contenant des polymères, comme les huiles multigrades, car ces polymères sont fragiles et se dégradent sous l’effet du cisaillement. Un mauvais comportement au cisaillement se traduit par une chute de viscosité et une perte de protection.
Qu’est-ce que la stabilité au cisaillement ?
La stabilité au cisaillement mesure la résistance d’une huile à la dégradation mécanique dans les zones de forte contrainte : roulements, engrenages, pompes, segments de piston. Dans ces zones, le film d’huile est soumis à des forces de cisaillement très élevées, qui peuvent briser les longues chaînes moléculaires des polymères.
Cette dégradation concerne principalement les améliorants d’indice de viscosité, des polymères de haut poids moléculaire utilisés pour produire les huiles multigrades. Lorsque les chaînes sont coupées, le polymère perd son pouvoir épaississant et la viscosité de l’huile chute.
Pourquoi la stabilité au cisaillement est-elle importante ?
La viscosité, garantie de protection
La viscosité de l’huile est le premier paramètre de la protection du moteur : un film trop mince ne sépare plus les surfaces, et l’usure s’accélère. Une huile qui perd de la viscosité en service ne protège plus correctement le moteur.
Les conséquences d’une stabilité insuffisante
Une huile à faible stabilité au cisaillement :
- Voit sa viscosité chuter au fil des heures de fonctionnement.
- Peut sortir de sa classe de viscosité SAE en cours de vidange.
- N’assure plus la protection antiusure prévue.
- Entraîne une consommation d’huile accrue.
Comment mesure-t-on la stabilité au cisaillement ?
L’indice de cisaillement SSI
La stabilité au cisaillement se quantifie par l’indice de cisaillement, le SSI. Il exprime le pourcentage de perte du pouvoir épaississant du polymère après l’essai : plus le SSI est faible, plus le polymère est stable.
Les essais normalisés
Les essais de référence sont :
- L’essai KRL sur 20 heures, réalisé sur un roulement à rouleaux sous charge, la méthode la plus représentative des conditions réelles.
- L’essai au diesel injecteur, qui soumet l’huile à des contraintes de cisaillement intenses.
Le SSI obtenu par l’essai KRL 20 heures est celui qui figure dans les fiches techniques des polymères et des huiles finies.
Quels produits sont concernés ?
Les améliorants d’indice de viscosité
Tous les polymères améliorants d’indice de viscosité sont concernés : oléfine copolymères, polyméthacrylates, copolymères styrène-isoprène hydrogénés. Leur stabilité au cisaillement dépend de leur masse moléculaire et de leur structure : les polymères à masse moléculaire élevée sont plus efficaces mais plus fragiles.
Les huiles multigrades
Les huiles multigrades, qui contiennent ces polymères, sont directement concernées. Les spécifications API et ACEA imposent des limites de stabilité au cisaillement, vérifiées par l’essai KRL ou l’essai au diesel injecteur.
Comment choisir un polymère stable au cisaillement ?
Le choix repose sur un compromis entre le pouvoir épaississant et la stabilité au cisaillement :
- Un polymère à fort pouvoir épaississant permet de réduire le dosage, mais il est souvent plus sensible au cisaillement.
- Un polymère à faible SSI, comme certains copolymères styrène-isoprène hydrogénés, conserve mieux sa viscosité, mais il est plus coûteux.
Pour les huiles haute performance et les vidanges longues, le choix d’un polymère à faible SSI est déterminant. Minglan Chemical propose des améliorants d’indice de viscosité couvrant toute la gamme de stabilités, y compris le copolymère styrène-isoprène hydrogéné de référence V126.
Questions fréquentes
Qu’est-ce qu’un bon SSI ? Tout dépend de l’application : les huiles économiques acceptent des SSI de 40 à 60, les huiles haute performance exigent des SSI de 15 à 30, voire moins. Les spécifications API et ACEA fixent des limites selon la classe.
Pourquoi ma viscosité chute-t-elle en service ? La chute de viscosité en service est généralement due à la dégradation au cisaillement des polymères. L’analyse d’huile en service permet de suivre l’évolution de la viscosité et de valider la stabilité de la formulation.
La stabilité au cisaillement concerne-t-elle les huiles sans polymères ? Les huiles monogrades sans polymères sont naturellement stables au cisaillement, car les molécules d’hydrocarbures sont trop petites pour être brisées. Le sujet concerne avant tout les huiles multigrades et les fluides contenant des polymères.
Comment vérifier la stabilité au cisaillement d’une huile finie ? Par l’essai KRL sur 20 heures ou l’essai au diesel injecteur, dont les résultats figurent dans les fiches techniques des huiles conformes aux spécifications API et ACEA. En service, l’analyse de la viscosité permet de suivre la dégradation.
Conclusion
La stabilité au cisaillement est un critère clé de la fiabilité des huiles multigrades. Bien la comprendre et choisir des polymères à faible SSI permet de garantir la viscosité et la protection du moteur sur toute la durée de service. Découvrez notre gamme d’améliorants d’indice de viscosité et demandez conseil à nos équipes techniques.
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