Les lubrifiants pour les moteurs à gaz modernes doivent être conçus pour offrir une performance maximale à trois niveaux différents : la durée de vie utile de l’huile, la protection du moteur et l’efficacité.
La conception d’un lubrifiant adapté consiste à obtenir un équilibre optimal entre les additifs et l’huile de base, en tenant compte des besoins particuliers des fabricants de moteurs.
L’adaptation parfaite de chacune des caractéristiques et propriétés du lubrifiant sont des facteurs déterminants pour conserver l’intégrité mécanique et garantir une performance maximale des moteurs.
Caractéristiques et propriétés exigées pour les lubrifiants d’un moteur à gaz:
| Propriété souhaitée | Caractéristique du produit souhaitée | Composant déterminant de l’huile lubrifiante |
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| Lubrification et étanchéité |
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| Longue durée de vie des composants du moteur |
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| Nettoyage du moteur |
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| Durée de l’huile |
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| Compatibilité avec les catalyseurs |
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Les principales fonctions assumées par l’huile utilisée dans un moteur à gaz sont les suivantes :
Contrôle de l’oxydation et de la nitration
Les moteurs à gaz sont soumis à des températures élevées qui favorisent la formation des oxydes d’azote. Ceux-ci réagissent avec l’huile et entraînent :
- Une augmentation de la viscosité provoquée par la polymérisation de l’huile
- L’usure corrosive causée par des produits acides, principalement l’acide nitrique
- La formation de laques et de dépôts dans le moteur, principalement dans les chemises et les pistons
- Le colmatage du filtre en raison de la présence de boues et de matières insolubles (composés d’oxydation)
Les huiles nécessitent donc une base qui ait un niveau de stabilité à l’oxydation élevé, coordonné à des produits chimiques (additifs) qui optimisent leur résistance à l’oxydation et la nitration.
Réduction de la friction et de l’usure
Les moteurs à gaz utilisés dans les applications industrielles fonctionnent souvent avec des niveaux de charge et une vitesse constants, ce qui assure une lubrification hydrodynamique complète pendant la quasi-totalité de la durée de fonctionnement. Par conséquent, le niveau de performance en termes d’usure n’est pas aussi élevé qu’en cas d’arrêts et de démarrages fréquents ou de variation de la charge.
Le retour des vannes constitue généralement un problème sur les moteurs à gaz car l’huile doit fournir un niveau approprié de protection aux vannes. Les biogaz et notamment ceux de décharge peuvent contenir des quantités importantes d’éléments agressifs qui peuvent provoquer une usure corrosive et abrasive.
Prévention de la corrosion et de l’oxyde
Les huiles de moteurs à gaz doivent prévenir la corrosion et la formation de rouille, notamment lorsque le moteur fonctionne avec du gaz de décharge, un gaz obtenu des eaux noires ou d’autres gaz plus corrosifs.
Ces gaz peuvent contenir des niveaux élevés d’hydrocarbures halogénés, des acides organiques et des composés sulfuriques qui eux-mêmes peuvent former des acides forts et provoquer une corrosion. Il est important de ne pas utiliser des huiles avec un TBN plus grand, mais des huiles à la composition chimique correcte afin de neutraliser les différents types d’espèces acides.
Nettoyage du moteur
L’huile des moteurs à gaz devrait comporter des niveaux d’agents dispersants appropriés afin de maintenir la saleté et les produits d’oxydation en suspension mais aussi pour empêcher l’adhérence des bagues, la formation de boues et de dépôts sur le moteur, notamment en cas d’utilisation de gaz « humides » ou « aigres ».
