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Fiche N° 77

La viscosité des huiles hydrauliques
 

1 - Les différents types d'huiles

On retrouve trois types d'huiles :

  • Les huiles minérales.
  • Les huiles difficilement inflammables.
  • Les huiles biodégradables.

Les huiles minérales sont couramment utilisées dans les applications mobiles (travaux publics) et stationnaires (industries). HM et HV sont les plus utilisés.

HH Huiles minérales raffinées pures
(faible propriétés lubrifiantes )
HL Huiles minérales raffinées améliorées
avec des propriétés antioxydantes et anticorrosives élevées.
HM Huiles minérales raffinées améliorées
avec des propriétés antioxydantes, anticorrosives et anti-usures très élevées.
HV Huiles minérales raffinées de type HM
avec des propriétés viscosité/température améliorées.
HG Huiles minérales raffinées de type HM
avec des propriétés anti "stick-slip"

Stick-slip / Coller-glisser : mouvement saccadé observé lors du glissement entre 2 pièces mécaniques.

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Les huiles difficilement inflammables sont utilisées lorsque le risque d'incendie est présent. Une rupture de canalisation d'huile inflammable peut provoquer un incendie si la fuite est projetée sur du métal chaud par exemple.

Les huiles difficilement inflammables sont utilisées dans l'industrie ( fonderie par exemple).

Ces huiles exigent des précautions d'emploi en raison de leur action sur les joints, les peintures et la miscibilité aux autres fluides.

HFA Émulsion avec plus de 80% d'eau. Très bon indice de viscosité. Médiocre à basse température. Faible pouvoir lubrifiant. Biodégradable. Auto inflammation presque impossible. Problèmes potentiels de stabilité. Prix compétitifs.
HFB Émulsion huile + eau. Bon indice de viscosité.Médiocre à basse température. Auto inflammation vers 1000°C. Bon pouvoir lubrifiant. Non biodégradable. Problèmes de stabilité.
HFC Solutions aqueuses de polymères. Bon compromis. Très bon indice de viscosité. Pouvoir lubrifiant moyen. Très bon comportement à basse température. Auto inflammation vers 1000°C. Problèmes avec les peintures, les joints et la fatigue des métaux. Non biodégradable.
HFD Fluides de synthèse sans eau. Principales familles: HFDR, HFDS, HFDT, HFDU. Indice de viscosité de médiocre à excellent. Pouvoir lubrifiant de bon à excellent. Bon comportement à basse température. Problèmes avec les peintures, les joints et toxicité.
HFD-R Esters phosphoriques. Non biodégradable. Les plus difficilement inflammables. Pour hautes
températures et hautes pressions. Mauvais comportement en présence d'eau. Fluides très agressifs. Ce type d'huile nécessite une attention soutenue.
HFD-S Hydrocarbures chlorés. Peu présent sur le marché en raison de leur composition chlorée.
HFD-T Mélanges R et S. Peu présent sur le marché en raison de leur composition chlorée.
HFD-U Autres fluides de synthèse. Simples d'emploi, mais point d'auto-inflammation (350°C) trop faible.

Les huiles biodégradables sont utilisées essentiellement dans les applications mobiles lorsque le cahier des charges du chantier impose l'utilisation d'huile bio (travaux près d'un cours d'eau par exemple). La réglementation est en perpétuelle évolution

À noter : Dans les applications mobiles, certaines machines utilisent de l'huile multi-chantier.

L'huile multi-chantier (SAE 15w40 ou SAE 10w40) a une viscosité à froid élevée mais permet de lubrifier à la fois le circuit hydraulique, le moteur, la boîte à vitesse et le pont.

2 - La viscosité

Le grade de viscosité d'une huile indique la résistance à l'écoulement à 40 °.

La viscosité s'exprime en mm²/s ou centistokes (cSt).

Les huiles sont classées par grade selon la norme ISO.

Par exemple une huile ISO VG 46 a une viscosité de 46 cSt à 40° et sera plus fluide qu'une huile ISO VG 68.

Grades Viscosité à 40° (Cst)
ISO VG 15 13,5 à 16,5
ISO VG 22 19,8 à 24,2
ISO VG 32 28,8 à 35,2
ISO VG 46 41,4 à 50,6
ISO VG 68 61,2 à 74,8
ISO VG 100 90 à 110
ISO VG 150 135 à 165
ISO VG 220 198 à 242
Viscosité pour les circuits hydrauliques

Sur le graphique ci-dessus nous constatons que la viscosité change en fonction de la température.

Dans les entraînements hydrauliques, les grades les plus couramment utilisés sont:

  • ISO VG 32 : Conditions hivernales.(Favorise les démarrages à froid)
  • ISO VG 46 : Conditions tempérés. (Le grade le plus présent dans les installations hydrauliques)
  • ISO VG 68 : Conditions tropicales. (Utilisé lorsqu'il est difficile de refroidir l'huile, ou pour réduire les fuites internes d'une machine vieillissante).
Viscosité des huiles hydrauliques

Sur le graphique ci-dessus nous constatons que la viscosité diminue lorsque la température augmente. L'huile devient plus fluide. (Risque de grippage)

La viscosité augmente lorsque la température diminue. L'huile devient plus épaisse. (Problème de pompage).

La température de l'huile dans les circuits hydrauliques est rarement à 40°.

La température idéale de fonctionnement se situe plutôt entre 50 à 55°.

La viscosité recommandée pour les entraînements hydrauliques se situe entre 15 et 100 cSt.

La viscosité optimum pour les entrainements hydrauliques se situe entre 20 et 35 cSt.

À noter : la viscosité de l'huile augmente avec l'augmentation de la pression. Cet effet permet de diminuer les fuites internes des composants hydrauliques.

Comment filtrer l'huile?

 

 

3 - Indice de viscosité

Indice de viscosite des huiles hydrauliques
 

L'indice de viscosité (VI) est une échelle sans dimension qui indique la variation de la viscosité en fonction de la température de l'huile.

Une machine subissant des écarts de température important utilisera une huile avec un indice de viscosité élevé, alors qu'une machine d'atelier pourra avoir un indice de viscosité plus faible VI = 100.

 

Viscosité & indice de viscosité des huiles hydrauliques

 

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