Pourquoi l'industrie automobile se tourne vers les huiles moteur synthétiques

Vous avez peut-être remarqué. Si vous conduisez un véhicule relativement neuf, le coût d'une vidange d'huile a augmenté. Les nombres qui identifient l'huile ont diminué. Les intervalles entre les vidanges d'huile ont été, dans de nombreux cas, allongés. Quelque chose a changé.

Ce qui a changé, c'est l'utilisation accrue d'huile moteur synthétique par les constructeurs automobiles. De plus en plus, les fabricants d'équipement d'origine (ou "OEM" comme General Motors, Toyota, Mercedes et autres) se tournent vers les produits d'huile synthétique dans leurs moteurs.

Contrairement à l'huile à moteur conventionnelle qui est dérivée et distillée directement à partir de pétrole brut pompé en profondeur, l'huile synthétique est fabriquée artificiellement en laboratoire. Il peut commencer sa vie en tant que stock d'huile de base hautement raffinée à partir de brut, ou il peut être complètement artificiel. Quoi qu'il en soit, l'huile synthétique est composée de molécules de taille et de forme extrêmement uniformes, contrairement à la forme aléatoire de l'huile conventionnelle. À cette composition finement ajustée, des additifs de haute qualité sont inclus pour augmenter ses performances dans un moteur.

L'huile synthétique surpasse l'huile conventionnelle dans de nombreuses conditions, mais elle coûte également plus cher. Beaucoup plus. Alors, pourquoi l'industrie automobile se tourne-t-elle vers l'huile moteur synthétique dans ses voitures, camions et VUS ?

La raison peut être divisée en trois catégories interconnectées :économie de carburant, réduction des émissions et conception du groupe motopropulseur.

Économie de carburant
Ce n'est un secret pour personne - il s'agit plutôt d'une question publique et politique vivement débattue - que l'amélioration de l'économie de carburant est importante pour conserver les ressources naturelles et protéger l'environnement.

En 1975, le Congrès a adopté une loi visant à réduire la consommation d'énergie en augmentant l'économie de carburant des voitures et des camions légers. La consommation moyenne de carburant de l'entreprise (CAFE) exige que les moyennes à l'échelle de la flotte soient respectées par les constructeurs automobiles chaque année. Lorsque les normes sont relevées, les constructeurs réagissent en créant des véhicules plus économes en carburant.

Avec un appel actuel pour que les véhicules atteignent 54,5 miles par gallon en moyenne d'ici 2025 (augmentation en 2011), les constructeurs automobiles ont un long chemin à parcourir pour respecter la norme. Même avec un amendement proposé pour ramener la norme à 37 mpg, le résultat 2019 de 25,1 laisse beaucoup de place à l'amélioration.

Réduction des émissions
Pour réduire l'impact des polluants atmosphériques sur l'environnement et sur la vie humaine, l'Environmental Protection Agency (EPA) a, pendant des décennies, promulgué un ensemble croissant de normes ou d'exigences légales que tous les nouveaux véhicules vendus dans le pays doivent respecter pour réglementer les polluants rejetés dans l'atmosphère. En avril 202 , l'EPA (ainsi que la National Highway Traffic Safety Administration) a modifié les normes CAFE et les normes d'émissions de gaz à effet de serre pour les voitures particulières et les camions légers afin de couvrir les années modèles jusqu'en 2026.

Les fabricants parviennent à réduire les émissions en réduisant la quantité de composés polluants présents dans les gaz d'échappement (oxydes d'azote, monoxyde de carbone, etc.) avec des convertisseurs catalytiques. Mais la réduction des émissions est également liée à l'efficacité énergétique. Moins de carburant est consommé, moins il y a de gaz d'échappement, y compris de dioxyde de carbone.

Conception du groupe motopropulseur
Pour réduire la consommation de carburant, les constructeurs fabriquent des moteurs plus petits et plus légers. Moins de poids équivaut à moins de carburant nécessaire pour le déplacer. Mais plus petit signifie aussi moins de puissance. Ainsi, les constructeurs automobiles ont également travaillé pour rendre les moteurs plus puissants. L'une des façons d'y parvenir est d'ajouter un turbocompresseur pour augmenter la puissance.

Les moteurs plus petits et plus légers sont également construits selon des tolérances beaucoup plus strictes. Il y a moins d'espace entre les composants mobiles à l'intérieur. Cela peut économiser de l'espace, mais cela pose également un problème de frottement et de contact des pièces les unes avec les autres. Surtout que ces mêmes moteurs chauffent plus que les plus gros.

Viscosité inférieure
Les constructeurs automobiles peuvent faire beaucoup de choses pour augmenter l'économie de carburant et réduire les émissions, y compris la réduction de poids (avec des moteurs plus petits et des matériaux plus légers), l'aérodynamisme et des pneus redessinés. Une autre méthode consiste à abaisser la viscosité de l'huile dans un moteur.

La viscosité est une mesure de l'épaisseur d'un liquide, sa résistance à l'écoulement. Les compagnies pétrolières attribuent un numéro pour désigner la viscosité de leurs produits tel que désigné par l'American Petroleum Institute (API). Plus le chiffre est élevé, plus l'huile est épaisse; plus le chiffre est bas, plus le produit est fin. Vous avez peut-être entendu parler de la viscosité de l'huile avec d'autres termes :poids ou grade. Chaque terme, poids, grade et viscosité, se réfère essentiellement à la même chose.

Il y a des décennies, l'huile simple, comme SAE 30, était courante. La volonté d'améliorer l'économie de carburant a conduit au développement d'huiles multi-poids, comme 10W-30, où le premier chiffre représente la viscosité lorsque l'huile est froide ("W" signifie hiver) et le deuxième chiffre révèle la viscosité lorsque le l'huile est à la température de fonctionnement.

Dans les années 80 et 90, 10W-30 et 10W-40 étaient courants. Depuis lors, ces chiffres ont chuté. Aujourd'hui, les constructeurs automobiles demandent (et les fabricants d'huile produisent) des produits dont la viscosité est beaucoup plus faible. Les huiles 5W-20 et 5W-30 sont les plus courantes aujourd'hui, et même des huiles plus légères sont régulièrement utilisées :0W-20, 0W-16 et même 0W-8.

La solution et le problème
L'huile à faible viscosité contribue à améliorer l'économie de carburant. Il permet des tolérances de moteur plus strictes car il est plus fin et peut s'infiltrer dans des espaces plus petits où les huiles plus épaisses ne le peuvent pas. Et parce qu'il est plus mince, il produit moins de traînée sur les composants du moteur. Le déplacement d'un fluide plus épais nécessite plus d'énergie, donc une viscosité plus faible signifie moins d'énergie est consommée, du carburant est économisé et les émissions sont réduites.

Mais l'huile plus fluide a ses problèmes. Il a plus de mal à réduire la friction et a donc besoin de modificateurs de friction ajoutés à la formule pour améliorer sa capacité. L'huile à faible viscosité est également plus volatile et a tendance à s'évaporer plus facilement. Et les additifs doivent travailler plus dur lorsqu'ils sont inclus dans une huile légère.

C'est là que l'huile synthétique entre en jeu.

Pourquoi une huile synthétique ?
Les avantages de l'huile synthétique surmontent les défis d'une viscosité plus faible - et le coût supplémentaire.

Par exemple, en raison de sa composition moléculaire uniforme, l'huile peut être rendue plus fine que l'huile qui a des molécules grandes et petites de forme étrange et aléatoire. Et parce qu'elle est fabriquée à partir d'une huile de base de haute qualité, l'huile synthétique est beaucoup plus stable à des températures extrêmes. Cela en fait un candidat idéal pour un moteur plus petit et plus chaud.

L'huile synthétique est également capable de contenir des ingrédients de bien meilleure qualité - modificateurs de friction, additifs anti-usure, antioxydants, etc.

De plus, les matières synthétiques sont capables de résister à la chaleur élevée et aux régimes élevés d'un turbocompresseur. Ils aident également à résoudre le problème du pré-allumage à basse vitesse (LSPI), une condition qui est un sous-produit de la haute pression dans un petit moteur à injection directe turbocompressé où le mélange air-carburant peut s'enflammer tout seul. Le LSPI endommage un moteur. Les détergents inclus dans l'huile synthétique aident à réduire le risque de LSPI.

L'huile synthétique coûte beaucoup plus cher que l'huile conventionnelle, mais elle est également capable d'une durée de vie plus longue. Certains synthétiques peuvent être utilisés pendant 10 000 miles ou plus. Les fabricants ont opté pour des intervalles de vidange d'huile plus longs avec l'utilisation d'huile synthétique.

Parce que l'huile synthétique peut être fabriquée à une viscosité inférieure (certaines qualités d'huile ne sont disponibles qu'en synthétique) et peut maintenir cette viscosité plus longtemps sans se décomposer (ce qui entraîne des temps plus longs entre les vidanges d'huile), et en raison de sa capacité à transporter des huiles de meilleure qualité. additifs et fonctionne dans l'environnement à haute température et haute pression des moteurs d'aujourd'hui, il devient rapidement le lubrifiant de choix pour les constructeurs automobiles.