Ces produits chimiques, généralement à base de composés organométalliques, sont conçus pour contrôler la formation des dépôts et assurer la propreté des pièces du moteur. Ils peuvent nettoyer les dépôts déjà accumulés dans le moteur et disperser les matières insolubles dans l’huile. Les détergents limitent la contamination provoquée par le fonctionnement à haute température. Les détergents surbasiques neutralisent aussi les contaminants acides provenant des gaz d’échappement du moteur et de l’oxydation ou de la nitration de l’huile.

Il s’agit habituellement de composés organiques sans cendre qui contrôlent la contamination provoquée par le service à basse température. Les détergents et les dispersants se lient aux particules contaminantes comme la suie ou le vernis et les maintiennent en suspension pour les empêcher de se transformer en boues et en dépôts. Les particules suspendues, avec leur support d’additifs, sont si fines qu’elles peuvent circuler sans danger entre les surfaces en mouvement et à travers les filtres à huile. Cette contamination est évacuée lorsque l’huile moteur est vidangée.

Ces agents réduisent au minimum l’attaque de l’huile de base par l’oxygène. Les huiles de base rigoureusement hydrotraitées répondent beaucoup mieux à ces additifs que les huiles de base raffinées au solvant. On obtient ainsi une huile moteur dotée d’une résistance élevée à l’épaississement et à l’accumulation d’acides corrosifs, ce qui assure le maintien de bonnes propriétés d’écoulement de l’huile et d’une bonne résistance à la corrosion des paliers.

Des acides sont générés par le processus de combustion et la dégradation de l’huile moteur en service. Si ces acides ne sont pas neutralisés par l’huile moteur, ils peuvent endommager rapidement les pièces du moteur. Les inhibiteurs de corrosion protègent les métaux non ferreux en enduisant ces derniers et en formant un écran entre les pièces et leur environnement. Les inhibiteurs de rouille protègent les surfaces en fer et en acier contre les attaques de l’oxygène, en formant un écran semblable à celui que nous venons de mentionner. Les poussoirs hydrauliques, les tiges des poussoirs, etc. sont particulièrement sensibles à ce type de corrosion.

Ces agents protègent les pièces contre l’usure causée par le grippage ou l’éraillure des surfaces de frottement. Des composés comme le dithiophosphate dialcoylique de zinc (ZDDP) se décomposent à des points chauds microscopiques et forment un film chimique qui élimine le contact métal contre métal avant qu’il ne s’aggrave. Ces agents préviennent ainsi le rayage, l’éraillure et le grippage.

Les additifs détergents et dispersants peuvent favoriser l’aération de l’huile, ce qui occasionne le moussage. Le moussage peut réduire la capacité de lubrification de l’huile et même nuire au pompage. L’ajout d’un agent antimousse contrôle cette tendance en réduisant la tension de surface pour accélérer l’affaissement de la mousse.

Les améliorants d’indice de viscosité sont des polymères à longues chaînes qui se déforment par étirement et par reptation en réaction aux changements de température. Ils améliorent la capacité d’une huile à résister aux changements de viscosité en fonction de la température (c.-à-d. améliorent son indice de viscosité). À basse température, ils forment des billes solides qui n’augmentent pas de manière importante la résistance de l’huile à l’écoulement (viscosité). Toutefois, à haute température, ils s’étirent pour se transformer en longues chaînes qui s’entrelacent et augmentent la viscosité de l’huile. Les améliorants d’indice de viscosité doivent résister à la dégradation causée par le cisaillement et les hautes températures afin d’assurer une efficacité durable.

Les huiles de base des groupes API I, II et III renferment des hydrocarbures qui, à basse température, tendent à se cristalliser en substances paraffineuses. Lorsqu’on incorpore un produit chimique qui réduit la taille et le taux de formation de cette paraffine cristalline, l’huile s’écoule mieux à basse température et l’on obtient ainsi un point d’écoulement plus bas. Les huiles de base rigoureusement hydrotraitées contiennent moins de substances paraffineuses et répondent beaucoup mieux à ces additifs que les huiles de base raffinées au solvant.

Certaines huiles renferment des produits chimiques qui modifient le coefficient de frottement et par conséquent réduisent la consommation de carburant du moteur. Ces produits forment un film aggloméré par réaction chimique ou physique qui réduit le frottement entre les pièces lubrifiées du moteur.