Les graisses sont conçues pour lubrifier les paliers et les engrenages lorsqu’une alimentation continue en huile est impossible. La graisse est une substance de consistance solide à semi-solide produite par la dispersion d’un agent épaississant dans un lubrifiant liquide. Dans de nombreux cas, des additifs spéciaux sont aussi utilisés pour améliorer la performance du produit. Au moment de sélectionner une graisse pour une application, il est important de considérer les caractéristiques comme la plage de températures de fonctionnement, la résistance à l’eau, la stabilité à l’oxydation, etc. D’autres caractéristiques comme la viscosité et la consistance sont aussi des facteurs clés à prendre en compte.
Les facteurs les plus importants qui influent sur les propriétés et les caractéristiques d’une graisse sont :
Une graisse a pour fonction de :
Le procédé de fabrication typique des graisses ordinaires (ou simples) consiste à faire réagir un hydroxyde de métal avec un acide gras. L’hydroxyde de métal est généralement composé de lithium ou de calcium.
Les graisses simples au lithium s’utilisent dans des plages de températures étendues et ont une bonne résistance à l’eau. Les graisses simples au calcium offrent une bonne résistance à l’eau, mais offrent une piètre performance à haute température.
Comme les graisses ordinaires, les graisses complexes sont fabriquées au moyen d’acides gras, mais elles utilisent un acide carboxylique, qui est l’agent complexant. Cela donne au produit fini de bonnes caractéristiques à haute température ainsi que les caractéristiques de l’hydroxyde de métal de base. Les graisses complexes courantes comprennent les graisses au complexe de lithium, d’aluminium et de calcium.
La graisse complexe au sulfonate de calcium est composée d’une structure de savon micellulaire unique. Elle fournit les propriétés épaississantes de la graisse et est à l’origine de ses performances, notamment l’excellente protection anticorrosion et anti-usure.
Les graisses contiennent un pourcentage d’huile se situant entre 75 et 95 %, laquelle doit être d’une haute qualité et d’un grade de viscosité approprié selon l’application prévue. Les huiles de faible viscosité ou synthétiques conviennent généralement à des applications à basse température. Les huiles de faible viscosité sont utilisées dans des applications aux charges faibles ou aux vitesses élevées. En revanche, les huiles de viscosité élevées ou synthétiques sont utilisées généralement dans des applications à haute température. Les huiles de viscosité élevées sont aussi utilisées dans des applications aux charges élevées ou aux vitesses faibles.
Les additifs qui entrent le plus souvent dans la composition d’une graisse sont les suivants :
Agents d’adhésivité |
Contribue à maintenir la graisse en place |
Inhibiteurs d’oxydation |
Prolongent la durée de vie de la graisse |
Agents extrême-pression (EP) |
Protègent contre la soudure et le grippage sous des charges élevées |
Additifs anticorrosion |
Protègent le métal contre l’eau |
Agents antiusure |
Préviennent l’abrasion et le contact métal contre métal |
GRADE NLGI |
PÉNÉTRATION À 25 °C (1/10 mm) |
---|---|
000 |
445 - 475 |
00 |
400 - 430 |
0 |
355 - 385 |
1 |
310 - 340 |
2 |
265 - 295 |
3 |
220 - 250 |
4 |
175 - 205 |
5 |
130 - 160 |
6 |
85 - 115 |
Les cinq (5) catégories ci-dessous relatives aux graisses pour service automobile ont été élaborées par le NLGI. Cette classification (ASTM D 4950) couvre les graisses conçues pour la lubrification des composantes du châssis de même que des roulements de roue des automobiles, des camions et des autres types de véhicules. Le NLGI classe les graisses pour service automobile en deux (2) principaux groupes : les graisses pour châssis sont désignées par le préfixe L et les graisses pour roulements de roue sont désignées par le préfixe G.
Le tableau suivant décrit les cinq (5) catégories :
NLGI, CATÉGORIES RELATIVES AUX GRAISSES POUR SERVICE AUTOMOBILE |
||
---|---|---|
Catégorie |
Entretien |
Performance |
Châssis LA |
Intervalles de graissage fréquents (<3 200 km). Service léger (applications non critiques). |
Résistance à l’oxydation, stabilité au cisaillement et protection contre la corrosion et l’usure améliorées. |
Châssis LB |
Intervalles de graissage prolongés (>3 200 km). Service léger à intensif (charges élevées, vibrations, exposition à l’eau). |
Résistance à l’oxydation, stabilité au cisaillement et protection contre la corrosion et l’usure même dans des conditions de charge élevées et en présence de contaminants aqueux. Plage de températures de -40 °C à 120 °C. |
Roulements de roue GA |
Intervalles de graissage fréquents. Service léger (applications non critiques). |
Plage de températures de -20 °C à 70 °C. |
Roulements de roue GB |
Service léger à intensif (voitures, camions en milieu urbain et autoroutier). |
Résistance à l’oxydation et à l’évaporation, stabilité au cisaillement et protection contre la corrosion et l’usure. Plage de températures de -40 °C à 120 °C avec pointes occasionnelles jusqu’à 160 °C. |
Roulements de roue GC |
Service léger à rigoureux (véhicules effectuant des arrêts fréquents, tractage de remorque, conduite en terrain montagneux, etc.). |
Résistance à l’oxydation et à l’évaporation, stabilité au cisaillement et protection contre la corrosion et l’usure. Plage de températures de -40 °C à 120 °C avec pointes fréquentes jusqu’à 160 °C et occasionnelles jusqu’à 200 °C. |
La majorité des graisses certifiées en vertu de cette classification répondent aux exigences LB et GC; et sont donc, de fait, certifiées NLGI GC-LB.
NLGI HPM
En janvier 2021, le NLGI a introduit une nouvelle norme pour les graisses industrielles appelée HPM (High Performance Multiuse Grease). Les exigences de la norme HPM sont quelque peu différentes de celles de la norme GC-LB, cette dernière étant destinée aux applications automobiles plutôt qu’industrielles. La norme HPM définit un nouveau niveau de performance pour les graisses industrielles. En plus de la spécification HPM de base, il existe des sous-catégories supplémentaires de performances améliorées dans des domaines spécifiques qui peuvent y être ajoutées. Ces sous-catégories sont :
+Résistance à l’eau
+Capacité de charge élevée
+Résistance à la corrosion occasionnée par l’eau salée
+Performance à basse température
Une ou plusieurs de ces sous-catégories peuvent être associées à la certification HPM qui caractérise les graisses haute performance multi-usages. La liste des tests à effectuer et le degré de performance exigé pour répondre aux exigences de la norme HPM et de ses sous-catégories sont indiqués sur le site web du National Lubricating Grease Institute (NLGI).
Les agents épaississants des graisses, les huiles de base et les additifs ne sont pas tous compatibles et des précautions s’imposent avant de changer de graisse. Si l’un des composants de graisse est incompatible, les propriétés du mélange seront inférieures à celles des graisses individuelles qui le composent.
Il est fortement recommandé, dans tous les cas, de purger l’ancienne graisse du système avant d’en appliquer une nouvelle, notamment toutes les canalisations d’alimentation, les vannes et les boîtiers. La compatibilité entre les graisses dépend de la température. À mesure que la température s’élève, les problèmes de compatibilité augmentent. Le tableau ci-dessous indique la compatibilité entre les principales graisses des Lubrifiants Petro-Canada. Les produits concurrents doivent être considérés comme incompatibles avec les graisses des Lubrifiants Petro-Canada sauf si la compatibilité a été démontrée.
Complexe d’aluminium |
Lithium |
Polyurée |
Complexe de lithium |
Complexe de baryum |
Silice |
Argile |
||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
VULTREXMC MPG |
PRECISIONMC à usage général EP2 |
Chevron SRI 2 |
PRECISIONMC XL EP2 |
|||||
Lithium |
PRECISIONMC à usage général EP2 |
Oui 140 |
||||||
Polyurée |
CHEVRON SRI 2 |
Oui 130 |
Oui 145 |
|||||
Complexe de lithium |
PRECISIONMC XL EP2 |
Oui 150 |
Oui 170 |
Oui 158 |
||||
Complexe de baryum |
Oui 168 |
Oui 153 |
Oui 173 |
Oui 160 |
||||
Silice |
Oui 115 |
Non (*) |
Non 80 |
Non (*) |
Oui 173 |
|||
Argile |
Non 58 |
Non 95 |
Non (*) |
Oui 183 |
Oui 173 |
|||
Complexe de sulfonate de calcium |
PEERLESSMC OG 2 |
Non 98 |
Oui 125 |
Non 95 |
Oui 125 |
Oui 140 |
Non (*) |
Non 95 |
Remarques :
1. Le chiffre indique la température, en degrés Celsius, à partir de laquelle les graisses commencent à ne plus être compatibles.
2. (*) indique que le mélange est incompatible, peu importe la température.
Le tableau suivant indique les propriétés essentielles de tous les types d’épaississants des graisses.
GRAISSES ORDINAIRES | COMPLEXES | ORGANIQUES | MINÉRALES | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Propriétés | Calcium | Lithium | Aluminium | Calcium | Baryum | Lithium | Calcium sulfonate |
Polyurée | Argile |
Point de goutte °C | 80-100 | 175-205 | 260+ | 260+ | 200+ | 260+ | 260+ | 250+ | 260+ |
*Temp. max. °C | 65 | 125 | 150 | 150 | 150 | 160 | 160 | 150 | 150 |
Caract. température élevée | Très faibles | Bon | Excellente | Excellente | Bon | Excellente | Excellente | Excellente | Excellente |
Mobilité basse temp. | Moyenne | Bon | Bon | Moyenne | Faible | Bon | Moyenne | Bon | Bon |
Stabilité Stabilité | Moyenne | Bon | Excellente | Bon | Moyenne | Excellente | Excellente | Bon | Moyenne |
Résistance à l’eau | Excellente | Bon | Excellente | Excellente | Excellente | Excellente | Excellente | Excellente | Moyenne |
Stabilité à l’oxydation | Faible | Bon | Excellente | Excellente | Faible | Bon | Bon | Excellente | Bon |
Texture | Lisse | Lisse | Lisse | Lisse | Fibreuse | Lisse | Lisse | Lisse | Lisse |
* Ces températures s’appliquent à une utilisation en service continu. Elles peuvent être dépassées temporairement dans le cas des graisses complexes et lorsqu’on observe des pratiques de graissage rigoureux.
Le graissage excessif est la cause la plus fréquente de la défaillance des paliers. Le surplus de graisse dans les cavités de paliers accroît le frottement interne, ce qui peut porter la température du palier au-delà du point de goutte de la graisse. Cela occasionne une séparation de l’huile et la graisse finit par perdre ses propriétés lubrifiantes.
INTERVALLES DE GRAISSAGE POUR LES PALIERS
La fréquence des graissages dépend des facteurs suivants :
QUANTITÉS DE GRAISSE POUR LES PALIERS
Lorsqu’on graisse un palier ordinaire fendu, il faut s’assurer que la cavité de graissage n’est remplie qu’au tiers. Il faut remplir les paliers à éléments roulants entre le quart et la moitié de la capacité du corps de palier. Toutefois, les formules suivantes peuvent être utilisées pour déterminer la bonne quantité de graisse et l’intervalle de graissage.
Quantités de graisse en onces : G(oz) = 0,114* Larg. (largeur du palier en pouces)* Diam. ext. (diamètre extérieur du palier en pouces).
Équivalent métrique : G(gm) = 0,005 * Larg. (en cm) * Diam. ext. (en cm).
La bonne technique de graissage d’un palier à éléments roulants consiste à essuyer le raccord de graissage avec un chiffon propre et non pelucheux, puis à ajouter la bonne quantité de graisse dans le corps. S’il y a un bouchon de vidange, il devrait être retiré et le palier devrait être actionné pendant 10 à 15 minutes pour que le niveau de graisse puisse se stabiliser avant de remettre le bouchon. S’il n’y a pas de bouchon de vidange, le raccord de graissage devrait être retiré (ou remplacé par un raccord autopurgeur) et le palier actionné pendant 10 à 15 minutes avant de remettre le raccord en place. Toujours vérifier la température avant et après cette opération.
Le tableau suivant indique les intervalles de graissage et la quantité de graisse à appliquer. Il convient de confirmer les quantités de graisse et les intervalles de graissage auprès du fabricant.
PROGRAMME DE GRAISSAGE : ROULEMENTS À ROULEAUX SPHÉRIQUES | |||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Diamètre de l’arbre |
Quantité de graisse |
Vitesse de service (tr/min) |
|||||||||||
500 |
1000 |
1500 |
2000 |
2200 |
2700 |
3000 |
3500 |
4000 |
4500 |
||||
Pouces |
mm |
po3 |
cm3 |
Cycle de graissage (mois) |
|||||||||
3⁄4 - 1 |
25 |
0.39 |
6.4 |
6 |
6 |
6 |
4 |
4 |
4 |
2 |
2 |
1 |
1 |
1 1⁄8 - 1 1⁄4 |
30 |
0.47 |
7.7 |
6 |
6 |
4 |
4 |
2 |
2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 7⁄16 - 1 1⁄2 |
35 |
0.56 |
9.2 |
6 |
4 |
4 |
2 |
2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1⁄2 |
1 5⁄8 - 1 3⁄4 |
40 |
0.80 |
13.1 |
6 |
4 |
2 |
2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1⁄2 |
|
1 15⁄16 - 2 |
45 - 50 |
0.89 |
14.6 |
6 |
4 |
2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1⁄2 |
|
|
2 3⁄16 - 2 1⁄4 |
55 |
1.09 |
17.9 |
6 |
4 |
2 |
1 |
1 |
1 |
1⁄2 |
|
|
|
2 7⁄16 - 2 1⁄2 |
60 |
1.30 |
21.3 |
4 |
2 |
1 |
1 |
1 |
1⁄2 |
|
|
|
|
2 11⁄16 - 3 |
65 - 75 |
2.42 |
39.7 |
4 |
2 |
1 |
1 |
1⁄2 |
|
|
|
|
|
3 3⁄16 - 3 1⁄2 |
80 - 85 |
3.92 |
64.2 |
4 |
2 |
1 |
1⁄2 |
|
|
|
|
|
|
3 11⁄16 - 4 |
90 - 100 |
5.71 |
93.6 |
4 |
1 |
1⁄2 |
|
|
|
|
|
|
|
4 3⁄16 - 4 1⁄2 |
110 - 115 |
6.50 |
106.5 |
4 |
1 |
1⁄2 |
|
|
|
|
|
|
|
4 15⁄16 - 5 |
125 |
10.00 |
163.9 |
2 |
1 |
1⁄2 |
|
|
|
|
|
|
|
TEMPÉRATURE 90 °C (200 °F) ÉQUIPEMENT AVEC ARBRE HORIZONTAL |
GRAISSES
Les graisses des Lubrifiants Petro-Canada sont présentées selon leur niveau de performance ou leur utilisation, comme suit :