Le fluide hydraulique est l’élément le plus important d’un système hydraulique. Choisir le bon fluide est essentiel pour garantir les meilleures performances et l’efficacité du système. Chaque fluide possède ses propres caractéristiques du point de vue de la viscosité, des conditions d’utilisation appropriées, des propriétés anti-usure, etc. Vous trouverez dans cet article des conseils pour guider votre choix.
Le fluide hydraulique (FH) est un élément essentiel, quel que soit le système hydraulique, car il a une influence sur des paramètres de performance importants comme la transmission de la puissance, la lubrification, la dissipation de la chaleur, le transport des résidus, la contamination et la formation de boues.
Pour choisir le meilleur fluide hydraulique, vous devez tenir compte des conditions d’utilisation et des exigences de votre système. Vous devez aussi prendre en compte les conditions et les règlements applicables en matière de sécurité et d’environnement.
Comment les huiles hydrauliques influencent-elles les performances de votre système
Le fluide et les composants d’un système hydraulique forment un tout. Ils déterminent ensemble l’efficacité et la durée de vie du système. Les éléments essentiels d’un fluide hydraulique sont le type, la viscosité et la qualité du fluide.
L’utilisation d’un fluide inadéquat dans un système hydraulique entraîne les problèmes suivants :
- efficacité réduite,
- manque de lubrification,
- diminution de la durée de vie des composants,
- corrosion, boues et vernis,
- dégagement de chaleur.
Hormis les propriétés du fluide, le niveau de contamination est tout aussi important pour les performances du système et la manière dont la pompe et les composants résistent à l’usure.
La viscosité des fluides hydrauliques est essentielle
Bien que différents aspects de la performance soient influencés par différentes propriétés de fluide, la viscosité du fluide hydraulique est un élément essentiel. La viscosité du fluide influence les systèmes hydrauliques de plusieurs manières :
- rendement volumétrique (= efficacité en termes de perte de volume due aux fuites internes),
- rendement mécanique (= efficacité en termes de perte mécanique due aux frictions internes),
- lubrification-limite et hydrodynamique,
- cavitation,
- dissipation de la chaleur,
- pouvoir de désaération,
- filtrabilité,
- etc.
Si la viscosité du fluide hydraulique est trop faible, la pellicule d’huile est trop fine, ce qui entraîne un contact métal contre métal et une usure excessive des composants. Une viscosité faible augmente également le risque de fuites internes qui provoquent une diminution du rendement volumétrique des pompes et des moteurs.
Si la viscosité du fluide est trop élevée, le système ralentit et souffre d’une diminution de rendement mécanique. Cela provoque des pertes d’énergie et une génération de chaleur inutile. Une viscosité trop élevée se traduit également par des effets négatifs tels que cavitation, mauvaise élimination de l’air et lubrification inadéquate.
La viscosité d’un fluide hydraulique est influencée par la température ambiante, la température de fonctionnement et la conception du système. Les températures élevées diminuent la viscosité et vice versa. Le choix d’un fluide hydraulique possédant la bonne viscosité est primordial pour garantir le rendement général du système hydraulique. La viscosité du fluide détermine le rendement mécanique et le rendement volumétrique, ainsi que les limites de la plage d’utilisation optimale d’un système hydraulique.
Autres paramètres essentiels des fluides hydrauliques
En plus de la viscosité, un fluide hydraulique possède plusieurs autres paramètres qui influencent les performances du système :
- Propriétés anti-usure: des additifs anti-usure sont utilisés pour former une fine couche réactive à la surface afin d’éviter les contacts métal contre métal. Il existe deux types d’additifs : les additifs à base de zinc (dialkylditiophosphate de zinc, ou ZDDP) et les additifs sans zinc. Les additifs à base de zinc sont les plus courants, tandis que les additifs sans zinc sont recommandés pour des raisons écologiques ou en cas de corrosion et autres problèmes d’hydrolyse.
- Indice de viscosité (IV): valeur qui indique l’effet de la température sur la viscosité ; les fluides à VI élevé maintiennent relativement bien leur viscosité face à des changements de température.
- Stabilité thermique et stabilité à l’oxydation: la réaction chimique de l’oxygène (O2) en présence d’huile forme des sous-produits acides. La vitesse d’oxydation est influencée par une température élevée, l’eau et les particules métalliques (catalyseurs).
- Pouvoir de désaération: capacité de l’huile à éliminer l’air qu’elle contient. L’air entraîne un mauvais rendement du système et de la cavitation.
- Moussage: après avoir été agitée et aérée, l’huile produit de la mousse. Il s’agit d’un problème courant dans les systèmes hydrauliques. Le moussage est influencé par des paramètres comme l’eau, la contamination, les composants d’huile dégradés, l’air et la conception du système.
- Filtrabilité: capacité de passer à travers un filtre pour évacuer les particules.
- Désémulsion: capacité a se libérer de l’eau (importante dans les climats humides).
- Inhibition de la rouille et de la corrosion: capacité du fluide hydraulique à prévenir la rouille et la corrosion. Les inhibiteurs de rouille forment une fine couche à la surface des métaux pour éviter la rouille.
- Compatibilité des matériaux: de nombreux matériaux différents (en caoutchouc et en élastomère) sont utilisés dans les tuyauteries et flexibles du système, l’accumulateur et les joints d’étanchéité. La compatibilité du fluide hydraulique avec les joints et les élastomères doit être vérifiée.
Conclusion : comment choisir le bon fluide hydraulique ?
Pour sélectionner le fluide le mieux adapté à votre système hydraulique, suivez les étapes ci-dessous :
- Sélectionnez la viscosité appropriée en fonction des températures de fonctionnement données pour garantir le meilleur rendement et répondre aux exigences du système.
- Sélectionnez les additifs anti-usure appropriés : additifs de protection anti-usure à base de zinc ou sans zinc.
- Vérifiez l’indice de viscosité. En cas de changements de température extrêmes ou de conditions de fonctionnement difficiles, le meilleur choix consiste à prendre une huile hydraulique à indice de viscosité élevée.
- Choisissez les propriétés adaptées de contrôle et de surveillance de la contamination pour préserver la durée de vie du fluide et des composants hydrauliques (fréquence des analyses d’huile en service).
- Consultez les règlements ou les exigences spéciales concernant, par exemple, l’utilisation de fluides hydrauliques résistant au feu ou respectueux de l’environnement. Ces conditions particulières ont souvent une influence sur le type de fluide hydraulique utilisé.
