La (tentative de) fabrication d'un additif
pour huile de boîte de vitesses, puis pour huile moteur
sur base de bisulfure de molybdène


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    Voilà comment j'ai fait mon propre additif bon marché pour les boîtes de vitesses de la 306 de mon père et l'Alfa Romeo 146 JTD.

    Basé sur la lecture de fiches techniques d'additifs pour boîtes de vitesses trouvés sur le Net. Par exemple le M55+ de Molykote ou le Molykote A ou encore le M-Gear. Le bisulfure de molybdène a la faculté de s'inscruster dans les micro-anfractuosités à la surface des métaux. Plus fort encore, il "lisse" les piqûres qui sont apparues sur certaines surfaces en contact avant traitement. Regardez bien les deux photos du dernier document pdf. C'est bien cette propriété curative que je comptais utiliser pour diminuer les problèmes de la boîte de vitesses de la voiture de mon père.

    - Se procurer du bisulfure de molybdène en poudre dans la granulométrie la plus faible possible, de l'ordre du micron. Je pense qu'au delà de 15 microns, pas bon. Mon choix Molykote Microsize. Coût environ 100 EUR / kg, chez tous les revendeurs de produits Molykote.
    - Se procurer de l'huile de boîte, si possible plutôt épaisse, à faible plage de viscosité. Mon choix: n'importe quoi SAE 80W-90 API GL5 (j'insiste sur GL5)


Molykote Microsize. 100 EUR/kg.


    Idée: mélanger les deux de façon à obtenir une suspension de particules solides de MoS2 dans l'huile. Le problème à combattre est le dépôt des particules et l'homogénéité du mélange.

    Plus les particules sont petites, moins la gravité aura tendance à les déposer au fond du récipient.

    Plus le fluide est visqueux, moins la gravité aura tendance à déposer les particules au fond du récipient -> choix huile épaisse, température ambiante (pas de mélange à chaud).

    Plus le fluide contient d'additif dispersif, moins la gravité aura tendance à déposer les particules au fond du récipient. Ces additifs sont naturellement dans les huiles du commerce car ils maintiennent les particules polluantes en suspension (évitant ainsi de garnir les parois des carters), ce qui permet de les évacuer lors de la vidange.

    L'étude approximative des additifs pour boîtes du marché semble indiquer des valeurs de 2 à 7 g de MoS2 par litre d'huile. Idée: préparer des doses de 20 g de mélange contenant 3 g de MoS2 solide.


Ici  un pot de confiture "Bonne Maman" avec 51 g de Castrol EPX SAE 80W-90 API GL5.



Ajout de 9 g Molykote Microsize. La poudre ne s'enfonce que très difficilement. Tension superficielle
de l'huile épaisse?


    60 g à 9 g de MoS2 soit 3 doses de 20 g à diluer dans environ 1 litre d'huile, d'où les 3 g / litre. Quelle surface 6 g de MoS2 (dans une contenance typique de 2 litres d'huile de boîte) peuvent-ils recouvrir? 4.80 g / cm3 avec supposition de particules de 1 x 1 x 0.1 [micromètres]. Le MoS2 se détache selon des plans de clivage en pellicules, un peu comme des plaques d'ardoise. Imaginons que toutes les particules sont l'une adjacente à l'autre.

    Volume occupé par 6 g de MoS2, 6 / 4.8 = 1.25 cm3.

    1 mm = 1000 µm.

    Soit 1.25 * 1000 (mm3) * 1000 (0.1 mm3) * 1000 (0.01 mm3) *1000 (0.001 mm3) *10 (10 plaques de 0.1 µm dans 1 µm3) = 1.25 * 1013 particules.

    Soit une surface théorique couverte de 1.25 * 1013 µm2 soit encore 12.5 m2!


Le lendemain presque toute la poudre est en bloc compact au fond du pot.



En avant pour le mélange sur un agitateur magnétique de laboratoire (du boulot) avec un mélangeur
actif constitué d'une tige filetée M6, de 2 écrous et d'une rondelles.






Mélange après 3 minutes. A défaut un récipient fermé contenant une bille (comme les bombes de
peintures) ou un gros écrou. Orangina !



Après 1h30 de mélange.


    Observation du mélange pendant plusieurs jours pour gueter un éventuel dépôt.


+24h00 après fin mélange.
Pas plus de dépôts au fond que le jour précedent. La poudre semble encore en suspension dans sa
grande majorité.



+72h00 après fin mélange.



9 jours après mélange. Une grosse partie est retombée au fond. Sur les bords du pot l'huile ne contient
qu'un filet de MoS2 alors qu'après une petite rotation horizontale du pot, celle-ci s'obscurcit à
nouveau au point que l'huile le long des parois redevient opaque.


Conclusion

    Il faut bien agiter le mélange avant introduction dans le carter. Si possible bien rincer le récipient avec de l'huile propre afin de récupérer un maximum de MoS2 et faire tourner la boîte tout de suite après pour le repartir au maximum.

    L'introduction de la poudre directement dans le carter me semble peu recommandable à cause du risque de former des petits amas collants qui peuvent rester sur place loin de pièces à lubrifier. Une pré-dilution préablable est obligatoire.



De la suite dans les idées...

    Cela pourrait marcher avec de l'huile moteur car les filtres à huile ont un seuil de filtration typiquement de 10 à 15 µm (13 à 16 chez Purflux pour 80 à 92 % d'efficacité sous 50 à 150 mbar). Se rappeler les huiles graphitées (Marly Black Gold) ou "moly-graphitées" (Antar Molygraphite).


Ici  pot de laboratoire du boulot avec 72 g de Punch SAE 15W-40 API SF/CF.



Ajout de 8 g Molykote Microsize. La poudre s'enfonce assez facilement. Essai avec de la 20W-50?
Dosage 2 g de MoS2 dans 20 g de mélange pour 1 litre d'huile moteur. Ici 80 g pour l'Alfa 146 JTD.



Après transport au boulot et avant mélange par mélangeur.



L'agitateur magnétique à nouveau en action.



Après 1 minute de mélange.



Après 3 heures de mélange (suite à oubli, ben je bosse aussi, s'cusez...)



+24h00 après mélange. Il semble y en avoir moins en surface mais avec l'huile fluide on voit bien que
les particules de MoS2 sont minuscules et vraiment bien réparties.


19-JUL-2008: 214428 km

    Le retour de l'Alfa Romeo 146 JTD...


A moins de mélanger le MoS2 avec l'agitateur à côté de la voiture, il y a toujours un petit dépôt au
fond semble-t-il. Il suffit de le diluer avec un peu d'huile moteur propre. En répétant cette séquence
deux fois, on récupère quasiment tout le MoS2.


    J'ai versé mon additif dans le moteur chaud afin de pouvoir noter une variation de bruit immédiatement après. Démarrage et rien de spécial ne se passe. 20 km plus loin je suis au volant et il me semble que les montées en régime sont un peu plus facile et que la voiture est moins à la peine. Je me surprends, sans l'avoir cherché, à rouler en ville à 50 km/h en cinquième avec un régime moteur d'environ 1100 tr/min (ralenti à 800-850 tr/min). Le moteur ne tousse, ni ne hocquette.

    Au total j'aurai parcouru en deux jours 300 km au volant de cette voiture et avec cet additif, dont les 200 derniers avec en plus 0.5% d'huile 2 temps mélangée au gazole. Sur l'autoroute jusqu'à 110 km/h (et sans gros coup de gaz) je n'entends presque pas le moteur mais surtout les pneus et le vent relatif le long de la carrosserie. Pourtant je ne me convaincs pas que la voiture soit foncièrement différente. Transformation lente, imperceptible et insidieuse...?

    Ce n'est qu'en reprenant ma voiture que la différence me saute aux oreilles: avant 323 et 146 me semblaient au même niveau sonore à régime égal et constant, la 146 étant plus souple et plus silencieuse lors de lentes montées en régime, tout simplement à cause de son injection plus sophistiquée ("Common Rail" avec une plus grande variabilité des paramètres d'injection: début, durée, nombre et fin d'injection). A présent j'ai l'impression que surtout le ralenti de ma 323 fait un bruit insupportable de cognement métallique typique du Diesel alors qu'elle aussi tourne au mélange 2T dosé à 0.5%.

    Pour conclure: j'ai "bricolé" cette poudre car la plupart des additifs commerciaux se disent être des suspensions colloïdales de lubrifiants solides. Mais un article interessant d'une source que je pense suffisamment fiable dit ceci "[...] Les suspensions colloïdales de bisulfure de molybdène ont une efficacité très différente selon les supports. Il ne suffit pas d'en mettre dans une huile ou une graisse pour améliorer les performances. Le coefficient de frottement peut être beaucoup abaissé par greffage de molécules de polymères : polystyrène, polyméthacrylate de méthyle ... mais avec une diminution de la dureté apparente du film. L'avantage du polymère greffé est qu'il permet la dispersion dans l'huile des produits oléophobes [...]". Comprenne qui voudra. Moi je crois que cela veut dire que l'ajout bête et simple peut marcher, ça dépend des cas.

    Mon petit retour d'expérience avec les huiles de boîtes et l'huile moteur me fait dire que cela améliore les choses, peut-être pas autant que les additifs commerciaux mais à 100 EUR/kg, 3 g/l dans l'huile de boîte et 2 g/l dans l'huile moteur ça fait respectivement un surcoût de 60 cents pour 2 litres d'huile de boîte et 1 EUR pour 5 litres d'huile moteur. Essayez de trouver un additif sur base de MoS2 à moins de 15 EUR dans le commerce...


11-NOV-2008

    Aujourd'hui après la vidange de la 146 JTD sans ajout de bisulfure de molybdène, je suis sûr et certain que le moteur se comporte un peu différemment (rugosité, bruit mécanique moins "onctueux").

    Les additifs du marché sur base de MoS2 sont toujours dits "suspension colloïdale". La définition semble indiquer que les particules solides doivent alors avoir une taille comprise entre 2 et 200 nm (nanomètre) pour répondre à cette appellation.

    J'ai aussi trouvé deux sites interessants. Le premier vend de la poudre de bisulfure de tungstène (avec les mêmes qualités que le MoS2 mais en mieux :-) et prétend qu'il suffit d'ajouter la poudre aux huiles pour les additiver.

    Le second vend un additif sur base de MoS2. La photo montre qu'il s'agit en fait de... poudre! Environ 1.66 cm3 soit environ 8 g pour traiter 4 à 6 litres d'huile moteur. L'auteur prétend qu'il suffit d'ajouter cela à de l'huile moteur

- en diluant le tout au moins dans un litre
- bien agiter au moins 1 minute
- verser dans le moteur et le laisser tourner 10 à 15 min pour bien mélanger et repartir la poudre

pour que le MoS2 vienne plaquer les entrailles du moteur. Ce processus necessite environ 2 heures de fonctionnement. Ensuite on peut vidanger après 3300 km tout en conservant les propriétés (ce n'est pas ce que j'ai constaté sur l'Alfa). Un traitement est conseillé tous les 10000 km.

    Son produit est bon marché à $4.95 par rapport aux concurrents mais chez Molykote 8 g me reviennent à 80 cents (mais faut acheter le pot d'un kilogramme). Je vais ouvrir un business moi!


15-NOV-2008: 220179 km

    Bon ben j'ai refait une mixture avec un peu d'huile 5W-40 et environ 6 grammes de MoS2 plus ce qui restait au fond du pot de la fois précédente. Agitateur magnétique du boulot puis avec un tournevis. J'ai versé le tout dans le moteur chaud et j'ai roulé. J'ai profité d'un arrêt à une station service où j'allais faire le plein.


Comme l'autre fois donc.



3 opérations telles que celle-ci pour récupérer un maximum de poudre.


En fin de journée le moteur me donnait l'impression de tourner comme dans mes souvenirs.


02-FEV-2011: 202981 km sur la 323

    Théoriquement les effets du Motor Protect de Liqui Moly devraient s'estomper et je décide de tenter un essai avec le bisulfure sur ma 323. Donc ce matin avant d'aller au travail j'ai ajouté à l'huile moteur froide 8 g de MoS2 dilué dans 488 ml d'huile moteur à l'occasion d'un appoint devenu necessaire. Je suis parti immédiatement après afin d'essayer de bien répartir le MoS2 au plus vite dans le moteur. J'avais préparé le mélange à l'avance en utilisant un agitateur magnétique du boulot. J'espère pouvoir bientôt vous rapporter des effets positifs ici même. Si ce n'est pas le cas, je vous en ferai part aussi. Il reste environ 7000 km avant la prochaine vidange, let's see!


06-MAR-2011: 204888 km sur la 323

    Bon, vu que je viens d'investir dans le chip tuning, je n'aurai eu que deux pleins complets pour juger des effets du bisulfure de molybdène en poudre sur l'huile moteur de ma 323. Alors tout cela est très subjectif mais j'ai eu l'impression d'une petite diminution de conso. Mes six dernières moyennes (avant ajout du MoS2, donc la fin de l'influence théorique du Motor Protect) avec des pleins pas toujours parfaits (c-à-d complets) et des températures très fraîches avaient donné 5.05, 4.67, 4.90, 5.41, 5.00, 5.45 l/100 km.

    Mon premier indicateur c'est toujours le nombre de kilomètres parcourus lorsque la jauge atteint les 3/4. Mon record passé, par temps chaud et sans aucun additif c'était 310-320 km. Ces temps derniers c'était à peine 250-260 km (pour tout dire je commençais même à chercher un éventuel problème). Sur mes deux derniers pleins, également consommés par temps très froid c'était plutôt 280-290 km. C'est ainsi que j'ai pu déjà estimer qu'il y avait du changement, surtout avec le second plein. Les consommations moyennes se sont établies à respectivement 4.94 et 4.86 l/100 km. Les 100 derniers kilomètres du dernier plein ont même servi à tracter ma remorque avec des meubles.

    Tout cela est à prendre avec des pincettes tant c'est subjectif et sujet à de nombreuses variations, mais j'ai bien l'impression que l'ajout des 8 g de bisulfure de molybdène a eu un effet positif. En "moyenne", -4.6% de consommation. Je mets des guillemets pour bien faire comprendre que du point de vue statistique toutes mes conditions de mesure ne sont pas très significatives. Mais je répète que je crois deviner une influence positive.
   


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