EP3697876A1 - Composition pour refroidir et lubrifier un système de motorisation d'un véhicule - Google Patents

Composition pour refroidir et lubrifier un système de motorisation d'un véhicule

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EP3697876A1
EP3697876A1 EP18785985.5A EP18785985A EP3697876A1 EP 3697876 A1 EP3697876 A1 EP 3697876A1 EP 18785985 A EP18785985 A EP 18785985A EP 3697876 A1 EP3697876 A1 EP 3697876A1
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EP
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composition
cooling
electric
lubricating
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Julien Guerin
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Total Marketing Services SA
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    • C10N2060/02—Reduction, e.g. hydrogenation

Definitions

  • the present invention relates to the field of compositions for lubricating and cooling a drive system of an electric or hybrid vehicle. It aims in particular to provide a composition with both lubrication and cooling properties for a drive system of an electric or hybrid vehicle, especially for the cooling and lubrication of an electric motor.
  • electric vehicle within the meaning of the present invention is meant a vehicle comprising an electric motor as the only means of propulsion in contrast to a hybrid vehicle which comprises a combustion engine and an electric motor as combined propulsion means.
  • motorization system in the sense of the present invention is meant a system comprising the mechanical parts necessary for the propulsion of an electric vehicle.
  • the motorization system thus more particularly includes an electric motor, a battery and possibly a transmission.
  • compositions In general, it is necessary to implement, in electric or hybrid vehicles, compositions to meet the double constraint of cooling and lubrication of the various parts of the engine system. These requirements are typically fulfilled by the implementation of two distinct means, lubricating compositions on the one hand, and cooling fluids on the other hand.
  • lubricant compositions also called “lubricants” are commonly used in engines for the main purpose of reducing the frictional forces between the various moving metal parts in the engines. They are also effective to prevent premature wear or damage to these parts, especially their surface.
  • a lubricant composition is conventionally composed of one or more base oils, which are generally associated with several additives dedicated to boosting the lubricant performance of the base oils, such as friction-modifying additives.
  • cooling is carried out on one or more parts of the engine generating heat and / or heat sensitive parts of the engine, in order to avoid reaching dangerous temperatures.
  • Liu et al. (EVS28, "Comparison of Thermal Performance between Direct Coil Cooling and Water Jacket Cooling for Electric Traction Motor Based on the Lumped Parameter Themal Network and Experimentation", International Electric Vehicle Symptosium and Exhibition) thus compare, by analytical and experimental methods, the thermal performance of a conventional water cooling system via an external cooling jacket and those of a direct flow of oil for an electric traction motor.
  • Bennion et al. (“Convective Heat Transfer Coefficients of Automatic Transmission Fluid Jets with Implications for Electric Machine Thermal Management", National Renewable Energy Laboratory) study more precisely the parameters influencing convective heat transfer coefficients for jet cooling of a transmission fluid Automatically (ATF) on surfaces representative of the wound windings of an electric motor.
  • ATF transmission fluid Automatically
  • WO 2011/113851 discloses the use of a lubricating composition comprising a base oil, preferably a polyalphaolefme (PAO) or GTL, for cooling an electric motor of a hybrid vehicle or of a vehicle equipped with a recovery system of the kinetic energy (in English "Kinetic Energy Recovery System", or KERS).
  • a base oil preferably a polyalphaolefme (PAO) or GTL
  • PAO polyalphaolefme
  • GTL a recovery system of the kinetic energy
  • KERS Korean “Kinetic Energy Recovery System”
  • the compositions described being optimized for engines of hybrid vehicles or KERS systems, they will have insufficient cooling properties for implementation in a fully electric drive system. Indeed, a motor of an electric vehicle is subjected to much greater stress than an electric motor of a hybrid vehicle, by a higher frequency of use, which implies the use of an oil with increased cooling properties.
  • EP 2520637 discloses a lubricating composition comprising at least one ester or ether for cooling an electric motor and lubricating gears.
  • the esters may exhibit oxidation instability.
  • the esters may pose compatibility problems with the varnishes and seals commonly used in electric motors, which causes deterioration thereof.
  • the winding of an electric motor is generally coated with a varnish. Since a lubricant composition is in direct contact with the winding, it is essential that it be inert with respect to this varnish.
  • JP 2012/184360 describes a lubricant composition comprising a synthetic base oil and a fluorinated compound for cooling an electric motor.
  • the hydrochlorofluorocarbons present in these compositions are organic gases having a significant negative impact on the ozone layer and are potent greenhouse gases. Fluorinated gases are also subject to several regulations designed to severely limit their use.
  • the motor vehicle electric drive systems proposed by the manufacturers are, to date, essentially cooled by cooling. air, water or compositions comprising water and a glycol.
  • the present invention aims precisely to provide a new composition for simultaneously satisfying one and the other functionality, lubricate and cool, while overcoming the disadvantages of the prior art.
  • the inventors have discovered that it is possible to perform the dual function of lubrication and cooling by using a mixture of a base, formed of one or more oils, chosen from polyalphaolefms, much more fluid than known lubricating compositions, thickened by one or more specific polymers.
  • the present invention describes the use, for cooling and lubricating a drive system of an electric or hybrid vehicle, of a composition having a kinematic viscosity measured at 100 ° C. according to ASTM D445 of between 3 and 10 mm. 2 / s (cSt), and comprising at least:
  • a base oil or a mixture of base oils, having a kinematic viscosity measured at 100 ° C. according to ASTM D445 ranging from 1.5 to 8.0 mm 2 / s; and at least one thickening polymer chosen from polymeric esters; homopolymers or copolymers, hydrogenated or non-hydrogenated, linear or starred, styrene, butadiene and isoprene; polyacrylates; polymethacrylates, linear or comb; and olefin copolymers, especially ethylene / propylene copolymers.
  • the present invention relates, according to a first of its aspects, to the use, for cooling and lubricating a drive system of an electric or hybrid vehicle, of a composition having a kinematic viscosity measured at 100 ° C. according to the ASTM D445 standard between 3 and 10 mm 2 / s (cSt), and comprising at least:
  • base oil from 70% to 90% by weight of base oil, or of a mixture of base oils, having a kinematic viscosity measured at 100 ° C. according to ASTM D445 ranging from 1.5 to 8.0 mmVs and selected from polyalphaolefins;
  • At least one thickening polymer chosen from polymeric esters; homopolymers or copolymers, hydrogenated or non-hydrogenated, linear or starred, styrene, butadiene and isoprene; polyacrylates; polymethacrylates, linear or comb; and olefin copolymers, especially ethylene / propylene copolymers.
  • composition according to the invention implemented in a motorization system of an electric or hybrid vehicle, makes it possible to jointly access good properties in terms of cooling and lubrication of the parts of the motorization system.
  • a composition according to the invention makes it possible to cool and lubricate an electric motor of an electric or hybrid vehicle. It proves particularly effective for cooling the power electronics and / or the rotor and / or the stator of an electric motor. It also lubricates the bearings between the rotor and the stator of an electric motor of an electric or hybrid vehicle.
  • composition according to the invention makes it possible to ensure the lubrication of the transmission, when it is present, in particular the reducer, of an electric or hybrid vehicle.
  • composition according to the invention advantageously makes it possible to effectively cool the battery present in an electric or hybrid vehicle.
  • the composition is injected under relatively high pressure into the zones to be cooled, the resulting shear at the injector advantageously reducing the viscosity of the fluid at the injection zone, with respect to the kinematic viscosity. at rest, and thus, to further increase the cooling potential of the composition.
  • a composition according to the invention has the advantage of being easy to formulate. It has, in addition to the joint properties of cooling and lubrication, a good stability, in particular oxidation, as well as good deaeration properties. The composition thus advantageously retains good cooling properties over time.
  • it also has good anticorrosive properties and makes it possible to limit the risks of deterioration of the joints or varnishes present in the motorization system.
  • the present invention also relates to a method for cooling and lubricating a motorization system of an electric or hybrid vehicle, comprising at least one step of contacting at least one mechanical part of said system with a composition according to the invention. invention as described above.
  • Figure 1 is a schematic representation of a drive system of an electric or hybrid vehicle.
  • FIG. 2 is a graph showing the thermal properties of compositions according to the invention, CL1 and CL2 (respectively ⁇ and +) and outside the invention, CCI (A), tested according to Examples 1 and 2 below.
  • CL1 and CL2 (respectively ⁇ and +) and outside the invention, CCI (A)
  • CCI (A) tested according to Examples 1 and 2 below.
  • bearing one must be understood as “comprising at least one”.
  • composition implemented according to the invention comprises at least:
  • a base oil from 70% to 90% by weight of a base oil, or a mixture of base oils, of kinematic viscosity measured at 100 ° C. according to ASTM D445 ranging from 1.5 to 8.0 mm 2 / s and selected from the polyalphaole fines;
  • one or more thickening polymers chosen from polymeric esters; homopolymers or copolymers, hydrogenated or non-hydrogenated, linear or starred, styrene, butadiene and isoprene; polyacrylates; polymethacrylates (PMA), linear or comb, and olefin copolymers, especially ethylene / propylene copolymers.
  • fluid base will be used to designate the oil or the mixture of base oils having a kinematic viscosity measured at 100 ° C. according to ASTM D445 ranging from 1.5 to 8. mm 2 / s.
  • the combination base fluid / polymer (s) thickener (s) provides access to a composition having good cooling properties, further increased by the effect of the shear applied at the injection while satisfying a rheological behavior, particularly in terms of viscosity, capable of providing good lubricating properties.
  • a composition according to the invention has a kinematic viscosity, measured at 100 ° C. according to ASTM D445, of between 3 and 10 mm 2 / s, preferably between 3 and 9 mm 2 / s.
  • the composition used is a non-Newtonian fluid.
  • the term “Newtonian fluid” is understood to mean a fluid for which there is a linear relationship between the imposed mechanical stress (force exerted on the fluid per unit area) and the shear of the fluid (ie say fluid velocity gradient).
  • a “non-Newtonian fluid” is therefore a fluid that is not a Newtonian fluid.
  • a composition according to the invention implements a fluid base, formed of one or more base oils, selected from polyalphao-thin and having a kinematic viscosity, measured at 100 ° C according to ASTM D445, ranging from from 1.5 to 8 mm 2 / s, in particular from 1.5 to 6.1 mm 2 / s, more particularly from 1.5 to 4.1 mm 2 / s, even more particularly from 1.5 to 2 , 1 mmVs.
  • the base oils may be chosen from oils of mineral or synthetic origin belonging to groups I to V according to the classes defined in the API classification (or their equivalents according to the ATIEL classification) and presented in Table A below or their mixtures.
  • Mineral base oils include all types of base oils obtained by atmospheric and vacuum distillation of crude oil, followed by refining operations such as solvent extraction, desalting, solvent dewaxing, hydrotreating, hydrocracking, hydroisomerization and hydrofinishing. .
  • Mixtures of synthetic and mineral oils can also be used.
  • the lubricating bases used to produce compositions according to the invention must, in addition to meeting the above-mentioned viscosity criterion, have properties, in particular of viscosity index, sulfur content or oxidation resistance, adapted to a specific reaction. use for drive systems of an electric or hybrid vehicle.
  • the base oils may also be selected from synthetic oils, such as certain esters of carboxylic acids and alcohols, and from polyalphaole fines (PAO).
  • synthetic oils such as certain esters of carboxylic acids and alcohols, and from polyalphaole fines (PAO).
  • the oil or the base oils of a composition used according to the invention are chosen from polyalphaole fines (PAO).
  • PAOs used as base oils are for example obtained from monomers comprising from 4 to 32 carbon atoms, for example from octene or decene.
  • the weight average molecular weight of PAO can vary quite widely. Preferably, the weight average molecular weight of the PAO is less than 600 Da. The weight average molecular weight of the PAO may also range from 100 to 600 Da, from 150 to 600 Da, or from 200 to 600 Da.
  • the PAOs implemented in the context of the invention having a kinematic viscosity, measured at 100 ° C. according to ASTM D445, ranging from 1.5 to 8 mm 2 / s, are sold commercially by Ineos under the brands Durasyn ® 162, Durasyn ® 164, Durasyn ® 166 and Durasyn ® 168.
  • a composition implemented according to the invention is free of polyalkylene glycol (PAG) obtained by polymerization or copolymerization of alkylene oxides comprising from 2 to 8 carbon atoms, in particular from 2 to 4 carbon atoms. carbon atoms.
  • PAG polyalkylene glycol
  • the fluid base of a composition implemented according to the invention comprises a content strictly less than 30% by mass.
  • base oils of ester and ether type in particular less than 25% by weight of base oils of ester and ether type, in particular less than 10% by mass.
  • the fluid base of a composition used according to the invention is free of ester type oils.
  • a composition implemented according to the invention comprises a fluid base formed of one or more base oils having a kinematic viscosity measured at 100 ° C according to ASTM D445 between 1.5 and 8 mmVs.
  • a composition of the invention may be free of a base oil or mixture of base oils not meeting the kinematic viscosity criterion measured at 100 ° C. according to ASTM D445, in particular oil-free or mixture of base oils having a viscosity greater than 9 mm 2 / s.
  • the fluid base provides the cooling potential of the composition implemented according to the invention.
  • the fluidity of the base provides good cooling properties during the implementation of the composition for a drive system of an electric or hybrid vehicle.
  • the cooling properties of the composition used are still advantageously increased by the shear applied to the composition at the injection which brings the fluid to a lower level of viscosity than at rest.
  • the impact of the implementation of thickening polymers according to the invention on the cooling capacity of the composition is controlled.
  • a lubricating composition may comprise from 60% to 90% by weight, base oil, or mixture of base oils, having a kinematic viscosity measured at 100 ° C according to ASTM D445 ranging from 1.5 to 8 mm 2 / s, relative to the total weight of the composition.
  • a composition used according to the invention more particularly comprises from 70% to 90% by weight, preferably from 80% to 90% by weight of base oil, or mixture of base oils, having a measured kinematic viscosity. 100 ° C according to ASTM D445 ranging from 1.5 to 8 mm 2 / s, relative to the total weight of the composition.
  • a composition used according to the invention further comprises one or more polymers, called thickening polymers.
  • the polymer (s) are selected for their ability to thicken the fluid base according to the invention to provide the desired lubricating properties for the composition.
  • the thickening polymers according to the invention may in particular be chosen from polymers known as "viscosity index improvers” (VI) ".
  • Such viscosity index improvers are for example described in WO 9418288, EP 2 363 454, EP 2 164 885, EP 0 699 694, WO 2007/003238 and WO 2007/025837.
  • the one or more thickening polymers are distinct from the oil or said base oils as described above.
  • polymers chosen from polymeric esters; homopolymers or copolymers, linear or starred, hydrogenated or non-hydrogenated, styrene, butadiene and isoprene; polyacrylates; polymethacrylates, linear or comb, and olefin copolymers, especially ethylene / propylene copolymers.
  • the thickening polymer may be more particularly chosen from polymethacrylates, linear or comb, hydrogenated copolymers, styrene, butadiene and isoprene, linear or starred, and mixtures thereof.
  • the thickening polymer may be more particularly chosen from combed polymethacrylates, hydrogenated, starred copolymers, styrene, butadiene and isoprene, and mixtures thereof.
  • polymethacrylate comb polymers within the meaning of the invention are described in patent applications, EP 2 164 885, EP 0 699 694, WO 2007/003238 and WO 2007/025837; and the structures and definitions of these polymers as described in these documents are incorporated in the description of the present application.
  • Polymethacrylate comb polymers within the meaning of the invention are for example sold commercially by Evonik under the trademark Viscoplex ® 3-200.
  • Viscoplex ® 3-200 star-hydrogenated copolymers, styrene, butadiene and isoprene, for the purposes of the invention, are described in patent application EP 2 363 454 and the structures and definitions of these polymers as described in US Pat. EP 2,363,454 are incorporated in the description of the present application.
  • the hydrogenated, starred copolymers of styrene, butadiene and isoprene, within the meaning of the invention are for example sold by Infneum under the trademark SV ® 261.
  • the use of the polymer (s) thickener (s) ensures a thickening of the appropriate composition to provide, when implemented for a drive system of an electric or hybrid vehicle, a level of protection against wear, that is to say, lubrication, satisfactory, without affecting the cooling potential of the composition.
  • the content of polymer (s) thickener (s) in a composition according to the invention is from 0.5% to 10% by weight, relative to the total weight of the composition, preferably from 1% to 8% by weight. % by weight, more preferably 1.5% to 5% by weight.
  • This amount refers to the amount of active polymer material.
  • the polymer used in the context of the present invention may be in the form of a dispersion in one or more mineral oil (s) or synthetic (s).
  • a composition used according to the invention may comprise from 1 to 25% by weight, preferably from 2 to 20% by weight, more preferably from 4 to 20% by weight of dilute thickening polymer (s). (s) in one or more base oil (s), based on the total weight of the composition.
  • a composition used according to the invention comprises at least one base oil chosen from PAOs and at least one polymer chosen from combed polymethacrylates, hydrogenated copolymers, styrene, butadiene and polyesters. isoprene, starred, and mixtures thereof.
  • base oil chosen from PAOs
  • it is combined, in a composition used according to the present invention, with at least one polymer chosen from comb polymethacrylates.
  • the base oil when chosen from PAOs, it is combined, in a composition used according to the present invention, with at least one polymer chosen from hydrogenated copolymers, styrene, butadiene and isoprene. , stars.
  • composition implemented according to the invention is formed, in other words consists of a mixture:
  • a base oil or mixture of base oils, having a kinematic viscosity measured at 100 ° C. according to ASTM D445 ranging from 1.5 to 8 mm 2 / s;
  • composition implemented according to the invention is formed:
  • one or more base oils having a kinematic viscosity measured at 100 ° C. according to ASTM D445 ranging from 1.5 to 8 mm 2 / s;
  • an implementation composition may further comprise one or more additives as further defined in the following text.
  • the additives that can be incorporated in a composition according to the invention can be chosen from friction modifiers, detergents, anti-wear additives, extreme pressure additives, dispersants, antioxidants, pour point improvers, antifoams and mixtures thereof.
  • additives may be introduced in isolation and / or in the form of a mixture similar to those already available for sale for commercial vehicle engine lubricant formulations with a performance level as defined by US Pat. ACEA (Association of European Automobile Manufacturers) and / or TAPI (American Petroleum Institute), well known to those skilled in the art.
  • ACEA Association of European Automobile Manufacturers
  • TAPI American Petroleum Institute
  • Anti-wear additives and extreme pressure additives protect friction surfaces by forming a protective film adsorbed on these surfaces.
  • the anti-wear additives are chosen from phosphosulfur additives such as metal alkylthiophosphates, in particular zinc alkylthiophosphates, and more specifically zinc dialkyldithiophosphates or ZnDTPs.
  • the preferred compounds have the formula Zn ((SP (S) (OR 2 ) (OR 3 )) 2 , in which R 2 and R 3 , which may be identical or different, independently represent an alkyl group, preferably an alkyl group containing from 1 to 18 carbon atoms.
  • Amino phosphates are also anti-wear additives which can be used in a composition according to the invention.
  • the phosphorus provided by these additives can act as a poison of the catalytic systems of automobiles because these additives are ash generators.
  • additives not providing phosphorus such as, for example, polysulfides, especially sulfur-containing olefins.
  • a composition used according to the invention may comprise from 0.01 to 6% by weight, preferably from 0.05 to 4% by weight, more preferably from 0.1 to 2% of antiwear additives and extreme additives. pressure, in mass relative to the total mass of composition.
  • a composition used according to the invention is free of antiwear additives and extreme pressure additives.
  • a composition used according to the invention is advantageously free of phosphate additives.
  • a composition used according to the invention may comprise at least one friction modifying additive.
  • the friction modifying additive may be chosen from a compound providing metal elements and an ash-free compound.
  • the compounds providing metal elements mention may be made of transition metal complexes such as Mo, Sb, Sn, Fe, Cu and Zn, the ligands of which may be compounds hydrocarbon compounds comprising oxygen, nitrogen, sulfur or phosphorus atoms.
  • the ashless friction modifier additives are generally of organic origin and may be selected from monoesters of fatty acids and polyols, alkoxylated amines, alkoxylated fatty amines, fatty epoxides, borate fatty epoxides; fatty amines or fatty acid glycerol esters.
  • the fatty compounds comprise at least one hydrocarbon group comprising from 10 to 24 carbon atoms.
  • a composition used according to the invention may comprise from 0.01 to 2% by weight or from 0.01 to 5% by weight, preferably from 0.1 to 1.5% by weight or from 0.1 to 2% by weight. mass of friction modifying additive, relative to the total mass of the composition.
  • composition according to the invention is free of friction modifier additive.
  • a composition used according to the invention may comprise at least one antioxidant additive.
  • the antioxidant additive generally serves to retard degradation of the composition in use. This degradation can notably result in the formation of deposits, the presence of sludge or an increase in the viscosity of the composition.
  • Antioxidant additives act in particular as radical inhibitors or destroyers of hydroperoxides.
  • antioxidant additives commonly used, mention may be made of antioxidant additives of phenolic type, antioxidant additives of amine type, antioxidant phosphosulfur additives. Some of these antioxidant additives, for example phosphosulfur antioxidant additives, can be ash generators. Phenolic antioxidant additives may be ash-free or may be in the form of neutral or basic metal salts.
  • the antioxidant additives may especially be chosen from sterically hindered phenols, sterically hindered phenol esters and sterically hindered phenols comprising a thioether bridge, diphenylamines, diphenylamines substituted with at least one C 1 -C 12 alkyl group, ⁇ , ⁇ '-dialkyl-aryl diamines and mixtures thereof.
  • the sterically hindered phenols are chosen from compounds comprising a phenol group of which at least one carbon The vicinal carbon bearing the alcohol function is substituted with at least one C 1 -C 10 alkyl group, preferably a C 1 -C 6 alkyl group, preferably a C 4 alkyl group, preferably with the ter-butyl group.
  • Amino compounds are another class of antioxidant additives that can be used, optionally in combination with phenolic antioxidant additives.
  • amine compounds are aromatic amines, for example aromatic amines of formula NR 4 R 5 R 6 in which R 4 represents an optionally substituted aliphatic or aromatic group, R 5 represents an optionally substituted aromatic group, R 6 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group or a group of formula R 7 S (O) z R 8 in which R 7 represents an alkylene group or an alkenylene group, R 8 represents an alkyl group, a alkenyl group or an aryl group and z represents 0, 1 or 2.
  • Sulfurized alkyl phenols or their alkali and alkaline earth metal salts can also be used as antioxidant additives.
  • antioxidant additives is copper compounds, for example copper thio- or dithio-phosphates, copper and carboxylic acid salts, dithiocarbamates, sulphonates, phenates, copper acetylacetonates. Copper salts I and II, succinic acid or anhydride salts can also be used.
  • a composition used according to the invention may contain all types of antioxidant additives known to those skilled in the art.
  • composition used according to the invention comprises at least one ash-free antioxidant additive.
  • a composition used according to the invention may comprise from 0.5 to 2% by weight of at least one antioxidant additive, relative to the total mass of the composition.
  • a composition used according to the invention may also comprise at least one detergent additive.
  • the detergent additives generally make it possible to reduce the formation of deposits on the surface of the metal parts by dissolving the secondary oxidation and combustion products.
  • the detergent additives that can be used in a composition used according to the invention are generally known to those skilled in the art.
  • the detergent additives may be anionic compounds comprising a long lipophilic hydrocarbon chain and a hydrophilic head.
  • the associated cation may be a metal cation of an alkali metal or alkaline earth metal.
  • the detergent additives are preferably chosen from the alkali metal or alkaline earth metal salts of carboxylic acids, the sulphonates, the salicylates, the naphthenates and the phenate salts.
  • the alkali and alkaline earth metals are preferably calcium, magnesium, sodium or barium.
  • metal salts generally comprise the metal in stoichiometric amount or in excess, therefore in an amount greater than the stoichiometric amount. It is then overbased detergent additives; the excess metal bringing the overbased character to the detergent additive is then generally in the form of an oil insoluble metal salt, for example a carbonate, a hydroxide, an oxalate, an acetate, a glutamate, preferably a carbonate .
  • an oil insoluble metal salt for example a carbonate, a hydroxide, an oxalate, an acetate, a glutamate, preferably a carbonate .
  • a composition used according to the invention may for example comprise from 2 to 4% by weight of detergent additive, relative to the total mass of the composition.
  • a composition used according to the invention may also comprise at least one pour point depressant additive.
  • pour point depressant additives By slowing down the formation of paraffin crystals, pour point depressant additives generally improve the cold behavior of the composition.
  • pour point depressant additives mention may be made of alkyl polymethacrylates, polyacrylates, polyarylamides, polyalkylphenols, polyalkylnaphthalenes and alkylated polystyrenes.
  • composition used according to the invention may comprise at least one dispersing agent.
  • the dispersing agent may be chosen from Mannich bases, succinimides and their derivatives.
  • a composition used according to the invention may for example comprise from 0.2 to 10% by weight of dispersing agent, relative to the total mass of the composition.
  • composition as described above can be implemented, because of its joint properties in terms of cooling and lubrication, both as lubricant and cooling fluid for a drive system of an electric or hybrid vehicle .
  • the invention relates to the use of a composition as defined above for cooling and lubricating an electric motor of an electric or hybrid vehicle, and its various parts in particular in motion.
  • the invention also applies to the battery of an electric or hybrid vehicle.
  • the drive system of an electric or hybrid vehicle comprises in particular the electric motor part (1).
  • This typically comprises a power electronics (11) connected to a stator (13) and a rotor (14).
  • the stator comprises coils, in particular copper coils, which are fed alternately with an electric current. This makes it possible to generate a rotating magnetic field.
  • the rotor itself comprises coils, permanent magnets or other magnetic materials, and is rotated by the rotating magnetic field.
  • the power electronics (11), the stator (13) and the rotor (14) of an electric motor (1) are parts whose structure is complex and generates a large amount of heat during operation of the engine. It is therefore imperative to ensure cooling of the electric motor, in particular the power electronics.
  • the bearing (12) generally integrated between the stator (13) and the rotor (14), is subjected to high mechanical stress and poses fatigue wear problems. It is therefore necessary to lubricate the bearing in order to increase its service life.
  • composition implemented according to the invention makes it possible to ensure, within an electric or hybrid vehicle, both the function of lubricating and protecting the members in contact against wear and the function cooling.
  • the invention particularly relates to the use of a composition as described above for cooling and lubricating an electric motor of an electric or hybrid vehicle.
  • a composition as described above for cooling and lubricating an electric motor of an electric or hybrid vehicle.
  • it makes it possible to cool the power electronics and / or the rotor and / or the stator of the electric motor. It also provides lubrication bearings between the rotor and the stator of an electric motor of an electric or hybrid vehicle.
  • a drive system of an electric or hybrid vehicle may also comprise a transmission, and in particular a speed reducer (3) which makes it possible to reduce the rotational speed at the output of the electric motor and to adapt the speed transmitted to the wheels, allowing at the same time to control the speed of the vehicle.
  • This reducer is subjected to high frictional stresses and therefore needs to be lubricated appropriately to prevent it from being damaged too quickly.
  • the invention also relates to the implementation of a composition as described above for lubricating the transmission, in particular the gearbox, in an electric or hybrid vehicle.
  • composition according to the invention can thus be used to lubricate and cool both the electric motor and the transmission, in particular the gearbox, in an electric or hybrid vehicle.
  • the electric motor is typically powered by an electric battery (2).
  • Lithium-ion batteries are the most widespread in the field of electric vehicles. The development of more and more powerful batteries and the size of which is smaller and smaller implies the appearance of the cooling problem of this battery. Indeed, since the battery exceeds temperatures of the order of 50 to 60 ° C, there is a high risk of ignition or explosion, the battery. There is also a need to maintain the battery at a temperature above about 20 to 25 ° C to prevent the battery from discharging too quickly and to prolong its life.
  • a composition of the invention can thus be implemented to cool the battery of an electric or hybrid vehicle.
  • the uses described above can be combined, a composition as described above that can be used both as a lubricant and a cooling fluid for the engine, the battery and the transmission of an electric vehicle or hybrid.
  • the invention has the advantage of allowing the implementation of a single composition combining the lubricating and cooling properties, as a lubricant and cooling fluid in an electric or hybrid vehicle.
  • the invention also relates to a method of cooling and lubricating a drive system of an electric or hybrid vehicle comprising at least one step of contacting at least one mechanical part of the electric motor and / or the battery and / or transmission with a composition as defined above.
  • the cooling with a composition used according to the invention can be implemented by any method known to those skilled in the art.
  • Examples of direct implementation include cooling by jet, by spray or by formation of a fog from the composition according to the invention under pressure and by gravity, in particular on the rotor winding and / or or stator.
  • the composition is injected by jet under fairly high pressure into the cooling zones of the motorization system, as for example described in Liu et al. and Bennion et al. above.
  • the shear resulting from this injection makes it possible to reduce the viscosity of the fluid at the level of the injection zone, with respect to the kinematic viscosity at rest, and thus to further increase the cooling potential of the composition.
  • oil circulation systems commonly used in electric motors can be employed, as for example described in WO 2015/116496.
  • composition according to the invention make it possible to define uses according to the invention which are also particular, advantageous or preferred.
  • compositions are mixed according to the nature and the quantities of products (expressed in mass percentage) presented in the following Table 1.
  • Viscoplex ® 3-200 under the trademark Viscoplex ® 3-200;
  • thermal exchange coefficient of the fluid heat transfer per unit area and temperature
  • the principle of the test is to project a jet of oil by means of a nozzle perpendicularly on a metal plate heated by induction.
  • a thermal camera placed above the plate, records the temperature profile during the projection of the oil. From the values of variation of the temperature on the plate, it is then possible to calculate the average heat exchange coefficient of the composition.
  • compositions according to the invention make it possible, not only to lubricate, but also to cool a motorization system of an electric or hybrid vehicle.

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Abstract

La présente invention concerne l'utilisation, pour refroidir et lubrifier un système de motorisation d'un véhicule électrique ou hybride, d'une composition de viscosité cinématique mesurée à 100 °C selon la norme ASTM D445 comprise entre 3 et 10 mm2/s, comprenant au moins : - de 70 % à 90 % d'une huile de base, ou d'un mélange d'huiles de base, présentant une viscosité cinématique mesurée à 100°C selon la norme ASTM D445 allant de 1,5 à 8 mm2/s et choisie(s) parmi les polyalphaoléfines; et - au moins un polymère épaississant.

Description

COMPOSITION POUR REFROIDIR ET LUBRIFIER UN SYSTEME DE
MOTORISATION D'UN VEHICULE
La présente invention concerne le domaine des compositions pour lubrifier et refroidir un système de motorisation d'un véhicule électrique ou hybride. Elle vise en particulier à proposer une composition dotée à la fois de propriétés de lubrification et de refroidissement pour un système de motorisation d'un véhicule électrique ou hybride, notamment pour le refroidissement et la lubrification d'un moteur électrique.
L'évolution des normes internationales pour la réduction des émissions de C02, mais également pour la diminution de la consommation d'énergie, pousse les constructeurs automobiles à proposer des solutions alternatives aux moteurs à combustion.
L'une des solutions identifiées par les constructeurs automobiles consiste à remplacer les moteurs à combustion par des moteurs électriques. Les recherches pour la réduction des émissions de CO2 ont donc mené au développement des véhicules électriques par un certain nombre de compagnies automobiles.
Par « véhicule électrique » au sens de la présente invention, on entend un véhicule comprenant un moteur électrique comme unique moyen de propulsion à l'inverse d'un véhicule hybride qui comprend un moteur à combustion et un moteur électrique comme moyens de propulsion combinés.
Par « système de motorisation » au sens de la présente invention, on entend un système comprenant les pièces mécaniques nécessaires à la propulsion d'un véhicule électrique. Le système de motorisation englobe ainsi plus particulièrement un moteur électrique, une batterie et éventuellement une transmission.
D'une manière générale, il est nécessaire de mettre en œuvre, dans les véhicules électriques ou hybrides, des compositions pour répondre à la double contrainte de refroidissement et de lubrification des différentes pièces du système de motorisation. Ces exigences sont typiquement remplies par la mise en œuvre de deux moyens distincts, des compositions lubrifiantes d'une part, et des fluides de refroidissement d'autre part.
Ainsi, des compositions lubrifiantes, dites encore « les lubrifiants », sont communément mises en œuvre dans les moteurs à des fins principales de réduction des forces de frottement entre les différentes pièces métalliques en mouvement dans les moteurs. Elles sont en outre efficaces pour prévenir une usure prématurée voire un endommagement de ces pièces, et en particulier de leur surface.
Pour ce faire, une composition lubrifiante est classiquement composée d'une ou plusieurs huiles de base, auxquelles sont généralement associés plusieurs additifs dédiés à stimuler les performances lubrifiantes des huiles de base, comme par exemple des additifs modificateurs de frottement.
D'autre part, les moteurs électriques génèrent de la chaleur pendant leur fonctionnement. Si la quantité de chaleur générée est supérieure à la quantité de chaleur normalement dissipée à l'environnement, il est nécessaire d'assurer un refroidissement du moteur. De manière générale, le refroidissement s'effectue sur une ou plusieurs parties du moteur générant de la chaleur et/ou les parties du moteur sensibles à la chaleur, afin d'éviter d'atteindre des températures dangereuses.
Traditionnellement, il est connu de refroidir les moteurs électriques par air, généralement par convection forcée. Cette méthode de refroidissement présente l'avantage d'éviter la préparation d'un fluide de refroidissement spécifique. Cependant, avec l'apparition de moteurs de plus en plus petits et dont la puissance est de plus en plus grande, cette méthode de refroidissement n'est plus suffisante surtout de par l'efficacité limitée de l'air pour le refroidissement.
Il a également été proposé des méthodes de refroidissement du moteur par eau. Bien que la capacité calorifique de l'eau soit élevée, il n'est pas possible d'envisager un refroidissement direct par contact de l'eau avec le moteur électrique à cause de la conductivité électrique de l'eau. Ainsi, le système de refroidissement nécessite l'installation d'une enveloppe externe, ce qui augmente considérablement le volume du moteur.
Des méthodes alternatives de refroidissement d'un moteur électrique par jet d'huile ont également déjà été étudiées.
Liu et al. (EVS28, « Comparison of Thermal Performance between Direct Coil Cooling and Water Jacket Coolingfor Electric Traction Motor based on Lumped parameter Themal Network and Expérimentation », International Electric Véhicule Symptosium and Exhibition) comparent ainsi, par des méthodes analytiques et expérimentales, les performances thermiques d'un système classique de refroidissement par eau via une enveloppe externe de refroidissement et celles d'un flux direct d'huile pour un moteur de traction électrique. Bennion et al. (« Convective Heat Transfer Coefficients of Automatic Transmission Fluid Jets with Implications for Electric Machine Thermal Management », National Renewable Energy Laboratory) étudient plus précisément les paramètres influençant les coefficients de transfert thermique par convection pour le refroidissement opéré par jet d'un fluide pour transmission automatique (ATF) sur des surfaces représentatives des enroulements bobinés d'un moteur électrique.
WO 2011/113851 décrit l'utilisation d'une composition lubrifiante comprenant une huile de base, préférentiellement une polyalphaoléfme (PAO) ou du GTL, pour refroidir un moteur électrique de véhicule hybride ou de véhicule équipé d'un système de récupération de l'énergie cinétique (en langue anglaise « Kinetic Energy Recovery System », ou KERS). En revanche, les compositions décrites étant optimisées pour des moteurs de véhicules hybrides ou de systèmes KERS, elles présenteront des propriétés de refroidissement insuffisantes pour une mise en œuvre dans un système de motorisation entièrement électrique. En effet, un moteur d'un véhicule électrique est soumis à des sollicitations bien plus importantes qu'un moteur électrique d'un véhicule hybride, de par une fréquence d'utilisation plus élevée, ce qui implique l'utilisation d'une huile avec des propriétés de refroidissement accrues.
Quant au document EP 2 520 637, il décrit une composition lubrifiante comprenant au moins un ester ou un éther pour le refroidissement d'un moteur électrique et la lubrification d'engrenages. Cependant, il est connu que les esters peuvent présenter une instabilité à l'oxydation. De plus, les esters peuvent poser des problèmes de compatibilité avec les vernis et les joints couramment utilisés dans les moteurs électriques, ce qui provoque une détérioration de ces derniers. En particulier, le bobinage d'un moteur électrique est généralement revêtu d'un vernis. Une composition lubrifiante étant en contact direct avec le bobinage, il est primordial que celle-ci soit inerte vis-à-vis de ce vernis.
On peut encore citer le document JP 2012/184360 qui décrit une composition lubrifiante comprenant une huile de base synthétique et un composé fluoré pour le refroidissement d'un moteur électrique. Cependant, les hydrochlorofluorocarbures présents dans ces compositions sont des gaz organiques ayant un impact négatif important sur la couche d'ozone et sont de puissants gaz à effet de serre. Les gaz fluorés font également l'objet de plusieurs réglementations visant à en limiter fortement l'utilisation. A l'heure actuelle, au regard des limitations évoquées ci-dessus à l'égard des compositions de refroidissement, les systèmes de motorisation des véhicules électriques proposés par les constructeurs sont, à ce jour, pour l'essentiel, refroidis par de l'air, par de l'eau ou par des compositions comprenant de l'eau et un glycol.
Pour des raisons évidentes d'économie et de facilité de mise en œuvre, il serait avantageux de disposer d'une composition permettant de répondre simultanément aux besoins de lubrification et de refroidissement d'un système de motorisation (moteur, batterie, etc.) d'un véhicule électrique ou hybride.
Malheureusement, ces deux propriétés, lubrification et refroidissement, imposent à première vue des contraintes opposées. De fait, pour refroidir au mieux un moteur électrique, il est connu de mettre en œuvre des produits, comme l'eau, les plus fluides possibles. Or de tels fluides ne permettent pas d'assurer un bon niveau de lubrification. A l'inverse, les compositions de viscosité élevée, aptes à assurer un bon niveau de lubrification et de protection des organes en contact contre l'usure, présentent un potentiel refroidissant non satisfaisant.
La présente invention vise précisément à proposer une nouvelle composition permettant de satisfaire simultanément l'une et l'autre des fonctionnalités, lubrifier et refroidir, tout en palliant les inconvénients de l'art antérieur.
Plus précisément, les inventeurs ont découvert qu'il est possible d'assurer la double fonction de lubrification et de refroidissement en mettant en œuvre un mélange d'une base, formée d'une ou plusieurs huiles, choisie(s) parmi les polyalphaoléfmes, beaucoup plus fluide que les compositions lubrifiantes connues, épaissie par un ou plusieurs polymères spécifiques.
Ainsi, la présente invention décrit l'utilisation, pour refroidir et lubrifier un système de motorisation d'un véhicule électrique ou hybride, d'une composition présentant une viscosité cinématique mesurée à 100 °C selon la norme ASTM D445 comprise entre 3 et 10 mm2/s (cSt), et comprenant au moins :
- une huile de base, ou un mélange d'huiles de base, présentant une viscosité cinématique mesurée à 100 °C selon la norme ASTM D445 allant de 1,5 à 8,0 mm2/s; et - au moins un polymère épaississant choisi parmi les esters polymères ; les homopolymères ou les copolymères, hydrogénés ou non-hydrogénés, linéaires ou étoilés, du styrène, du butadiène et de l'isoprène ; les polyacrylates ; les polyméthacrylates, linéaires ou en peigne ; et les copolymères oléfmes, notamment les copolymères ethylène/propylène.
En particulier, la présente invention concerne, selon un premier de ses aspects, l'utilisation, pour refroidir et lubrifier un système de motorisation d'un véhicule électrique ou hybride, d'une composition présentant une viscosité cinématique mesurée à 100 °C selon la norme ASTM D445 comprise entre 3 et 10 mm2/s (cSt), et comprenant au moins :
- de 70 % à 90 % en masse d'huile de base, ou d'un mélange d'huiles de base, présentant une viscosité cinématique mesurée à 100 °C selon la norme ASTM D445 allant de 1,5 à 8,0 mmVs et choisie(s) parmi les polyalphaoléfïnes; et
- au moins un polymère épaississant choisi parmi les esters polymères ; les homopolymères ou les copolymères, hydrogénés ou non-hydrogénés, linéaires ou étoilés, du styrène, du butadiène et de l'isoprène ; les polyacrylates ; les polyméthacrylates, linéaires ou en peigne ; et les copolymères oléfmes, notamment les copolymères ethylène/propylène.
De manière avantageuse, une composition selon l'invention, mise en œuvre dans un système de motorisation d'un véhicule électrique ou hydride, permet d'accéder conjointement à de bonnes propriétés en termes de refroidissement et de lubrification des pièces du système de motorisation.
Plus particulièrement, une composition selon l'invention permet de refroidir et lubrifier un moteur électrique d'un véhicule électrique ou hybride. Elle s'avère notamment efficace pour refroidir l'électronique de puissance et/ou le rotor et/ou le stator d'un moteur électrique. Egalement, elle assure la lubrification des roulements situés entre le rotor et le stator d'un moteur électrique d'un véhicule électrique ou hybride.
Avantageusement, une composition selon l'invention permet d'assurer la lubrification de la transmission, lorsqu'elle est présente, en particulier le réducteur, d'un véhicule électrique ou hydride.
Egalement, une composition selon l'invention permet avantageusement de refroidir efficacement la batterie présente dans un véhicule électrique ou hybride.
Ainsi, de manière avantageuse, il est par exemple possible, en mettant en œuvre une unique composition selon l'invention, d'assurer à la fois le refroidissement de la batterie et la lubrification de la transmission, en particulier le réducteur, dans un véhicule électrique ou hybride.
De manière avantageuse, la composition est injectée sous assez haute pression dans les zones à refroidir, le cisaillement résultant au niveau de l'injecteur permettant avantageusement de réduire la viscosité du fluide au niveau de la zone d'injection, par rapport à la viscosité cinématique au repos, et ainsi, d'accroître encore le potentiel de refroidissement de la composition.
Egalement, une composition selon l'invention présente l'avantage d'être aisée à formuler. Elle présente, outre les propriétés conjointes de refroidissement et de lubrification, une bonne stabilité, notamment à l'oxydation, ainsi que de bonnes propriétés de désaération. La composition conserve ainsi avantageusement de bonnes propriétés de refroidissement au cours du temps.
De manière avantageuse, elle présente également de bonnes propriétés anticorrosion, et permet de limiter les risques de détérioration des joints ou des vernis présents dans le système de motorisation.
Enfin, elle respecte les normes environnementales et de santé.
La présente invention concerne encore un procédé de refroidissement et de lubrification d'un système de motorisation d'un véhicule électrique ou hybride, comprenant au moins une étape de mise en contact d'au moins une pièce mécanique dudit système avec une composition selon l'invention telle que décrite précédemment.
D'autres caractéristiques, variantes et avantages de la mise en œuvre d'une composition selon l'invention ressortiront mieux à la lecture de la description, des exemples et des figures qui suivent, donnés à titre illustratif et non limitatif de l'invention.
La figure 1 est une représentation schématique d'un système de motorisation d'un véhicule électrique ou hybride.
La figure 2 est un graphe représentant les propriétés thermiques de compositions selon l'invention, CL1 et CL2 (respectivement · et +) et hors invention, CCI (A), testées selon les exemples 1 et 2 ci-après. Dans la suite du texte, les expressions « compris entre ... et ... », « allant de ... à ... » et « variant de ... à ... » sont équivalentes et entendent signifier que les bornes sont incluses, sauf mention contraire.
Sauf indication contraire, l'expression « comportant un(e) » doit être comprise comme « comprenant au moins un(e) ».
COMPOSITION
Comme indiqué précédemment, une composition mise en œuvre selon l'invention comprend au moins :
- de 70 % à 90 % en masse d'une huile de base, ou d'un mélange d'huiles de base, de viscosité cinématique mesurée à 100°C selon la norme ASTM D445 allant de 1,5 à 8,0 mm2/s et choisie(s) parmi les polyalphao lé fines ; et
- un ou plusieurs polymères épaississants choisis parmi les esters polymères ; les homopolymères ou les copolymères, hydrogénés ou non- hydrogénés, linéaires ou étoilés, du styrène, du butadiène et de l'isoprène ; les polyacrylates ; les polyméthacrylates (PMA), linéaires ou en peigne, et les copolymères oléfmes, notamment les copolymères ethylène/propylène.
Dans la suite du texte, on désignera sous l'appellation « base fluide », l'huile ou le mélange d'huiles de base, présentant une viscosité cinématique mesurée à 100°C selon la norme ASTM D445 allant de 1,5 à 8 mm2/s.
Comme évoqué précédemment, la combinaison base fluide/polymère(s) épaississant(s) selon l'invention permet d'accéder à une composition présentant de bonnes propriétés de refroidissement, encore accrues par l'effet du cisaillement appliqué au niveau de l'injection, tout en satisfaisant à un comportement rhéologique, en particulier en termes de viscosité, apte à procurer de bonnes propriétés de lubrification.
Plus particulièrement, une composition selon l'invention présente une viscosité cinématique, mesurée à 100°C selon la norme ASTM D445, comprise entre 3 et 10 mm2/s, de préférence entre 3 et 9 mm2/s.
En particulier, la composition mise en œuvre est un fluide non newtonien. On entend dans la présente description, par « fluide newtonien », un fluide pour lequel il existe une relation linéaire entre la contrainte mécanique imposée (force exercée sur le fluide par unité de surface) et le cisaillement du fluide (c'est-à-dire gradient de vitesse du fluide). Un « fluide non-newtonien » est donc un fluide qui n'est pas un fluide newtonien.
Huiles de base
Une composition selon l'invention met en œuvre une base fluide, formée d'une ou plusieurs huiles de base, choisie(s) parmi les polyalphao lé fines et présentant une viscosité cinématique, mesurée à 100 °C selon la norme ASTM D445, allant de 1,5 à 8 mm2/s, en particulier de 1,5 à 6,1 mm2/s, plus particulièrement de 1,5 à 4,1 mm2/s, encore plus particulièrement de 1,5 à 2,1 mmVs.
De manière générale, dans le domaine des lubrifiants, les huiles de base peuvent être choisies parmi les huiles d'origines minérales ou synthétiques appartenant aux groupes I à V selon les classes définies dans la classification API (ou leurs équivalents selon la classification ATIEL) et présentées dans le tableau A ci-dessous ou leurs mélanges.
Tableau A Les huiles de base minérales incluent tous types d'huiles de base obtenues par distillation atmosphérique et sous vide du pétrole brut, suivies d'opérations de raffinage telles qu'extraction au solvant, désalphatage, déparaffmage au solvant, hydrotraitement, hydrocraquage, hydroisomérisation et hydrofinition.
Des mélanges d'huiles synthétiques et minérales peuvent également être employés.
Les bases lubrifiantes mises en œuvre pour réaliser des compositions selon l'invention doivent, outre répondre au critère de viscosité précité, avoir des propriétés, notamment d'indice de viscosité, de teneur en soufre ou de résistance à l'oxydation, adaptées à une utilisation pour des systèmes de motorisation d'un véhicule électrique ou hybride.
Les huiles de base peuvent également être choisies parmi les huiles synthétiques, telles certains esters d'acides carboxyliques et d'alcools, et parmi les polyalphao lé fines (PAO).
L'huile ou les huiles de base d'une composition mise en œuvre selon l'invention sont choisies parmi les polyalphao lé fines (PAO). Les PAO utilisées comme huiles de base sont par exemple obtenues à partir de monomères comprenant de 4 à 32 atomes de carbone, par exemple à partir d'octène ou de décène.
La masse moléculaire moyenne en poids de la PAO peut varier assez largement. De manière préférée, la masse moléculaire moyenne en poids de la PAO est inférieure à 600 Da. La masse moléculaire moyenne en poids de la PAO peut également aller de 100 à 600 Da, de 150 à 600 Da, ou encore de 200 à 600 Da.
Par exemple, les PAO mises en œuvre dans le cadre de l'invention, présentant une viscosité cinématique, mesurée à 100 °C selon la norme ASTM D445, allant de 1,5 à 8 mm2/s sont vendues commercialement par Ineos sous les marques Durasyn® 162, Durasyn® 164, Durasyn® 166 et Durasyn® 168.
Selon un mode de réalisation particulier, une composition mise en œuvre selon l'invention est exempte de polyalkylène glycol (PAG) obtenu par polymérisation ou copolymérisation d'oxydes d'alkylène comprenant de 2 à 8 atomes de carbone, en particulier de 2 à 4 atomes de carbone.
Selon un mode de réalisation particulier, la base fluide d'une composition mise en œuvre selon l'invention comprend une teneur strictement inférieure à 30 % massique d'huiles de base de type ester et éther, en particulier moins de 25 % massique d'huiles de base de type ester et éther, en particulier moins de 10 % massique.
En particulier, la base fluide d'une composition mise en œuvre selon l'invention est exempte d'huiles de type ester.
De préférence, une composition mise en œuvre selon l'invention comprend une base fluide formée d'une ou plusieurs huiles de base présentant une viscosité cinématique mesurée à 100 °C selon la norme ASTM D445 comprise entre 1,5 et 8 mmVs.
Autrement dit, une composition de l'invention peut être exempte d'huile de base ou mélange d'huiles de base ne répondant pas au critère de viscosité cinématique mesurée à 100 °C selon la norme ASTM D445, en particulier exempte d'huile ou de mélange d'huiles de base présentant une viscosité supérieure à 9 mm2/s.
Il appartient à l'homme du métier d'ajuster la teneur en base fluide à mettre en œuvre dans une composition selon l'invention pour atteindre la viscosité souhaitée pour la composition.
Comme indiqué précédemment, la base fluide procure le potentiel refroidissant de la composition mise en œuvre selon l'invention. En particulier, la fluidité de la base assure de bonnes propriétés de refroidissement lors de la mise en œuvre de la composition pour un système de motorisation d'un véhicule électrique ou hydride.
Les propriétés de refroidissement de la composition mise en œuvre sont encore avantageusement accrues par le cisaillement appliqué à la composition au niveau de l'injection qui amène le fluide à un niveau de viscosité plus faible qu'au repos. Ainsi, de manière avantageuse, l'impact de la mise en œuvre de polymères épaississants selon l'invention sur la capacité de refroidissement de la composition est maîtrisé.
Une composition lubrifiante peut comprendre de 60 % à 90 % en masse, d'huile de base, ou mélange d'huiles de base, présentant une viscosité cinématique mesurée à 100 °C selon la norme ASTM D445 allant de 1,5 à 8 mm2/s, par rapport au poids total de la composition.
Une composition mise en œuvre selon l'invention comprend plus particulièrement de 70 % à 90 % en masse, de préférence de 80 % à 90 % en masse d'huile de base, ou mélange d'huiles de base, présentant une viscosité cinématique mesurée à 100 °C selon la norme ASTM D445 allant de 1,5 à 8 mm2/s, par rapport au poids total de la composition.
Polymères épaississants
Une composition utilisée selon l'invention comprend en outre un ou plusieurs polymères, dits polymères épaississants.
Le ou les polymères sont choisis pour leur capacité à épaissir la base fluide selon l'invention pour assurer les propriétés de lubrification souhaitées pour la composition.
Les polymères épaississants selon l'invention peuvent être notamment choisis parmi les polymères dits « améliorants de l'indice de viscosité » (VI) ».
De tels polymères améliorants l'indice de viscosité sont par exemple décrits dans les documents WO 9418288, EP 2 363 454, EP 2 164 885, EP 0 699 694, WO 2007/003238 et WO 2007/025837.
Il est entendu que le ou lesdits polymères épaississants sont distincts de l'huile ou desdites huiles de base telles que décrites précédemment.
En particulier, il peut s'agir de polymères choisis parmi les esters polymères ; les homopolymères ou les copolymères, linéaires ou étoilés, hydrogénés ou non- hydrogénés, du styrène, du butadiène et de l'isoprène ; les polyacrylates ; les polyméthacrylates, linéaires ou en peigne, et les copolymères oléfmes, notamment les copolymères ethylène/propylène.
De préférence, le polymère épaississant peut être plus particulièrement choisi parmi les polyméthacrylates, linéaires ou en peigne, les copolymères hydrogénés, du styrène, du butadiène et de l'isoprène, linéaires ou étoilés, et leurs mélanges.
Avantageusement, le polymère épaississant peut être plus particulièrement choisi parmi les polyméthacrylates en peigne, les copolymères hydrogénés, étoilés, du styrène, du butadiène et de l'isoprène, et leurs mélanges.
Par exemple, les polymères polyméthacrylates en peigne au sens de l'invention sont décrits dans les demandes de brevet, EP 2 164 885, EP 0 699 694, WO 2007/003238 et WO 2007/025837 ; et les structures et définitions de ces polymères tels que décrits dans ces documents sont incorporées dans la description de la présente demande.
Les polymères polyméthacrylates en peigne au sens de l'invention sont par exemple vendus commercialement par Evonik sous la marque Viscoplex® 3-200. Par exemple également, les copolymères hydrogénés étoilés, du styrène, du butadiène et de l'isoprène, au sens de l'invention, sont décrits dans la demande de brevet EP 2 363 454 et les structures et définitions de ces polymères tels que décrits dans EP 2 363 454 sont incorporées dans la description de la présente demande.
Les copolymères hydrogénés, étoilés, du styrène, du butadiène et de l'isoprène, au sens de l'invention sont par exemple vendus par Infïneum sous la marque SV® 261.
La mise en œuvre du ou des polymère(s) épaississant(s) assure un épaississement de la composition adéquat pour procurer, lors de sa mise en œuvre pour un système de motorisation d'un véhicule électrique ou hybride, un niveau de protection anti-usure, c'est- à-dire de lubrification, satisfaisant, sans pour autant affecter le potentiel de refroidissement de la composition.
En particulier, la teneur en polymère(s) épaississant(s) dans une composition selon l'invention est de 0,5 % à 10 % en masse, par rapport à la masse totale de la composition, de préférence de 1 % à 8 % en masse, plus préférentiellement de 1,5 % à 5 % en masse.
Cette quantité s'entend en quantité de matière active de polymère. En effet, le polymère utilisé dans le cadre de la présente invention peut se présenter sous la forme d'une dispersion dans une ou plusieurs huile(s) minérale(s) ou synthétique(s).
En particulier également, une composition utilisée selon l'invention peut comprendre de 1 à 25 % en masse, de préférence de 2 à 20 % en masse, plus préférentiellement de 4 à 20 % en masse de polymère(s) épaississant(s) dilué(s) dans une ou plusieurs huile(s) de base, par rapport au poids total de la composition.
Il appartient à l'homme du métier d'ajuster les proportions des différents constituants de la composition, notamment de la base fluide et des polymères épaississants pour accéder à la viscosité requise selon l'invention.
Selon un mode de réalisation particulier, une composition utilisée selon l'invention comprend au moins une huile de base choisie parmi les PAO et au moins un polymère choisi parmi les polyméthacrylates en peigne, les copolymères hydrogénés, du styrène, du butadiène et de l'isoprène, étoilés, et leurs mélanges. En particulier, lorsque l'huile de base est choisie parmi les PAO, elle est associée, dans une composition utilisée selon la présente invention, à au moins un polymère choisi parmi les polyméthacrylates peignes.
En particulier également, lorsque l'huile de base est choisie parmi les PAO, elle est associée, dans une composition utilisée selon la présente invention, à au moins un polymère choisi parmi les copolymères hydrogénés, du styrène, du butadiène et de l'isoprène, étoilés.
Selon une variante de réalisation, une composition mise en œuvre selon l'invention est formée, autrement dit consiste en un mélange :
- d'une huile de base, ou mélange d'huiles de base, présentant une viscosité cinématique mesurée à 100 °C selon la norme ASTM D445 allant de 1,5 à 8 mm2/s ; et
- d'un ou plusieurs polymères épaississants tels que définis précédemment.
De préférence, une composition mise en œuvre selon l'invention est formée :
- d'une ou plusieurs huiles de base présentant une viscosité cinématique mesurée à 100 °C selon la norme ASTM D445 allant de 1,5 à 8 mm2/s; et
- d'un ou plusieurs polymères épaississants tels que définis précédemment.
Alternativement, une composition mise en œuvre peut comprendre en outre un ou plusieurs additifs tels que définis plus précisément dans la suite du texte.
Additifs
Les additifs pouvant être incorporés à une composition selon l'invention peuvent être choisis parmi les modificateurs de frottements, les détergents, les additifs anti-usure, les additifs extrême-pression, les dispersants, les antioxydants, les améliorants du point d'écoulement, les anti-mousse et leurs mélanges.
Il est entendu que la nature et la quantité d'additifs mis en œuvre sont choisies de manière à ne pas affecter les propriétés combinées de lubrification et de pouvoir refroidissant de la composition selon l'invention.
Ces additifs peuvent être introduits isolément et/ou sous la forme d'un mélange à l'image de ceux déjà disponibles à la vente pour les formulations de lubrifiants commerciaux pour moteurs de véhicules, de niveau de performance tels que définis par l'ACEA (Association des Constructeurs Européens d'Automobiles) et/ou TAPI (American Petroleum Institute), bien connus de l'homme du métier.
Les additifs anti-usure et les additifs extrême pression protègent les surfaces en frottement par formation d'un film protecteur adsorbé sur ces surfaces.
Il existe une grande variété d'additifs anti-usure. De manière préférée pour la composition lubrifiante selon l'invention, les additifs anti-usure sont choisis parmi des additifs phospho-soufrés comme les alkylthiophosphates métalliques, en particulier les alkylthiophosphates de zinc, et plus spécifiquement les dialkyldithiophosphates de zinc ou ZnDTP. Les composés préférés sont de formule Zn((SP(S)(OR2)(OR3))2, dans laquelle R2 et R3, identiques ou différents, représentent indépendamment un groupement alkyle, préférentiellement un groupement alkyle comportant de 1 à 18 atomes de carbone.
Les phosphates d' aminés sont également des additifs anti-usure qui peuvent être employés dans une composition selon l'invention. Toutefois, le phosphore apporté par ces additifs peut agir comme poison des systèmes catalytiques des automobiles car ces additifs sont générateurs de cendres. On peut minimiser ces effets en substituant partiellement les phosphates d'amines par des additifs n'apportant pas de phosphore, tels que, par exemple, les polysulfures, notamment les oléfmes soufrées.
Une composition utilisée selon l'invention peut comprendre de 0,01 à 6 % en masse, préférentiellement de 0,05 à 4 % en masse, plus préférentiellement de 0,1 à 2 % d'additifs anti-usure et d'additifs extrême-pression, en masse par rapport à la masse totale de composition.
Selon un mode de réalisation particulier, une composition utilisée selon l'invention est exempte d'additifs anti-usure et d'additifs extrême-pression. En particulier, une composition utilisée selon l'invention est avantageusement exempte d'additifs phosphatés.
Une composition utilisée selon l'invention peut comprendre au moins un additif modificateur de frottement. L'additif modificateur de frottement peut être choisi parmi un composé apportant des éléments métalliques et un composé exempt de cendres. Parmi les composés apportant des éléments métalliques, on peut citer les complexes de métaux de transition tels que Mo, Sb, Sn, Fe, Cu, Zn dont les ligands peuvent être des composés hydrocarbonés comprenant des atomes d'oxygène, d'azote, de soufre ou de phosphore. Les additifs modificateurs de frottement exempt de cendres sont généralement d'origine organique et peuvent être choisis parmi les monoesters d'acides gras et de polyols, les aminés alcoxylées, les aminés grasses alcoxylées, les époxydes gras, les époxydes gras de borate; les aminés grasses ou les esters de glycérol d'acide gras. Selon l'invention, les composés gras comprennent au moins un groupement hydrocarboné comprenant de 10 à 24 atomes de carbone.
Une composition utilisée selon l'invention peut comprendre de 0,01 à 2 % en masse ou de 0,01 à 5 % en masse, préférentiellement de 0,1 à 1,5 % en masse ou de 0,1 à 2 % en masse d'additif modificateur de frottement, par rapport à la masse totale de la composition.
De manière avantageuse, une composition selon l'invention est exempte d'additif modificateur de frottement. Une composition utilisée selon l'invention peut comprendre au moins un additif antioxydant.
L'additif antioxydant permet généralement de retarder la dégradation de la composition en service. Cette dégradation peut notamment se traduire par la formation de dépôts, par la présence de boues ou par une augmentation de la viscosité de la composition.
Les additifs antioxydants agissent notamment comme inhibiteurs radicalaires ou destructeurs d'hydropéroxydes. Parmi les additifs antioxydants couramment employés, on peut citer les additifs antioxydants de type phénolique, les additifs antioxydants de type aminé, les additifs antioxydants phosphosoufrés. Certains de ces additifs antioxydants, par exemple les additifs antioxydants phosphosoufrés, peuvent être générateurs de cendres. Les additifs antioxydants phénoliques peuvent être exempt de cendres ou bien être sous forme de sels métalliques neutres ou basiques. Les additifs antioxydants peuvent notamment être choisis parmi les phénols stériquement encombrés, les esters de phénol stériquement encombrés et les phénols stériquement encombrés comprenant un pont thioéther, les diphénylamines, les diphénylamines substituées par au moins un groupement alkyle en Ci- C12, les Ν,Ν'-dialkyle-aryle-diamines et leurs mélanges.
De préférence selon l'invention, les phénols stériquement encombrés sont choisis parmi les composés comprenant un groupement phénol dont au moins un carbone vicinal du carbone portant la fonction alcool est substitué par au moins un groupement alkyle en Ci- Cio, de préférence un groupement alkyle en Ci-C6, de préférence un groupement alkyle en C4, de préférence par le groupement ter-butyle.
Les composés aminés sont une autre classe d'additifs antioxydants pouvant être utilisés, éventuellement en combinaison avec les additifs antioxydants phénoliques. Des exemples de composés aminés sont les aminés aromatiques, par exemple les aminés aromatiques de formule NR4R5R6 dans laquelle R4 représente un groupement aliphatique ou un groupement aromatique, éventuellement substitué, R5 représente un groupement aromatique, éventuellement substitué, R6 représente un atome d'hydrogène, un groupement alkyle, un groupement aryle ou un groupement de formule R7S(0)zR8 dans laquelle R7 représente un groupement alkylène ou un groupement alkenylène, R8 représente un groupement alkyle, un groupement alcényle ou un groupement aryle et z représente 0, 1 ou 2.
Des alkyl phénols sulfurisés ou leurs sels de métaux alcalins et alcalino -terreux peuvent également être utilisés comme additifs antioxydants.
Une autre classe d'additifs antioxydants est celle des composés cuivrés, par exemples les thio- ou dithio-phosphates de cuivre, les sels de cuivre et d'acides carboxyliques, les dithiocarbamates, les sulphonates, les phénates, les acétylacétonates de cuivre. Les sels de cuivre I et II, les sels d'acide ou d'anhydride succiniques peuvent également être utilisés.
Une composition utilisée selon l'invention peut contenir tous types d'additifs antioxydants connus de l'homme du métier.
De manière avantageuse, une composition utilisée selon l'invention comprend au moins un additif antioxydant exempt de cendres.
Une composition utilisée selon l'invention peut comprendre de 0,5 à 2 % en masse d'au moins un additif antioxydant, par rapport à la masse totale de la composition.
Une composition utilisée selon l'invention peut également comprendre au moins un additif détergent.
Les additifs détergents permettent généralement de réduire la formation de dépôts à la surface des pièces métalliques par dissolution des produits secondaires d'oxydation et de combustion. Les additifs détergents utilisables dans une composition utilisée selon l'invention sont généralement connus de l'homme de métier. Les additifs détergents peuvent être des composés anioniques comprenant une longue chaîne hydrocarbonée lipophile et une tête hydrophile. Le cation associé peut être un cation métallique d'un métal alcalin ou alcalino -terreux.
Les additifs détergents sont préférentiellement choisis parmi les sels de métaux alcalins ou de métaux alcalino-terreux d'acides carboxyliques, les sulfonates, les salicylates, les naphténates, ainsi que les sels de phénates. Les métaux alcalins et alcalino-terreux sont préférentiellement le calcium, le magnésium, le sodium ou le baryum.
Ces sels métalliques comprennent généralement le métal en quantité stœchiométrique ou bien en excès, donc en quantité supérieure à la quantité stœchiométrique. Il s'agit alors d'additifs détergents surbasés ; le métal en excès apportant le caractère surbasé à l'additif détergent est alors généralement sous la forme d'un sel métallique insoluble dans l'huile, par exemple un carbonate, un hydroxyde, un oxalate, un acétate, un glutamate, préférentiellement un carbonate.
Une composition utilisée selon l'invention peut par exemple comprendre de 2 à 4 % en masse d'additif détergent, par rapport à la masse totale de la composition.
Une composition utilisée selon l'invention peut également comprendre au moins un additif abaisseur de point d'écoulement.
En ralentissant la formation de cristaux de paraffine, les additifs abaisseurs de point d'écoulement améliorent généralement le comportement à froid de la composition.
Comme exemple d'additifs abaisseurs de point d'écoulement, on peut citer les polyméthacrylates d'alkyle, les polyacrylates, les polyarylamides, les polyalkylphénols, les polyalkylnaphtalènes, les polystyrènes alkylés.
Egalement, une composition utilisée selon l'invention peut comprendre au moins un agent dispersant.
L'agent dispersant peut être choisi parmi les bases de Mannich, les succinimides et leurs dérivés.
Une composition utilisée selon l'invention peut par exemple comprendre de 0,2 à 10 % en masse d'agent dispersant, par rapport à la masse totale de la composition. APPLICATION
Comme indiqué précédemment, une composition telle que décrite précédemment peut être mise en œuvre, de par ses propriétés conjointes en termes de refroidissement et de lubrification, à la fois comme lubrifiant et fluide de refroidissement pour un système de motorisation d'un véhicule électrique ou hybride.
En particulier, l'invention concerne l'utilisation d'une composition telle que définie précédemment pour refroidir et lubrifier un moteur électrique d'un véhicule électrique ou hybride, et ses différentes parties notamment en mouvement. L'invention s'applique aussi à la batterie d'un véhicule électrique ou hybride.
Comme représenté schématiquement en Figure 1, le système de motorisation d'un véhicule électrique ou hybride, comprend notamment la partie moteur électrique (1). Celui-ci comprend typiquement une électronique de puissance (11) reliée à un stator (13) et un rotor (14).
Le stator comprend des bobines, en particulier des bobines de cuivre, qui sont alimentées alternativement par un courant électrique. Ceci permet de générer un champ magnétique tournant. Le rotor comprend lui-même des bobines, des aimants permanents ou d'autres matériaux magnétiques, et est mis en rotation par le champ magnétique tournant.
L'électronique de puissance (11), le stator (13) et le rotor (14) d'un moteur électrique (1) sont des pièces dont la structure est complexe et génère une forte quantité de chaleur au cours du fonctionnement du moteur. Il est donc impératif d'assurer un refroidissement du moteur électrique, en particulier de l'électronique de puissance.
Egalement, le roulement (12), généralement intégré entre le stator (13) et le rotor (14), est soumis à de fortes contraintes mécaniques et pose des problèmes d'usure par fatigue. Il est donc nécessaire de lubrifier le roulement afin d'augmenter sa durée de vie.
La composition mise en œuvre selon l'invention, telle que décrite précédemment, permet d'assurer au sein d'un véhicule électrique ou hybride, à la fois la fonction de lubrification et de protection des organes en contact contre l'usure et la fonction de refroidissement.
Ainsi, l'invention concerne en particulier l'utilisation d'une composition telle que décrite précédemment pour refroidir et lubrifier un moteur électrique d'un véhicule électrique ou hybride. En particulier, elle permet de refroidir l'électronique de puissance et/ou le rotor et/ou le stator du moteur électrique. Elle assure également une lubrification des roulements situés entre le rotor et le stator d'un moteur électrique d'un véhicule électrique ou hybride.
Un système de motorisation d'un véhicule électrique ou hybride peut également comprendre une transmission, et en particulier un réducteur de vitesse (3) qui permet de réduire la vitesse de rotation en sortie du moteur électrique et d'adapter la vitesse transmise aux roues, permettant dans le même temps de contrôler la vitesse du véhicule.
Ce réducteur est soumis à de fortes contraintes en friction et nécessite donc d'être lubrifié de manière appropriée afin d'éviter qu'il ne soit endommagé trop rapidement.
Ainsi, l'invention concerne encore la mise en œuvre d'une composition telle que décrite précédemment pour lubrifier la transmission, en particulier, le réducteur, dans un véhicule électrique ou hybride.
Avantageusement, une composition selon l'invention peut ainsi être utilisée pour lubrifier et refroidir à la fois le moteur électrique et la transmission, en particulier le réducteur, dans un véhicule électrique ou hybride.
Comme évoqué précédemment, le moteur électrique est typiquement alimenté par une batterie électrique (2). Les batteries lithium- ion sont les plus répandues dans le domaine des véhicules électriques. Le développement de batteries de plus en plus puissantes et dont la taille est de plus en plus réduite implique l'apparition du problème de refroidissement de cette batterie. En effet, dès lors que la batterie dépasse des températures de l'ordre de 50 à 60°C, il existe un fort risque d'inflammation, voire d'explosion, de la batterie. Il existe également un besoin de maintenir la batterie à une température supérieure à environ 20 à 25°C afin d'éviter que la batterie ne se décharge trop rapidement et afin de prolonger sa durée de vie.
Une composition de l'invention peut ainsi être mise en œuvre pour refroidir la batterie d'un véhicule électrique ou hybride.
Il est entendu que les utilisations décrites ci-dessus peuvent être combinées, une composition telle que décrite précédemment pouvant être utilisée à la fois à titre de lubrifiant et de fluide de refroidissement pour le moteur, la batterie et la transmission d'un véhicule électrique ou hybride. Ainsi, l'invention présente l'avantage de permettre la mise en œuvre d'une unique composition associant les propriétés de lubrification et de refroidissement, à titre de lubrifiant et de fluide de refroidissement dans un véhicule électrique ou hydride.
L'invention concerne encore un procédé de refroidissement et de lubrification d'un système de motorisation d'un véhicule électrique ou hybride comprenant au moins une étape de mise en contact d'au moins une pièce mécanique du moteur électrique et/ou de la batterie et/ou de la transmission avec une composition telle que définie ci-dessus.
L'ensemble des caractéristiques et préférences décrites pour la composition utilisée selon l'invention ainsi que pour ses utilisations s'applique également à ce procédé.
Le refroidissement par une composition utilisée selon l'invention peut être mise en œuvre par toute méthode connue de l'homme du métier.
Comme exemples de mise en œuvre directe, on peut citer le refroidissement par jet, par sprayage ou encore par formation d'un brouillard à partir de la composition selon l'invention sous pression et par gravité, en particulier sur le bobinage du rotor et/ou du stator.
De manière avantageuse, la composition est injectée par jet sous assez haute pression dans les zones à refroidir du système de motorisation, comme par exemple décrit dans les publications Liu et al. et Bennion et al. précitées. Avantageusement, le cisaillement résultant de cette injection permet de réduire la viscosité du fluide au niveau de la zone d'injection, par rapport à la viscosité cinématique au repos, et ainsi, d'accroître encore le potentiel refroidissement de la composition.
De plus, des systèmes de circulation d'huile couramment utilisés dans les moteurs électriques peuvent être employés, comme par exemple décrit dans le document WO 2015/116496.
Selon l'invention, les caractéristiques particulières, avantageuses ou préférées de la composition selon l'invention, permettent de définir des utilisations selon l'invention qui sont également particulières, avantageuses ou préférées.
L'invention va maintenant être décrite au moyen des exemples suivants, donnés bien entendu à titre illustratif et non limitatif de l'invention. EXEMPLES
EXEMPLE 1
Préparation de compositions lubrifiantes selon l'invention (CL) et de compositions comparatives (CC)
On mélange les différents composants des compositions en fonction de la nature et des quantités de produits (exprimées en pourcentage massique) présentés dans le tableau 1 suivant.
polymère polyméthacrylate en peigne vendu commercialement par Evonik
sous la marque Viscoplex® 3-200 ;
copolymère hydrogéné, étoilé, du styrène, du butadiène et de l'isoprène vendu par Infineum sous la marque SV®261.
TABLEAU 1
Les caractéristiques des compositions ainsi préparées sont présentées dans le tableau 2.
* viscosité cinématique mesurée à 100 °C selon la norme ISO3104
TABLEAU 2 EXEMPLE 2
Mesures des propriétés thermiques des compositions selon l'invention
Un moyen de mesurer les propriétés thermiques d'un fluide consiste à mesurer le coefficient d'échange thermique du fluide (transfert thermique par unité de surface et de température). Un fluide présentant un coefficient d'échange thermique plus important possède de meilleures propriétés en refroidissement.
Un essai permettant de mesurer le coefficient d'échange thermique de chacune des compositions décrites dans le tableau 1 a été effectué.
Le principe de l'essai consiste à projeter un jet d'huile à l'aide d'un gicleur perpendiculairement sur une plaque métallique chauffée par induction. Une caméra thermique, placée au-dessus de la plaque, enregistre le profil de température lors de la projection de l'huile. A partir des valeurs de variation de la température sur la plaque, il est alors possible de calculer le coefficient d'échange thermique moyen de la composition.
Il est possible de faire varier différents paramètres, en particulier la température de la plaque, la taille du gicleur et la pression à laquelle l'huile est projetée. La mesure du coefficient thermique est effectuée à différentes distances du point d'impact du jet sur la plaque métallique, cette distance correspondant au rayon. Les conditions de l'essai sont décrites dans le tableau 3 ci-dessous.
TABLEAU 3 Les résultats obtenus sont représentés sur le graphe en figure 2.
En ordonnée sont représentées les différentes températures (en degrés Celsius) relevées sur la plaque chauffante ; et en abscisse sont représentés les rayons correspondant aux différentes distances (en mètre) du point d'impact du jet sur la plaque métallique.
On remarque sur la figure 2 qu'à partir d'un rayon de 0,01 m, il y a une différence significative, d'au moins 5°C entre les températures relevées sur la plaque chauffante sur laquelle ont été projetées respectivement les compositions selon l'invention (CL1, · et CL2, +) et la composition comparative (CCI, A). Ceci implique donc que les compositions selon l'invention permettent de mieux refroidir la plaque chauffante et de maintenir une température stable par rapport aux compositions comparatives ne comprenant pas de polymère épaississant.
Par conséquent, les compositions selon l'invention permettent, non seulement de lubrifier, mais également de refroidir un système de motorisation d'un véhicule électrique ou hybride.

Claims

REVENDICATIONS
1. Utilisation, pour refroidir et lubrifier un système de motorisation d'un véhicule électrique ou hybride, d'une composition présentant une viscosité cinématique mesurée à 100 °C selon la norme ASTM D445 comprise entre 3 et 10 mm2/s, et comprenant au moins :
- de 70 % à 90 % en masse d'huile de base, ou d'un mélange d'huiles de base, présentant une viscosité cinématique mesurée à 100°C selon la norme ASTM D445 allant de 1,5 à 8 mm2/s et choisie(s) parmi les polyalphaoléfmes ; et
- au moins un polymère épaississant choisi parmi les esters polymères ; les homopolymères ou les copolymères, hydrogénés ou non- hydrogénés, linéaires ou étoilés, du styrène, du butadiène et de l'isoprène ; les polyacrylates ; les polyméthacrylates, linéaires ou en peigne, et les copolymères oléfmes, notamment les copolymères ethylène/propylène.
2. Utilisation selon la revendication 1, ladite composition présentant une viscosité cinématique mesurée à 100°C selon la norme ASTM D445 comprise entre 3 et 9 mmVs.
3. Utilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le ou les polymères épaississants sont choisis parmi les polyméthacrylates en peigne, les copolymères, hydrogénés, étoilés, du styrène, du butadiène et de l'isoprène et leurs mélanges.
4. Utilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, ladite composition comprenant de 0,5 % à 10 % en masse de polymère(s) épaississant(s), par rapport à la masse totale de la composition, de préférence de 1 % à 8 % en masse, plus préférentiellement de 1,5 % à 5 % en masse.
5. Utilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, ladite composition comprenant en outre au moins un additif choisi parmi les modificateurs de frottements, les détergents, les additifs anti-usure, les additifs extrême-pression, les dispersants, les antioxydants, les améliorants du point d'écoulement, les anti-mousse et leurs mélanges.
6. Utilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, pour refroidir et lubrifier un moteur électrique d'un véhicule électrique ou hybride.
7. Utilisation selon la revendication précédente pour refroidir l'électronique de puissance et/ou le rotor et/ou le stator d'un moteur électrique.
8. Utilisation selon la revendication 6 ou 7, pour lubrifier les roulements situés entre le rotor et le stator d'un moteur électrique.
9. Utilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, pour refroidir la batterie d'un véhicule électrique ou hybride.
10. Utilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, pour lubrifier la transmission, en particulier le réducteur, d'un véhicule électrique ou hybride.
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