FR3135464A1 - Use of specific base oil to reduce particle emissions - Google Patents
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Abstract
Utilisation d’huile de base spécifique pour réduire les émissions de particules La présente demande concerne l’utilisation d’une composition lubrifiante comprenant une huile de base ou un mélange d’huile de base présentant une viscosité (BOV ou viscosité de l’huile de base) inférieure ou égale à 4, pour réduire les émissions de particules d’un moteur. Figure pour l'abrégé : NéantUse of specific base oil to reduce particle emissions The present application relates to the use of a lubricating composition comprising a base oil or a base oil mixture having a viscosity (BOV or oil viscosity base) less than or equal to 4, to reduce particle emissions from an engine. Figure for abstract: None
Description
La présente invention concerne l’utilisation d’huile de base de viscosité inférieure ou égale à 4 pour réduire les émissions de particules des véhicules motorisés.The present invention relates to the use of base oil with viscosity less than or equal to 4 to reduce particulate emissions from motor vehicles.
En 1993, la première norme européenne sur les émissions des véhicules à moteurs à combustion a été introduite. Entrée en vigueur le 1er septembre 2014 pour les véhicules nouvellement homologués et applicable à tous les véhicules neufs à partir du 1er janvier 2014, la norme antipollution Euro VI (norme EC 595/2009) concerne les moteurs de poids lourds. Cette norme vise notamment quatre polluants : le monoxyde de carbone (CO), les hydrocarbures imbrûlés (HC), les oxydes d’azote (NOx), la masse (PM) et le nombre (PN) des particules, parmi lesquelles les suies, les deux derniers restant les plus problématiques pour le système de dépollution des motorisations modernes.In 1993, the first European standard on emissions from combustion engine vehicles was introduced. Coming into force on September 1, 2014 for newly approved vehicles and applicable to all new vehicles from January 1, 2014, the Euro VI anti-pollution standard (EC standard 595/2009) concerns heavy-duty engines. This standard targets in particular four pollutants: carbon monoxide (CO), unburned hydrocarbons (HC), nitrogen oxides (NOx), mass (PM) and number (PN) of particles, including soot, the last two remaining the most problematic for the depollution system of modern engines.
La chasse au CO2a incité les constructeurs à augmenter leur rendement pour en abaisser les consommations. Pour cela, il a souvent été opté pour un fonctionnement en mélange pauvre (excès d’air par rapport à la masse de carburant). Malheureusement, ce procédé engendre une augmentation significative des émissions d’oxyde d’azote et de particules.The hunt for CO 2 has encouraged manufacturers to increase their efficiency to reduce consumption. For this, it has often been opted for lean mixture operation (excess of air in relation to the mass of fuel). Unfortunately, this process causes a significant increase in nitrogen oxide and particle emissions.
Les constructeurs ont également opté par le passé pour l’introduction de systèmes de filtre à particules dans le souci de faire diminuer le nombre et la masse des particules émises dans l’atmosphère. Le fonctionnement de ces systèmes réside dans la plupart des cas en une combustion des suies par une élévation de la température des gaz d'échappement à l'entrée du filtre. Cette opération nécessite la présence d'une catalyse.Manufacturers have also opted in the past to introduce particle filter systems in order to reduce the number and mass of particles emitted into the atmosphere. The operation of these systems consists in most cases of combustion of soot by an increase in the temperature of the exhaust gases at the filter inlet. This operation requires the presence of catalysis.
Pour se conformer aux normes actuelles et futures, une réglementation stricte sur la taille des particules et en particulier sur la concentration en nombre de particules émises (PN) est instaurée. Plusieurs études ont montré que, bien que la formation de masse particulaire soit faible, les PN des particules émises par les moteurs gaz naturel comprimé (GNC) ne sont pas négligeables par rapport à celles des moteurs Diesel, en particulier dans des conditions de charge moteur élevée.To comply with current and future standards, strict regulations on particle size and in particular on the concentration in number of particles emitted (PN) are introduced. Several studies have shown that, although the formation of particulate mass is low, the PN of particles emitted by compressed natural gas (CNG) engines are not negligible compared to those of Diesel engines, particularly under engine load conditions. high.
Pour cette raison, les nouvelles normes d'émission Euro VI prescrivent une limite de 6x1011particules par kWh, pour les véhicules lourds Diesel et GNC.For this reason, the new Euro VI emission standards prescribe a limit of 6x10 11 particles per kWh, for heavy Diesel and CNG vehicles.
L’utilisation de composition lubrifiante est considérée comme apportant une contribution importante à l’émission de petites particules (inférieures à 10 nm ou à 23 nm) émises par ce type de moteur.The use of lubricating composition is considered to make a significant contribution to the emission of small particles (less than 10 nm or 23 nm) emitted by this type of engine.
Il existe un intérêt à fournir des compositions lubrifiantes spécifiquement adaptées pour réduire le nombre de particules émises à l’échappement d’un véhicule, notamment d’un véhicule comprenant au moins un moteur à combustion, de préférence véhicule de type poids lourds.There is an interest in providing lubricating compositions specifically adapted to reduce the number of particles emitted from the exhaust of a vehicle, in particular a vehicle comprising at least one combustion engine, preferably a heavy goods vehicle.
Un objectif de la présente invention est donc de fournir une composition lubrifiante adaptée ayant un impact direct sur les émissions de particules.An objective of the present invention is therefore to provide a suitable lubricating composition having a direct impact on particle emissions.
Un autre objectif de la présente invention est de fournir une huile de base spécifique permettant à une composition lubrifiante d’avoir un impact direct sur les émissions de particules.Another objective of the present invention is to provide a specific base oil allowing a lubricating composition to have a direct impact on particle emissions.
D’autres objectifs encore apparaîtront à la lecture de la description de l’invention qui suit.Still other objectives will appear on reading the description of the invention which follows.
Ces objectifs sont remplis par la présente demande qui concerne l’utilisation d’une composition lubrifiante comprenant une huile de base ou un mélange d’huile de base présentant une viscosité (BOV ou viscosité de l’huile de base) inférieure ou égale à 4, pour réduire les émissions de particules d’un moteur.These objectives are met by the present application which concerns the use of a lubricating composition comprising a base oil or a mixture of base oil having a viscosity (BOV or base oil viscosity) less than or equal to 4 , to reduce particle emissions from an engine.
Dans le cadre de la présente invention, on désigne par « particules » les particules émises à l’échappement des véhicules motorisés. Cela représente un ensemble de particules microscopiques (de taille de l’ordre du µm ou inférieure). Ces substances sont variées et sont comprises dans les gaz d’échappement des véhicules issus de la combustion du carburant. Ces substances peuvent être solides ou liquides. Le terme de particules comprend le terme de suies, qui se forment, s’oxydent et renferment des hydrocarbures imbrûlés, des dérivés oxygénés (cétones, esters, aldéhydes, lactones, éthers, acides organiques) et des hydrocarbures aromatiques polycycliques (les fameux HAP) accompagnés de leurs dérivés nitrés, oxygénés, etc. Se trouvent également des dérivés minéraux (SO2, sulfates…) et métalliques.In the context of the present invention, “particles” refer to particles emitted from the exhaust of motorized vehicles. This represents a set of microscopic particles (of size of the order of µm or less). These substances are varied and are included in vehicle exhaust gases resulting from fuel combustion. These substances can be solid or liquid. The term particles includes the term soot, which forms, oxidizes and contains unburned hydrocarbons, oxygenated derivatives (ketones, esters, aldehydes, lactones, ethers, organic acids) and polycyclic aromatic hydrocarbons (the famous PAHs) accompanied by their nitrated, oxygenated derivatives, etc. There are also mineral derivatives (SO2, sulfates, etc.) and metal derivatives.
De façon particulièrement avantageuse, la présente invention permet la réduction des émissions de particules présentant une taille supérieure ou égale à 10 nm, par exemple supérieure ou égale à 23 nm.Particularly advantageously, the present invention allows the reduction of emissions of particles having a size greater than or equal to 10 nm, for example greater than or equal to 23 nm.
Dans le cadre de la présente invention, on entend par « taille des particules » des particules, ou agglomérat de particules dont la taille est comprise entre 10 et 100 nm, par exemple entre 10 et 100 nm, de préférence entre 10 et 60 nm, et de préférence encore entre 10 et 40 nm, par exemple entre 23 et 100 nm, de préférence entre 23 et 60 nm, et de préférence encore entre 23 et 40 nm.In the context of the present invention, the term “particle size” means particles, or agglomerate of particles whose size is between 10 and 100 nm, for example between 10 and 100 nm, preferably between 10 and 60 nm, and more preferably between 10 and 40 nm, for example between 23 and 100 nm, preferably between 23 and 60 nm, and more preferably between 23 and 40 nm.
La taille des particules peut notamment être mesurée par spectrométrie, par exemple à l’aide d’un spectromètre fabriqué par la société Cambustion sous la référence commerciale DMS500.The size of the particles can in particular be measured by spectrometry, for example using a spectrometer manufactured by the company Cambustion under the commercial reference DMS500.
Par réduction des émissions de particules, on entend notamment la réduction du nombre de particules, notamment de particules présentant une taille supérieure ou égale à 10 nm, par exemple supérieure ou égale à 23 nm. Il est notamment question de la réduction du nombre de particules émises lors d’un cycle sur cycle réglementaire WHTC. Cela est mesuré en fonction du travail fourni sur le cycle (en #/kWh).By reduction of particle emissions, we mean in particular the reduction in the number of particles, in particular particles having a size greater than or equal to 10 nm, for example greater than or equal to 23 nm. This concerns in particular the reduction in the number of particles emitted during a cycle on the WHTC regulatory cycle. This is measured according to the work provided on the cycle (in #/kWh).
La nombre des particules peut notamment être mesurée par un dispositif de comptage des particules tel que le dispositif existant sous la référence commerciale AVL APC 489.The number of particles can in particular be measured by a particle counting device such as the device existing under the commercial reference AVL APC 489.
De préférence, la présente demande concerne la réduction des émissions de suies.Preferably, the present application concerns the reduction of soot emissions.
De préférence, la présente invention concerne la réduction des émissions de particules, de préférence de particules de taille supérieure ou égale à 10 nm, par exemple supérieure ou égale à 23 nm, de préférence de suies, sur l’ensemble du cycle réglementaire pour applications Poids Lourds WHTC (Cycle transitoire harmonisé mondial ou en anglais World Harmonized Transient Cycle).Preferably, the present invention relates to the reduction of particle emissions, preferably particles of size greater than or equal to 10 nm, for example greater than or equal to 23 nm, preferably soot, over the entire regulatory cycle for applications Heavy Goods Vehicles WHTC (World Harmonized Transient Cycle).
Dans le cadre de la présente invention la viscosité (appelée également BOV pour viscosité de l’huile de base ou base oil viscosity en anglais) est une viscosité cinématique et est mesurée à 100°C, selon la norme ASTM D445.In the context of the present invention, the viscosity (also called BOV for base oil viscosity) is a kinematic viscosity and is measured at 100°C, according to the ASTM D445 standard.
Dans le cadre d’un mélange d’huile de base il doit être entendu que c’est la viscosité du mélange d’huile de base qui est inférieure ou égale à 4.In the context of a base oil mixture it must be understood that it is the viscosity of the base oil mixture which is less than or equal to 4.
De préférence, l’huile de base ou le mélange d’huile de base présente une viscosité comprise entre 1,5 et 4.Preferably, the base oil or base oil mixture has a viscosity between 1.5 and 4.
La composition lubrifiante selon l’invention présente un grade selon la classification SAEJ300 de type XW-(Y) avec X représente 0, 5 ou 10 et Y représente un entier compris entre 6 et 50, ou compris entre 8 et 40, de préférence 12 ou 30 ou 40.The lubricating composition according to the invention has a grade according to the SAEJ300 classification of type XW-(Y) with or 30 or 40.
Les huiles de base utilisées dans les compositions lubrifiantes de l’invention peuvent être des huiles d’origine minérale ou synthétique appartenant aux groupes I à V selon les classes définies par la classification API (ou leurs équivalents selon la classification ATIEL (Tableau 1) ou leurs mélanges.The base oils used in the lubricating compositions of the invention may be oils of mineral or synthetic origin belonging to groups I to V according to the classes defined by the API classification (or their equivalents according to the ATIEL classification (Table 1) or their mixtures.
Huiles minéralesGroup I
Mineral oils
Huiles hydrocraquéesGroup II
Hydrocracked oils
Huiles Hydro-isomériséesGroup III
Hydroisomerized oils
Les huiles de base minérales de l’invention incluent tout type d’huile de base obtenue par distillation atomosphérique et sous vide de pétrole brute, suivi par des operations de rafinage telle que l’extraction par solvant, désasphaltage, déparaffinage au solvant, hydrotraitement, hydrocraquage, hydroisomérisation et hydrofinissage.The mineral base oils of the invention include any type of base oil obtained by atomospheric and vacuum distillation of crude oil, followed by refining operations such as solvent extraction, deasphalting, solvent dewaxing, hydrotreatment, hydrocracking, hydroisomerization and hydrofinishing.
Les huiles de base des compositions lubrifiantes selon l’invention peuvent aussi être choisies parmi les huiles synthétiques, tels que certains esters d’acides carboxyliques et d’alcools, et les polyalphaoléfines. Les polyalphaoléfines utilsées en tant qu’huile 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 décène, et pour lesquels la viscosité à 100°C est comprise entre 1,5 et 15 mm2.s-1 selon la norme ASTM D445.The base oils of the lubricating compositions according to the invention can also be chosen from synthetic oils, such as certain esters of carboxylic acids and alcohols, and polyalphaolefins. The polyalphaolefins used as base oil are for example obtained from monomers comprising from 4 to 32 carbon atoms, for example from octene or decene, and for which the viscosity at 100°C is between 1 .5 and 15 mm2.s-1 according to ASTM D445.
La composition lubrifiante selon l’invention peut comprendre au moins 50% en poids d’huile de base par rapport au poids total de la composition. De manière plus avantageuse, la composition lubrifiante selon l’invention comprend au moins 60% en poids, ou même au moins 70% en poids, d’huiles de base par rapport au poids total de la composition lubrifiante. De manière plus préférée, la composition lubrifiante selon l’invention comprend de 50 à 97% en poids d’huiles de base, de préférence de 50 à 85% en poids d’huiles de base, ou de 75 à 97% en poids d’huiles de base par rapport au poids total de la composition.The lubricating composition according to the invention may comprise at least 50% by weight of base oil relative to the total weight of the composition. More advantageously, the lubricating composition according to the invention comprises at least 60% by weight, or even at least 70% by weight, of base oils relative to the total weight of the lubricating composition. More preferably, the lubricating composition according to the invention comprises from 50 to 97% by weight of base oils, preferably from 50 to 85% by weight of base oils, or from 75 to 97% by weight of base oils relative to the total weight of the composition.
La composition de l’invention peut également comprendre au moins un additif.The composition of the invention may also comprise at least one additive.
De nombreux additifs peuvent être utilisés dans les compositions lubrifiantes selon l’invention.Many additives can be used in the lubricating compositions according to the invention.
Les additifs préférés pour la composition lubrifiante selon l’invention sont choisis parmi les additifs détergents, les additifs modificateurs de frottement diffèrent des composés molybdène défini ci-dessus, des additifs extrême pression, des dispersants, activateurs du point d'écoulement, agents anti-mousse, épaississants et leurs mélanges.The preferred additives for the lubricating composition according to the invention are chosen from detergent additives, the friction modifier additives differ from the molybdenum compounds defined above, extreme pressure additives, dispersants, pour point activators, anti- foam, thickeners and mixtures thereof.
De préférence, les compositions lubrifiantes selon l’invention, comprennent au moins un additif extrême pression, ou un mélange.Preferably, the lubricating compositions according to the invention comprise at least one extreme pressure additive, or a mixture.
Les additifs anti-usure et les additifs extrême pression protègent les frictions des surfaces en formant un film de protection adsorbé sur ses surfaces.Anti-wear additives and extreme pressure additives protect surface friction by forming a protective film adsorbed on its surfaces.
Il existe une grande variété d’additifs anti-usure. De préférence, pour les compositions lubrifiantes de l’invention, les additifs anti-usure sont choisis parmi les additifs comprenant du phosphore et du soufre tels que les métaux alkylthiophosphate, en particulier zinc alkylthiophosphate, et plus précisément le zinc dialkyldithiophosphate ou ZnDTP. Les composés préférés sont de formule Zn((SP(S)(OR)(OR'))2, dans laquelle R et R', identique ou différent, représente indépendamment un groupe alkyle, de préférence un groupe alkyle comprenant de 1 à 18 atomes de carbone.There are a wide variety of anti-wear additives. Preferably, for the lubricating compositions of the invention, the anti-wear additives are chosen from additives comprising phosphorus and sulfur such as alkylthiophosphate metals, in particular zinc alkylthiophosphate, and more precisely zinc dialkyldithiophosphate or ZnDTP. The preferred compounds are of formula Zn((SP(S)(OR)(OR'))2, in which R and R', identical or different, independently represent an alkyl group, preferably an alkyl group comprising from 1 to 18 carbon atoms.
Les phosphates d’amine sont également des additifs anti-usure qui peuvent être utilisés dans les compositions lubrifiantes de l’invention. Cependant, les atomes de phosphore apportés par ces additifs peuvent agir comme poison des systèmes catalytiques des automobiles puisqu’ils génèrent des cendres. Il est possible de minimiser ces effets en substituant une partie des phosphates d’amine avec des additifs n’apportant pas de phosphore, tels que par exemple les polysulfides, notamment les oléfines contenant du soufre.Amine phosphates are also anti-wear additives which can be used in the lubricating compositions of the invention. However, the phosphorus atoms provided by these additives can act as poison in automobile catalytic systems since they generate ash. It is possible to minimize these effects by substituting part of the amine phosphates with additives which do not provide phosphorus, such as for example polysulphides, in particular olefins containing sulfur.
Avantageusement, les compositions lubrifiantes selon l’invention peuvent comprendre de 0,01 à 6% en poids, de préférence de 0,05 à 4% en poids, plus préférentiellement de 0,1 à 2% en poids par rapport au poids total de composition lubrifiante, d’additifs anti-usure et extrême pression.Advantageously, the lubricating compositions 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% by weight relative to the total weight of lubricating composition, anti-wear and extreme pressure additives.
Avantageusement, les compositions lubrifiantes selon l’invention comprennent de 0,01 à 6% en poids, de préférence de 0,05 à 4% en poids, plus préférentiellement de 0,1 à 2% en poids par rapport au poids total de composition lubrifiante, d’additifs anti-usure (ou composé anti-usure).Advantageously, the lubricating compositions according to the invention comprise from 0.01 to 6% by weight, preferably from 0.05 to 4% by weight, more preferably from 0.1 to 2% by weight relative to the total weight of composition. lubricant, anti-wear additives (or anti-wear compound).
Avantageusement, les compositions selon l’invention peuvent comprendre au moins un additif modificateur de friction différents des composés molybdène de l’invention. Les additifs modificateurs de friction peuvent notamment être choisis parmi les composes apportant des éléments métalliques et des composes sans cendres. Parmi les composes apportant des éléments métalliques il peut être fait mention des complexes de métaux de transition tels que Mo, Sb, Sn, Fe, Cu, Zn pour lesquels les ligands peuvent être des composés hydrocarbonés comprenant des atomes d’oxygène, d’azote, de soufre ou de phosphore. Les additifs modificateurs de friction sans cendres sont généralement d’origine organique ou peuvent être choisis parmi les monoester d’acide gras et de polyols, les amines alcoxylées, les amines grasses alcoxylées, les époxydes gras, les borates d’époxydes gras, les amines grasses ou les esters d’acide de glycérol. Selon l’invention, les composes gras comprenant au moins un groupe hydrocarboné comprenant de 10 à 24 atomes de carbone.Advantageously, the compositions according to the invention may comprise at least one friction modifier additive different from the molybdenum compounds of the invention. The friction modifier additives can in particular be chosen from compounds providing metallic elements and ash-free compounds. Among the compounds providing metallic elements, mention may be made of transition metal complexes such as Mo, Sb, Sn, Fe, Cu, Zn for which the ligands may be hydrocarbon compounds comprising oxygen, nitrogen atoms , sulfur or phosphorus. The ashless friction modifier additives are generally of organic origin or can be chosen from fatty acid monoesters and polyols, alkoxylated amines, alkoxylated fatty amines, fatty epoxides, fatty epoxy borates, amines fats or glycerol acid esters. According to the invention, fatty compounds comprising at least one hydrocarbon group comprising from 10 to 24 carbon atoms.
Avantageusement la composition lubrifiante selon l’invention peut comprendre de 0,01 à 2% en poids ou de 0,01 à 5% en poids, de préférence de 0,1 à 1,5% en poids ou de 0,1 à 2% en poids par rapport au poids total de la composition lubrifiante, d’additif modificateur de friction différent des composés molybdène selon l’invention.Advantageously, the lubricating composition 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. % by weight relative to the total weight of the lubricating composition, of friction modifier additive different from the molybdenum compounds according to the invention.
Avantageusement, la composition lubrifiante selon l’invention peut comprendre au moins un additive antioxydant.Advantageously, the lubricating composition according to the invention may comprise at least one antioxidant additive.
Les additifs antioxydant généralement retardant la dégradation de la composition lubrifiante. Cette dégradation s’exprime le plus souvent par la formation de dépôt, par la présence de boues ou par une augmentation de la viscosité de la composition lubrifiante.Antioxidant additives generally delay the degradation of the lubricating composition. This degradation is most often expressed by the formation of deposits, by the presence of sludge or by an increase in the viscosity of the lubricating composition.
Les additifs antioxydants agissent généralement comme inhibiteurs radicalaires ou inhibiteurs destructeurs de l'hydroperoxyde. Parmi les antioxydants couramment utilisés on peut citer les antioxydants de type phénolique, les antioxydants de type amine, les antioxydants contenant du soufre et du phosphore. Certains de ces antioxydants, par exemple ceux comprenant du soufre et du phosphore peuvent générer des cendres. Les additifs antioxydants phénoliques peuvent être exempt de cendres ou bien être sous la forme de sels métalliques neutres ou basiques. Les additifs antioxydants peuvent notamment être choisis parmi les phénols stériquement encombrés, des esters de phénols stériquement encombrés, des phénols stériquement encombrés comprenant un pont thioéther, des diphénylamines, des diphénylamines substituées avec au moins un groupe alkyl en C1 à C12, des N,N’-dialkyl-aryl-diamines et leurs mélanges.Antioxidant additives generally act as free radical inhibitors or destructive hydroperoxide inhibitors. Among the commonly used antioxidants we can cite phenolic type antioxidants, amine type antioxidants, antioxidants containing sulfur and phosphorus. Some of these antioxidants, for example those including sulfur and phosphorus, can generate ash. Phenolic antioxidant additives can be ash-free or in the form of neutral or basic metal salts. The antioxidant additives may in particular be chosen from sterically hindered phenols, sterically hindered phenol esters, sterically hindered phenols comprising a thioether bridge, diphenylamines, diphenylamines substituted with at least one C1 to C12 alkyl group, N,N '-dialkyl-aryl-diamines and mixtures thereof.
De préférence selon l’invention, les phénols stériquement encombrés sont choisis parmi les composés comprenant un groupe phénol pour lequel au moins un des atomes de carbone au voisinage de l’atome de carbone portant la fonction alcool est substitué par au moins un groupe alkyle en C1 à C10, de préférence un groupe alkyle en C1 à C6, de préférence un groupe alkyle en C4, de préférence un groupe ter-butyle.Preferably according to the invention, the sterically hindered phenols are chosen from compounds comprising a phenol group for which at least one of the carbon atoms in the vicinity of the carbon atom carrying the alcohol function is substituted by at least one alkyl group in C1 to C10, preferably a C1 to C6 alkyl group, preferably a C4 alkyl group, preferably a tert-butyl group.
Les composés amines sont une autre classe d’additifs antioxydants qui peuvent être utilises, optionnellement en combinaison avec des additifs antioxydants phénoliques. Des exemples de composes amines sont les amines aromatiques, par exemple les amines aromatiques de formule NRaRbRc dans laquelle Ra représente un groupe aliphatique ou un groupe aromatique, optionnellement substitué, Rb représente un groupe aromatique, optionnellement substitué, Rc représente un atome d’hydrogène, un groupe alkyle, un groupe aryle group ou un groupe de groupe de formule RdS(O)zRe dans lequel Rd représente un groupe alkylène ou alkenylène, Re représente un groupe alkyle, un groupe alkényle ou un groupe aryle et z représente 0, 1 ou 2.Amino compounds are another class of antioxidant additives that can be used, optionally in combination with phenolic antioxidant additives. Examples of amine compounds are aromatic amines, for example aromatic amines of formula NRaRbRc in which Ra represents an aliphatic group or an aromatic group, optionally substituted, Rb represents an aromatic group, optionally substituted, Rc represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group or a group of formula RdS(O)zRe in which Rd represents an alkylene or alkenylene group, Re represents an alkyl group, an alkenyl group or an aryl group and z represents 0, 1 or 2.
Les alkyl-phénols contenant du soufre ou leurs sels de métaux alcalins ou alcalino-terreux peuvent aussi être utilisés comme additifs antioxydants.Sulfur-containing alkyl phenols or their alkali or alkaline earth metal salts can also be used as antioxidant additives.
D’autres classes d’additifs antioxydants sont les composés comprenant du cuivre, par exemple thio- ou dithio-phosphate de cuivre, des sels de cuivre et d’acides carboxylique, des dithiocarbamates, des sulfonates, des phénates, des acétylacétonates de cuivre. Les sels de cuivre I et II, les sels d’acide ou d’anhydride succinique peuvent également être utilisés.Other classes of antioxidant additives are compounds comprising copper, for example copper thio- or dithio-phosphate, copper salts and carboxylic acids, dithiocarbamates, sulfonates, phenates, copper acetylacetonates. Copper I and II salts, succinic acid or anhydride salts can also be used.
Les compositions lubrifiantes selon l’invention peuvent également comprendre tout type d’antioxydant connu de l’homme du métier.The lubricating compositions according to the invention can also comprise any type of antioxidant known to those skilled in the art.
Avantageusement, la composition lubrifiante comprend au moins un additif antioxydant exempt de cendres.Advantageously, the lubricating composition comprises at least one ash-free antioxidant additive.
Egalement avantageusement la composition lubrifiante selon l’invention comprend de 0,1 à 2% en poids par rapport au poids total de la composition, d’au moins un additive antioxydant.Also advantageously the lubricating composition according to the invention comprises from 0.1 to 2% by weight relative to the total weight of the composition, of at least one antioxidant additive.
La composition lubrifiante selon l’invention peut également comprendre au moins un additif détergent.The lubricating composition according to the invention may also comprise at least one detergent additive.
Les additifs détergents permettent généralement de réduire la formation de dépôts à la surface des parties métalliques par dissolution des produits secondaires d’oxydation et de combustion.Detergent additives generally make it possible to reduce the formation of deposits on the surface of metal parts by dissolving secondary oxidation and combustion products.
Les additifs détergents pouvant être utilisés dans les compositions lubrifiantes selon l’invention sont généralement connus de l’homme du métier. Les additifs détergents peuvent être des composés anioniques comprenant une longue chaîne hydrocarbonées lipophilique et une tête hydrophobe. Le cation associé peut être un cation métallique d’un métal alcalin ou alcalino-terreux.The detergent additives which can be used in the lubricating compositions 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 hydrophobic head. The associated cation may be a metallic cation of an alkali or alkaline earth metal.
Les additifs détergents sont de préférence choisis parmi les sels de métaux alcalins ou alcalino-terreux d’acide carboxylique, les sulfonates, les salicylates, les naphténates, ainsi que les sels de phénates. Les métaux alcalins et alcalino-terreux sont de préférence le calcium, le magnésium, le sodium ou le baryum.The detergent additives are preferably chosen from alkali or alkaline earth metal salts of carboxylic acids, sulfonates, salicylates, naphthenates, as well as phenate salts. The alkali and alkaline earth metals are preferably calcium, magnesium, sodium or barium.
Ces sels métalliques comprennent généralement le métal en quantité stœchiométrique ou en excès, c’est-à-dire dans une teneur supérieure à la teneur stœchiométrique. Ceux-ci sont alors des détergents surbasés; l’excès de métal impliquant la nature surbasée de l’additif détergent est généralement sous la forme d’un sel métallique insoluble dans l’huile, par exemple carbonate, hydroxyde, oxalate, acétate, glutamate, de préférence carbonate.These metal salts generally include the metal in stoichiometric quantity or in excess, that is to say in a content greater than the stoichiometric content. These are then overbased detergents; the excess metal implying the overbased nature of the detergent additive is usually in the form of an oil insoluble metal salt, e.g. carbonate, hydroxide, oxalate, acetate, glutamate, preferably carbonate.
Avantageusement, la composition lubrifiante selon l’invention peut comprendre de 0,5 à 8% ou de 2 à 4% en poids d’additif détergents surbasés par rapport au poids total de la composition lubrifiante.Advantageously, the lubricating composition according to the invention may comprise from 0.5 to 8% or from 2 to 4% by weight of overbased detergent additive relative to the total weight of the lubricating composition.
Egalement de manière avantageuse, la composition lubrifiante selon l’invention peut aussi comprendre un additif abaisseur du point d’écoulement.Also advantageously, the lubricating composition according to the invention may also comprise a pour point depressant additive.
En ralentissant la formation de cristaux de paraffine, l’additif abaisseur du point d’écoulement améliore généralement le comportement à froid de la composition lubrifiante selon l’invention.By slowing down the formation of paraffin crystals, the pour point depressant additive generally improves the cold behavior of the lubricating composition according to the invention.
Comme exemple d’additif abaisseurs du point d’écoulement on peut mentionner, les alkyles polyméthacrylates, polyacrylates, polyarylamides, polyalkylphénols, polyalkylnaphtalène, les alkyls polystyrènes.As an example of a pour point depressant additive, we can mention alkyl polymethacrylates, polyacrylates, polyarylamides, polyalkylphenols, polyalkylnaphthalene, alkyl polystyrenes.
Avantageusement, la composition lubrifiante selon l’invention peut aussi comprendre un agent dispersant.Advantageously, the lubricating composition according to the invention may also comprise a dispersing agent.
Les agents dispersants peuvent être choisis parmi les bases de Mannich bases, les succinimides et leurs dérivés.The dispersing agents can be chosen from Mannich bases, succinimides and their derivatives.
Egalement de manière avantageuse, la composition lubrifiante selon l’invention peut comprendre de 0,2 à 10% en poids d’agent dispersant par rapport au poids total de composition lubrifiante.Also advantageously, the lubricating composition according to the invention may comprise from 0.2 to 10% by weight of dispersing agent relative to the total weight of lubricating composition.
Avantageusement, la composition lubrifiante selon l’invention peut également comprendre en outre au moins un autre polymère additionnel améliorant l’indice de viscosité. Comme exemple de polymère additionnel améliorant l’indice de viscosité, on peut citer les esters polymériques, homopolymères ou copolymères, hydrogénés ou non, de styrène, de butadiène, et d’isoprène, les polyméthacrylates (PMA). Egalement avantageusement, la composition lubrifiante selon l’invention peut comprendre de 1 à 15% en poids par rapport au poids total de composition lubrifiante, d’additif améliorant l’indice de viscosité.Advantageously, the lubricating composition according to the invention may also further comprise at least one other additional polymer improving the viscosity index. As an example of an additional polymer improving the viscosity index, mention may be made of polymeric esters, homopolymers or copolymers, hydrogenated or not, of styrene, butadiene, and isoprene, polymethacrylates (PMA). Also advantageously, the lubricating composition according to the invention may comprise from 1 to 15% by weight relative to the total weight of lubricating composition, of additive improving the viscosity index.
La composition lubrifiante selon l’invention peut également comprendre au moins un agent épaississant.The lubricating composition according to the invention may also comprise at least one thickening agent.
La composition lubrifiante selon l’invention peut également comprendre un agent antimousse et un agent démulsifiant.The lubricating composition according to the invention may also comprise an antifoaming agent and a demulsifying agent.
La présente invention concerne également l’utilisation d’une huile de base de viscosité inférieure ou égale à 4 dans une composition lubrifiante pour moteur pour réduire les émissions de particules dudit moteur.The present invention also relates to the use of a base oil of viscosity less than or equal to 4 in an engine lubricating composition to reduce particulate emissions from said engine.
La présente invention concerne également une méthode de réduction de l’émission de particules dans un moteur, de préférence moteur à gaz, à essence, diesel ou encore hybride, comprenant l’utilisation d’une composition lubrifiante comprenant une huile de base de viscosité inférieure ou égale à 4.The present invention also relates to a method for reducing the emission of particles in an engine, preferably a gas, gasoline, diesel or hybrid engine, comprising the use of a lubricating composition comprising a base oil of lower viscosity or equal to 4.
La présente invention concerne également une méthode de réduction de l’émission de particules dans un moteur, de préférence moteur à gaz, à essence, diesel ou encore hybride, lubrifié par une composition lubrifiante comprenant l’ajout dans ladite composition lubrifiante d’une huile de base de viscosité inférieure ou égale à 4.The present invention also relates to a method for reducing the emission of particles in an engine, preferably a gas, gasoline, diesel or hybrid engine, lubricated by a lubricating composition comprising the addition to said lubricating composition of an oil. base with viscosity less than or equal to 4.
Les particules, l’huile de base et la composition lubrifiante étant telles que définies ci-dessus.The particles, the base oil and the lubricating composition being as defined above.
La présente invention couvre tous les véhicules motorisés, notamment les véhicules comprenant un moteur 2-temps ou 4-temps, les moteurs essence, diesel, hybride, gaz.The present invention covers all motorized vehicles, in particular vehicles comprising a 2-stroke or 4-stroke engine, gasoline, diesel, hybrid, gas engines.
La présente invention couvre tous les véhicules motorisés, de préférence comprenant au moins un moteur à combustion, notamment les véhicules lourds ou véhicules légers, de préférence les poids lourds.The present invention covers all motorized vehicles, preferably comprising at least one combustion engine, in particular heavy vehicles or light vehicles, preferably heavy goods vehicles.
La présente invention va maintenant être décrite à l’aide d’exemples non limitatifs.The present invention will now be described using non-limiting examples.
Les compositions lubrifiantes suivantes ont été préparées selon le tableau 2 suivant.The following lubricating compositions were prepared according to the following Table 2.
(selon l’invention) (en % par rapport au poids total de la composition)Composition 3
(according to the invention) (in % relative to the total weight of the composition)
(selon l’invention) (en % par rapport au poids total de la composition)Composition 4
(according to the invention) (in % relative to the total weight of the composition)
(selon l’invention) (en % par rapport au poids total de la composition)Composition 5
(according to the invention) (in % relative to the total weight of the composition)
Les caractéristiques des compositions lubrifiantes sont rassemblées dans le tableau 3 ci-dessous :The characteristics of the lubricating compositions are summarized in Table 3 below:
ASTM D445-97 ou ISO3104 (mm2/s)KV 40°C
ASTM D445-97 or ISO3104 (mm 2 /s)
ASTM D445-97 ou ISO 3104 (mm2/s)KV 100°C
ASTM D445-97 or ISO 3104 (mm 2 /s)
CEC L14-90 (mPa.s)HTHS 150°C
CEC L14-90 (mPa.s)
CEC L-040-93 (%)Noack 1h 250°C
CEC L-040-93 (%)
Exemple 2 : Mesure du nombre de particules émisesExample 2: Measuring the number of particles emitted et du Fuel Ecoand Fuel Eco
Les compositions de l’exemple 1 ont été testées sur cycle WHTC et la quantité de particules présentant une taille supérieure ou égale à 10 nm émises à la fin de chaque cycle a été mesurée.The compositions of Example 1 were tested on a WHTC cycle and the quantity of particles having a size greater than or equal to 10 nm emitted at the end of each cycle was measured.
Les tests moteurs ont été effectués sur des moteurs 6 cylindres en ligne turbocompressé. Les tests sont faits à la même température de départ du moteur. Toutes les autres conditions du banc d'essai ont également été maintenues constantes. L'échantillonnage pour les mesures des gaz d'échappement a été effectué dans les gaz d'échappement bruts avant le système d'échappement mais après les systèmes de traitement. Ainsi, les effets observés sont bien dus à la seule utilisation de la composition lubrifiante et non à un autre critère quelconque comme la température, l’humidité, etc.Engine tests were carried out on turbocharged in-line 6-cylinder engines. The tests are carried out at the same engine starting temperature. All other test bench conditions were also kept constant. Sampling for exhaust gas measurements was carried out in the raw exhaust gas before the exhaust system but after the treatment systems. Thus, the effects observed are indeed due to the sole use of the lubricating composition and not to any other criterion such as temperature, humidity, etc.
La distribution granulométrique a été mesurée en parallèle par un spectromètre à mobilité différentielle Cambustion (DMS500). Il utilise une décharge haute tension pour charger chaque particule proportionnellement à sa surface. Les particules chargées sont introduites dans une section de classification avec un fort champ électrique radial. Ce champ provoque la dérive des particules à travers un flux dans une colonne vers les détecteurs d'électromètre. Les particules sont détectées à différentes distances dans la colonne, en fonction de leur rapport résistance aérodynamique / charge. Les sorties des 22 électromètres sont traitées en temps réel à 10 Hz pour fournir des données spectrales et d'autres mesures.The particle size distribution was measured in parallel by a Cambustion differential mobility spectrometer (DMS500). It uses a high-voltage discharge to charge each particle in proportion to its surface area. The charged particles are introduced into a classification section with a strong radial electric field. This field causes particles to drift through a flow in a column toward the electrometer detectors. Particles are detected at different distances in the column, depending on their aerodynamic resistance to load ratio. The outputs of the 22 electrometers are processed in real time at 10 Hz to provide spectral data and other measurements.
La consommation de carburant a également été mesurée et calculée par l’équation suivante :Fuel consumption was also measured and calculated by the following equation:
Les émissions de particules sont calculées de la manière suivante :Particle emissions are calculated as follows:
Les résultats sont donnés dans le tableau 4 ci-dessous :The results are given in table 4 below:
Ces résultats montrent bien que le choix de l’huile de base selon l’invention (viscosité inférieure ou égale à 4) permet une nette réduction de l’émission des particules. Ces résultats montrent également que le choix de l’huile de base selon l’invention n’a pas d’impact sur la consommation de carburant (Fuel Eco) montrant ainsi qu’une réduction de l’émissions de particules n’est pas synonyme d’une amélioration du Fuel Eco.These results clearly show that the choice of the base oil according to the invention (viscosity less than or equal to 4) allows a clear reduction in particle emissions. These results also show that the choice of base oil according to the invention has no impact on fuel consumption (Fuel Eco), thus showing that a reduction in particle emissions is not synonymous with an improvement in Fuel Eco.
Claims (10)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2204459A FR3135464A1 (en) | 2022-05-11 | 2022-05-11 | Use of specific base oil to reduce particle emissions |
| PCT/EP2023/062442 WO2023217873A1 (en) | 2022-05-11 | 2023-05-10 | Use of specific base oil for reducing particulate emissions |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2204459A FR3135464A1 (en) | 2022-05-11 | 2022-05-11 | Use of specific base oil to reduce particle emissions |
| FR2204459 | 2022-05-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3135464A1 true FR3135464A1 (en) | 2023-11-17 |
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Family Applications (1)
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| FR2204459A Pending FR3135464A1 (en) | 2022-05-11 | 2022-05-11 | Use of specific base oil to reduce particle emissions |
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|---|---|
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1567622B1 (en) * | 2002-11-15 | 2007-08-22 | Bp Oil International Limited | Method of reducing particulate emissions |
| FR3108621A1 (en) * | 2020-03-25 | 2021-10-01 | Total Marketing Services | Use of alkyl methacrylate polymer to reduce particulate emissions |
-
2022
- 2022-05-11 FR FR2204459A patent/FR3135464A1/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1567622B1 (en) * | 2002-11-15 | 2007-08-22 | Bp Oil International Limited | Method of reducing particulate emissions |
| FR3108621A1 (en) * | 2020-03-25 | 2021-10-01 | Total Marketing Services | Use of alkyl methacrylate polymer to reduce particulate emissions |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| PIRJOLA LIISA ET AL: "Effects of Fresh Lubricant Oils on Particle Emissions Emitted by a Modern Gasoline Direct Injection Passenger Car", ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY, vol. 49, no. 6, 17 March 2015 (2015-03-17), US, pages 3644 - 3652, XP093004153, ISSN: 0013-936X, DOI: 10.1021/es505109u * |
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