WO2017081123A1 - Méthode de lubrification séparée d'un système de motorisation pour véhicule automobile - Google Patents

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lubricating
compressor
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Pierre DAVERAT
Nicolas Obrecht
Julien Guerin
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    • C10N2030/00—Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/06—Oiliness; Film-strength; Anti-wear; Resistance to extreme pressure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2030/00—Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/10—Inhibition of oxidation, e.g. anti-oxidants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2030/00—Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/54—Fuel economy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/25—Internal-combustion engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16N—LUBRICATING
    • F16N39/00—Arrangements for conditioning of lubricants in the lubricating system

Definitions

  • the invention relates to a method of separate lubrication of a motor vehicle engine system, said system comprising a compressor, preferably a turbocharger, an internal combustion engine comprising a built-in engine and a low engine, said method comprising:
  • 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.

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Abstract

La présente demande concerne une méthode de lubrification séparée d'un système de motorisation pour véhicule automobile, ledit système comprenant un compresseur et un moteur à combustion interne comprenant un haut-moteur et un bas-moteur accouplés, ladite méthode comprenant : - la lubrification du bas-moteur avec une composition lubrifiante CL1 présentant un grade, selon la classification SAEJ300, défini par la formule (X)W-(Y) dans laquelle X représente 0 ou 5 et Y représente 4, 8, 12, 16 ou 20; - la lubrification du haut-moteur avec une composition lubrifiante CL2 différente de la composition lubrifiante CL1; et - la lubrification du compresseur avec une composition lubrifiante CL2 ou avec une composition lubrifiante CL3 différente des compositions lubrifiantes CL1 et CL2.

Description

Méthode de lubrification séparée d'un système de motorisation pour véhicule automobile
La présente invention concerne une méthode de lubrification séparée d'un système de motorisation pour véhicule automobile.
Les compositions lubrifiantes pour système de motorisation doivent remplir de nombreux objectifs qui sont parfois contradictoires. Ces objectifs découlent des cinq fonctions principales des compositions lubrifiantes pour moteur que sont la lubrification, le refroidissement, l'étanchéité, la protection anticorrosion et la transmission de pression.
La lubrification des pièces glissant les unes sur les autres joue un rôle déterminant, en particulier pour réduire le frottement et l'usure, permettant notamment des économies de carburant.
Une autre exigence essentielle des compositions lubrifiantes pour système de motorisation concerne les aspects liés à l'environnement. Il est en effet devenu essentiel de réduire la consommation de carburant, en particulier dans le but de réduire les émissions de C02. Il est également important de réduire les émissions de gaz nocifs, par exemple en formulant les compositions lubrifiantes de sorte que le catalyseur reste parfaitement fonctionnel pendant toute sa durée de vie. Il est également important de limiter ou d'éviter l'utilisation d'additifs toxiques afin de réduire ou de limiter leur élimination, par exemple par retraitement ou par combustion.
Ainsi, la nature des compositions lubrifiantes pour système de motorisation a une influence sur l'émission de polluants et sur la consommation de carburant. Les compositions lubrifiantes pour système de motorisation permettant des économies d'énergie sont souvent désignées « fuel-eco » (FE), en terminologie anglo-saxonne. De telles huiles « fuel-eco » ont été développées pour satisfaire ces nouveaux besoins.
La majorité des véhicules automobiles actuels sont équipés d'un système de motorisation dans lequel une composition lubrifiante unique sert à lubrifier les différents organes constitutifs dudit système de motorisation.
Cependant, les caractéristiques et contraintes des différents organes à lubrifier dans un même système de motorisation sont différentes. Du fait de l'utilisation actuelle d'une composition lubrifiante unique, celle-ci n'est pas spécifiquement adaptée aux différents organes à lubrifier mais présente un compromis entre toutes les caractéristiques et contraintes des organes à lubrifier. Les gains en Fuel Eco ne sont donc pas optimums.
Il y a donc un intérêt à pouvoir développer des systèmes de motorisation permettant une lubrification séparée des différents organes et de développer des méthodes de lubrification séparée des différents organes des systèmes de motorisation. Un objectif de la présente invention est de permettre un gain important en Fuel Eco, notamment un gain d'au moins 3% en Fuel Eco, dans la lubrification des systèmes de motorisation pour automobile.
Un autre objectif de l'invention est de permettre la mise en œuvre de compositions lubrifiantes spécifiques et adaptées aux différents organes à lubrifier dudit système de motorisation pour automobile.
D'autres objectifs encore apparaîtront à la lecture de la description de l'invention qui suit.
Ces objectifs sont remplis par la présente invention qui propose une méthode de lubrification séparée d'un système de motorisation pour véhicule automobile, ledit système comprenant un moteur à combustion interne comprenant un haut-moteur et un bas-moteur accouplés, ladite méthode comprenant :
- la lubrification du bas-moteur avec une composition lubrifiante (CL1 ) présentant un grade, selon la classification SAEJ300, défini par la formule (X)W-(Y) dans laquelle X représente 0 ou 5 et Y représente 4, 8, 12, 16 ou 20 ; et
- la lubrification du haut-moteur avec une composition lubrifiante (CL2) différente de la composition lubrifiante (CL1 ).
Dans le cadre de la présente invention on entend par «lubrification séparée», le fait d'avoir des compositions lubrifiantes distinctes selon les organes à lubrifier, typiquement au moins deux compositions lubrifiantes distinctes, l'une pour la lubrification des éléments du haut-moteur et l'autre pour la lubrification des éléments du bas-moteur. De façon avantageuse, comme il est indiqué plus bas, le système de motorisation comprend au moins deux systèmes de lubrification distincts, l'un alimentant le haut- moteur, le second alimentant le bas-moteur.
Dans le cadre de la présente invention, on entend par « compositions lubrifiantes distinctes » ou « compositions lubrifiantes différentes », des compositions lubrifiantes qui se différentient de par leurs éléments constitutifs, notamment de par la nature de leurs éléments constitutifs, et/ou de par la proportion des différents éléments constitutifs des compositions.
De façon avantageuse, cette méthode permet d'avoir des lubrifiants optimisés au niveau du bas-moteur et au niveau du haut-moteur.
Dans le cadre de la présente invention on entend par «haut-moteur» désigner la partie du moteur constituée de la, ou des, culasse(s) qui sont assemblées sur le bas- moteur. La culasse est le siège de la distribution des gaz d'admission dans la chambre de combustion, par l'intermédiaire du conduit d'admission et de soupapes d'admission, et du refoulement des gaz de combustion, par l'intermédiaire d'un conduit d'échappement et de soupapes d'échappement.
Dans le cadre de la présente invention on entend par «bas moteur» désigner la partie du moteur comprenant un attelage mobile (bielles, pistons et vilebrequin) au sein d'un « bloc moteur », contenant les cylindres, et d'un carter contenant le lubrifiant moteur.
La limitation entre le « bas-moteur » et le, ou les, « haut(s)-moteur(s) » est matérialisée par le, ou les, joint(s) de culasse.
Dans ce qui suit, les expressions « haut », « supérieur » et leurs équivalentes, sont utilisées pour désigner une direction orientée verticalement vers le haut du véhicule dans lorsqu'il est dans une position d'utilisation, dans laquelle il repose par exemple sur le sol. Les expressions « bas », « inférieur » et leurs équivalentes désignent une direction opposée.
En variante, l'invention s'applique également aux moteurs dont la configuration spatiale est différente de celle des exemples de systèmes de motorisation décrits ci- avant, en particulier les moteurs dits « à plat ». On comprend que dans le cas de ces moteurs particuliers, le haut-moteur n'est pas nécessairement placé au-dessus du bas- moteur. Ainsi, dans le cas de ces moteurs particuliers, le terme « haut-moteur » défini ci- avant désigne la culasse équipée notamment de, ou des, arbre(s) de commande et du système de distribution, le terme « bas-moteur » désignant le carter et le bloc-moteur, équipé notamment des pistons, des bielles, du vilebrequin, des cylindres et des chambres de combustion. Dans un mode de réalisation particulier, l'invention concerne une méthode de lubrification séparée d'un système de motorisation pour véhicule automobile, ledit système comprenant un compresseur, de préférence un turbocompresseur, un moteur à combustion interne comprenant un haut-moteur et un bas-moteur accouplés, ladite méthode comprenant :
- la lubrification du bas-moteur avec une composition lubrifiante (CL1 ) présentant un grade selon la classification SAEJ300 défini par la formule (X)W- (Y) dans laquelle X représente 0 ou 5 et Y représente 4, 8, 12, 16 ou 20 ;
- la lubrification du haut-moteur avec une composition lubrifiante (CL2) différente de la composition lubrifiante (CL1 ) ; et - la lubrification du compresseur avec une composition lubrifiante (CL2) ou avec une composition lubrifiante (CL3) différente des compositions lubrifiantes (CL1 ) et (CL2).
De préférence, dans le cadre de l'invention, la composition (CL1 ) présente un grade, selon la classification SAEJ300, choisi parmi OW-4, OW-8, OW-12, OW-16, OW-20, 5W-4, 5W-8, 5W-12, 5W-16 ou 5W-20, de préférence choisi parmi OW-8, OW-12, OW-16, OW-20, 5W-8, 5W-12, 5W-16 ou 5W-20.
De préférence, dans le cadre de l'invention, la composition (CL1 ) présente un HTHS (high température high-shear viscosity measurement - viscosité mesurée à haute température et haut cisaillement) à 150°C au plus égale à 2,9 mPa.s, de préférence comprise entre 1 ,4 et 2,75 mPa.s, avantageusement compris entre 1 ,7 et 2,75 mPa.s.
La mesure HTHS est effectuée à haut cisaillement (106 s"1) et à haute température selon les méthodes normalisées CEC-L-36-A-90, ASTM D4683 et ASTMD4741 . De préférence, les compositions (CL1 ), (CL2) et (CL3) selon l'invention, comprennent au moins une huile de base et des additifs, étant entendu que les compositions (CL1 ), (CL2) et (CL3) sont différentes entre elles, c'est-à-dire qu'elles comprennent des huiles de base différentes et/ou des additifs différents et/ou des proportions en huile de base et/ou en additifs différentes.
Les huiles de base utilisées dans les compositions lubrifiantes selon l'invention peuvent être des 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) (tableau A) ou leurs mélanges.
Teneur en Teneur en Indice de saturés soufre viscosité (VI)
Groupe I
< 90 % > 0,03 % 80 < VI < 120 Huiles minérales
Groupe II
> 90 % < 0,03 % 80 < VI < 120
Huiles hydrotraitées
Groupe III
Huiles hydrocraquées > 90 < 0,03 % > 120 ou hydro-isomérisées
Groupe IV Polyalphaoléfines (PAO) Esters et autres bases non incluses dans les groupes I
Groupe V
à IV
Tableau A
Les huiles de base minérales selon l'invention incluent tous types de bases obtenues par distillation atmosphérique et sous vide du pétrole brut, suivies d'opérations de raffinage telles qu'extraction au solvant, désasphaltage, déparaffinage au solvant, hydrotraitement, hydrocraquage, hydroisomérisation et hydrofinition.
Des mélanges d'huiles synthétiques et minérales peuvent également être employés.
Les huiles de bases des compositions lubrifiantes selon l'invention peuvent également être choisies parmi les huiles synthétiques, telles certains esters d'acides carboxyliques et d'alcools, et parmi les polyalphaoléfines. Les polyalphaoléfines 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, et dont la viscosité cinématique à 100 °C (KV100) est comprise entre 1 ,5 et 15 mm2.s"1 selon la norme ASTM D445. Leur masse moléculaire moyenne est généralement comprise entre 250 et 3 000 selon la norme ASTM D5296.
Les compositions lubrifiantes selon l'invention peuvent comprendre au moins 50 % en masse d'huiles de base par rapport à la masse totale de la composition. De manière plus avantageuse, la composition lubrifiante selon l'invention comprend au moins 60 % en masse, voire au moins 70 % en masse, d'huiles de base par rapport à la masse totale de la composition. De manière plus particulièrement avantageuse, la composition lubrifiante selon l'invention comprend de 75 à 99,9 % en masse d'huiles de base par rapport à la masse totale de la composition.
Les additifs préférés pour les compositions lubrifiantes selon l'invention sont choisis parmi les additifs détergents, les additifs anti-usure, les additifs modificateurs de frottement, les additifs extrême pression, les dispersants, les améliorants du point d'écoulement, les agents anti-mousse, les épaississants et leurs mélanges.
De manière préférée, les compositions lubrifiantes selon l'invention comprennent au moins un additif anti-usure, au moins un additif extrême pression ou leurs mélanges. De façon particulièrement préféré, la composition lubrifiante (CL1 ) ne comprend pas d'additif anti-usure.
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 les compositions lubrifiantes 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)(OR)(OR ))2, dans laquelle R et R , identiques ou différents, représentent indépendamment un groupement alkyle, préférentiellement un groupement alkyle comportant de 1 à 18 atomes de carbone.Les phosphates d'amines sont également des additifs anti-usure qui peuvent être employés dans les compositions lubrifiantes 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 oléfines soufrées.
De manière avantageuse, les compositions lubrifiantes selon l'invention peuvent comprendre de 0,01 à 6 % en masse, préférentiellement de 0,05 à 4 % en masse, plus préférentiellement de 0,1 à 2 % en masse par rapport à la masse totale de composition lubrifiante, d'additifs anti-usure et d'additifs extrême-pression. De façon particulièrement préféré, la composition lubrifiante (CL1 ) ne comprend pas d'additif anti-usure . Avantageusement la composition lubrifiante (CL1 ) ne comprend pas d'additifanti usure type ZnDTP (dithiophosphate de zinc), de type MoDTP (dithiophosphate de molybdène ou de type oléfines soufrées)
De manière avantageuse, les compositions lubrifiantes selon l'invention peuvent 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.
De manière avantageuse, les compositions lubrifiantes selon l'invention peuvent 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 par rapport à la masse totale de la composition lubrifiante, d'additif modificateur de frottement.
De manière avantageuse, les compositions lubrifiantes selon l'invention peuvent comprendre au moins un additif antioxydant.
L'additif antioxydant permet généralement de retarder la dégradation de la composition lubrifiante 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 lubrifiante.
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 C1 -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 d- C10, de préférence un groupement alkyle en Ci -Ce, 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 NRaRbRc dans laquelle Ra représente un groupement aliphatique ou un groupement aromatique, éventuellement substitué, Rb représente un groupement aromatique, éventuellement substitué, Rc représente un atome d'hydrogène, un groupement alkyle, un groupement aryle ou un groupement de formule RdS(0)zRe dans laquelle Rd représente un groupement alkylène ou un groupement alkenylène, Re 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.
Les compositions lubrifiantes selon l'invention peuvent contenir tous types d'additifs antioxydants connus de l'homme du métier.
De manière avantageuse, les compositions lubrifiantes comprennent au moins un additif antioxydant exempt de cendres.
De manière également avantageuse, les compositions lubrifiantes selon l'invention comprennent de 0,1 à 2 % en poids par rapport à la masse totale de la composition, d'au moins un additif antioxydant.
Les compositions lubrifiantes selon l'invention peuvent 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 les compositions lubrifiantes 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.
De manière avantageuse, les compositions lubrifiantes selon l'invention peut comprendre de 0,5 à 8 % ou de 2 à 4 % en poids d'additif détergent par rapport à la masse totale de la composition lubrifiante. De manière également avantageuse, les compositions lubrifiantes selon l'invention peuvent également comprendre au moins un additif abaisseur de point d'écoulement (Pour Point Depressant PPD).
En ralentissant la formation de cristaux de paraffine, les additifs abaisseurs de point d'écoulement améliorent généralement le comportement à froid des compositions lubrifiantes selon l'invention.
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.
De manière avantageuse, les compositions lubrifiantes selon l'invention peuvent également comprendre au moins un agent dispersant.
L'agent dispersant peut être choisis parmi les bases de Mannich, les succinimides et leurs dérivés.
De manière également avantageuse, les compositions lubrifiantes selon l'invention peuvent comprendre de 0,2 à 10 % en masse d'agent dispersant par rapport à la masse totale de la composition lubrifiante.
De manière avantageuse, les compositions lubrifiantes peuvent également comprendre au moins un polymère améliorant l'indice de viscosité. Comme exemples de polymère améliorant l'indice de viscosité, on peut citer les esters polymères, les homopolymères ou les copolymères, hydrogénés ou non- hydrogénés, du styrène, du butadiène et de l'isoprène, les polyméthacrylates (PMA). De manière également avantageuse, les compositions lubrifiantes selon l'invention peuvent comprendre de 1 à 15 % en masse par rapport à la masse totale de la composition lubrifiante de polymère améliorant l'indice de viscosité.
Par exemple, la composition (CL1 ) est de grade OW-20, par exemple Quartz 9000 Future OW-20 ® ou Quartz V-drive OW-20 ®.
Par exemple, la composition (CL2) est de grade 5W-30, par exemple Quartz Ineo MC3 5W-30 ®.
Par exemple, la composition (CL3) est de grade 5W-40, par exemple Quartz 9000
5W-40 ®.
La figure 1 est une vue schématique d'un système de motorisation pouvant permettre de mettre en œuvre la méthode selon l'invention.
La figure 2 est une vue schématique d'un système de motorisation pouvant permettre de mettre en œuvre la méthode selon l'invention. Le système de motorisation 1 de la figure 1 est conçu pour équiper un véhicule automobile, par exemple terrestre, tel qu'une voiture.
La présente invention concerne également une méthode de lubrification séparée d'un système de motorisation 1 , 100 pour véhicule automobile comprenant :
- un moteur à combustion interne 3, qui comprend un haut-moteur 5 et un bas- moteur 7 accouplés, ainsi qu'une chaîne cinématique motrice incluant au moins un piston 15 et un vilebrequin 9 ;
- un compresseur 35, qui équipe le moteur à combustion interne, et qui est conçu pour compresser, au moins en partie, un fluide d'admission A destiné au remplissage de cylindres du bas-moteur,
ladite méthode comprenant :
- la lubrification du bas-moteur avec une composition lubrifiante (CL1 ), à l'aide d'un système de lubrification principal comprenant un circuit principal 105 et une pompe principale 103 ;
- la lubrification du haut-moteur avec une composition lubrifiante (CL2) et/ou du compresseur avec une composition lubrifiante (CL2), à l'aide d'un système de lubrification secondaire comprenant au moins un circuit secondaire 1 15, 125, 135 séparé du circuit principal, au moins un actionneur secondaire 1 19, 129, 139 entraînant une pompe secondaire 1 13, 123, 133.
De façon avantageuse, l'actionneur secondaire est mécaniquement indépendant de la chaîne cinématique motrice.
La présente invention concerne également une méthode de lubrification séparée d'un système de motorisation 1 , 100 pour véhicule automobile comprenant :
- un moteur à combustion interne 3, qui comprend un haut-moteur 5 et un bas- moteur 7 accouplés, ainsi qu'une chaîne cinématique motrice incluant au moins un piston 15 et un vilebrequin 9 ;
- un compresseur 35, qui équipe le moteur à combustion interne, et qui est conçu pour compresser, au moins en partie, un fluide d'admission A destiné au remplissage de cylindres du bas-moteur,
ladite méthode comprenant :
- la lubrification du bas-moteur avec une composition lubrifiante (CL1 ), à l'aide d'un système de lubrification principal comprenant un circuit principal 105 et une pompe principale 103 ; - la lubrification du haut-moteur avec une composition lubrifiante (CL2) à l'aide d'un premier système de lubrification secondaire 125 séparé du circuit principal, comprenant une première pompe secondaire 123 ; et
- la lubrification du compresseur avec une composition lubrifiante (CL3), à l'aide d'un deuxième système de lubrification secondaire 135 séparé du premier circuit secondaire, comprenant une deuxième pompe secondaire 133, distincte de la première pompe secondaire.
Le compresseur peut notamment être un turbocompresseur.
La présente demande va maintenant être illustrée à l'aide des exemples non- limitatifs ci-dessous.
La méthode de lubrification selon la présente invention a été mise en œuvre sur le système de motorisation représenté à la figure 2, le moteur utilisé étant un moteur DW10 de la société PSA Peugeot Citroën. Deux essais ont été mis en œuvre avec des compositions (CL1 ) et (CL2) distinctes.
Dans ces essais :
- le bas-moteur 7 est lubrifié avec une composition lubrifiante (CL1 ), à l'aide d'un système de lubrification principal comprenant un circuit principal 105 et une pompe principale 103 ;
- le haut-moteur 5 correspondant à la culasse est lubrifié avec une composition lubrifiante (CL2) à l'aide d'un premier système de lubrification secondaire 125 séparé du circuit principal, comprenant une première pompe secondaire 123 ; et
- le compresseur 35 correspondant à un turbocompresseur est lubrifié avec la composition lubrifiante (CL2), à l'aide d'un deuxième système de lubrification secondaire 135 séparé du premier circuit secondaire, comprenant une deuxième pompe secondaire 133, distincte de la première pompe secondaire.
Les compositions lubrifiantes mises en œuvre sont décrites dans le tableau I ci-dessous : Tableau I
Essai 1 Essai 2
Huile de base
CL1 groupe III (KV100 85 82,8
mesuré selon la norme
ASTMD445 = 4,1
mPa.s)
Additifs
(modificateur de
frottement de type
dithiocarbamate
de molybdène,
PPD de type
polymethacrylate, 1 1 ,2 1 1 ,2 dispersant de type
succinimide,
détergents de
type phenate,
sulfonate et
carboxylate),
Polymère 1
(copolymère
3,8
styrène/isoprène
hydrogéné)
Polymère 2
6 (polymethacrylate)
huile de base 1
(huile de base
groupe III avec un
KV100 mesuré 37,4 37,4 selon la norme
ASTMD445 = 4,1
mPa.s)
Huile de base 2
(huile de base
groupe III avec un
15 15 KV100 mesuré
selon la norme
ASTMD445 = 5,1 mPa.s)
Huile de base 3
(huile de base
groupe IV avec un
KV100 mesuré 30 30
selon la norme
ASTMD445 = 4
mPa.s)
Additifs
(modificateur de
frottement de type
dithiocarbamate
de molybdène,
dispersant de type
ester boraté, antiusure de type 1 1 ,5 1 1 ,5 dithiophosphate
de zinc, détergent
de type salicylate,
anti-oxydants de
type phénolique et
aminé)
Polymères
(copolymère
styrène/isoprène 6,1 6,1
hydrogéné et
polymethacrylate)
Pour l'essai 1 , la composition CL1 est définie par un grade OW-16 selon la classification SAEJ300.
Pour l'essai 2, la composition CL1 est définie par un grade OW-20 selon la classification SAEJ300.
Le gain moyen en consommation de carburant pour les essais 1 et 2 a été déterminé par la mise en œuvre de la méthode ci-dessous comprenant 3 étapes : - Mesure de la consommation en configuration non séparée : cette étape consiste en la mesure de la consommation sur des points stabilisés représentatifs du cycle normalisé NCEC (Nouveau Cycle Européen de Conduite) (ou NEDC (New European Driving Cycle en anglais) avec une huile de référence de grade 0W30 correspondant à la composition CL2 ;
- Mesure de la consommation en configuration séparée : cette étape consiste à refaire les mêmes mesures de consommation sur les mêmes points de fonctionnement que ceux de la première étape mais cette fois ci avec un moteur dont le circuit de lubrification a été séparé en trois sous-circuits comme représenté dans la figure 2 dédiés respectivement au turbocompresseur, à la culasse et au bas moteur. Le circuit turbocompresseur ainsi que le circuit culasse contiennent la même huile de référence 0W30 que celle de la première étape correspondant à la composition CL2. Le circuit bas-moteur contient quant à lui une huile candidate CL1 .
- Calcul des gains relatif de consommation sur les points de fonctionnement comparables entre l'huile candidate CL1 dans le moteur en configuration lubrification séparée et l'huile de référence dans le moteur en configuration lubrification non séparée. Par cette méthode, il est possible de comparer, sur chacun des points de fonctionnement, le gain en consommation de carburant par l'utilisation d'un système de motorisation à lubrification séparée avec l'huile candidate CL1 spécifiquement formulée pour le bas moteur. Les résultats du gain de consommation en carburants pour les essais 1 et 2 sont présentés dans le tableau II ci-dessous
Tableau II
Figure imgf000016_0001
Les résultats ci-dessus montrent que la mise en œuvre d'une méthode de lubrification selon l'invention permet d'obtenir des gains en consommation de carburants importants, notamment supérieurs à 3%.

Claims

REVENDICATIONS
1 . - Méthode de lubrification séparée d'un système de motorisation pour véhicule automobile, ledit système comprenant un compresseur et un moteur à combustion interne comprenant un haut-moteur et un bas-moteur accouplés, ladite méthode comprenant :
- la lubrification du bas-moteur avec une composition lubrifiante CL1 présentant un grade, selon la classification SAEJ300, défini par la formule (X)W-(Y) dans laquelle X représente 0 ou 5 et Y représente 4, 8, 12, 16 ou 20 ;
- la lubrification du haut-moteur avec une composition lubrifiante CL2 différente de la composition lubrifiante CL1 ; et
- la lubrification du compresseur avec une composition lubrifiante CL2 ou avec une composition lubrifiante CL3 différente des compositions lubrifiantes CL1 et CL2.
2. - Méthode selon la revendication 1 , dans laquelle la composition CL1 présente un grade, selon la classification SAEJ300, choisi parmi OW-4, OW-8, OW-12, OW-16, 0W- 20, 5W-4, 5W-8, 5W-12, 5W-16 ou 5W-20.
3. - Méthode selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle la composition CL1 présente une viscosité mesurée à haute température et haut cisaillement à 150°C au plus égale à 2,9 mPa.s.
4.- Méthode selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle la composition lubrifiante CL1 est exempte d'additifs anti-usure.
5.- Méthode de lubrification, selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, d'un système de motorisation (1 , 100) pour véhicule automobile comprenant :
- un moteur à combustion interne (3), qui comprend un haut-moteur (5) et un bas- moteur (7) accouplés, ainsi qu'une chaîne cinématique motrice incluant au moins un piston (15) et un vilebrequin (9) ;
- un compresseur (35), qui équipe le moteur à combustion interne, et qui est conçu pour compresser, au moins en partie, un fluide d'admission (A) destiné au remplissage de cylindres du bas-moteur,
ladite méthode comprenant : - la lubrification du bas-moteur avec une composition lubrifiante CL1 , à l'aide d'un système de lubrification principal comprenant un circuit principal (105) et une pompe principale (103) ;
- la lubrification du haut-moteur avec une composition lubrifiante CL2 et/ou du compresseur avec une composition lubrifiante CL2, à l'aide d'un système de lubrification secondaire comprenant au moins un circuit secondaire (1 15, 125, 135) séparé du circuit principal, au moins un actionneur secondaire (1 19, 129, 139) entraînant une pompe secondaire (1 13, 123, 133).
6.- Méthode de lubrification, selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, d'un système de motorisation (1 , 100) pour véhicule automobile comprenant :
- un moteur à combustion interne (3), qui comprend un haut-moteur (5) et un bas- moteur (7) accouplés, ainsi qu'une chaîne cinématique motrice incluant au moins un piston (15) et un vilebrequin (9) ;
- un compresseur (35), qui équipe le moteur à combustion interne, et qui est conçu pour compresser, au moins en partie, un fluide d'admission (A) destiné au remplissage de cylindres du bas-moteur,
ladite méthode comprenant :
- la lubrification du bas-moteur avec une composition lubrifiante CL1 , à l'aide d'un système de lubrification principal comprenant un circuit principal (105) et une pompe principale (103) ;
- la lubrification du haut-moteur avec une composition lubrifiante CL2 à l'aide d'un premier système de lubrification secondaire (125) séparé du circuit principal, comprenant une première pompe secondaire (123) ; et
- la lubrification du compresseur avec une composition lubrifiante CL3, à l'aide d'un deuxième système de lubrification secondaire (135) séparé du premier circuit secondaire, comprenant une deuxième pompe secondaire (133), distincte de la première pompe secondaire.
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