WO2021224285A1 - Composition lubrifiante pour vehicules electriques - Google Patents

Composition lubrifiante pour vehicules electriques Download PDF

Info

Publication number
WO2021224285A1
WO2021224285A1 PCT/EP2021/061763 EP2021061763W WO2021224285A1 WO 2021224285 A1 WO2021224285 A1 WO 2021224285A1 EP 2021061763 W EP2021061763 W EP 2021061763W WO 2021224285 A1 WO2021224285 A1 WO 2021224285A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
weight
ppm
additives
lubricating composition
lubricating
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/061763
Other languages
English (en)
Inventor
Goulven BOUVIER
Richard Vernay
Original Assignee
Total Marketing Services
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Total Marketing Services filed Critical Total Marketing Services
Priority to US17/922,567 priority Critical patent/US20230167380A1/en
Priority to KR1020227038401A priority patent/KR20230005201A/ko
Priority to JP2022566318A priority patent/JP2023527270A/ja
Priority to MX2022013790A priority patent/MX2022013790A/es
Priority to EP21722904.6A priority patent/EP4146774A1/fr
Priority to CN202180032295.9A priority patent/CN115768857A/zh
Publication of WO2021224285A1 publication Critical patent/WO2021224285A1/fr

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M171/00—Lubricating compositions characterised by purely physical criteria, e.g. containing as base-material, thickener or additive, ingredients which are characterised exclusively by their numerically specified physical properties, i.e. containing ingredients which are physically well-defined but for which the chemical nature is either unspecified or only very vaguely indicated
    • C10M171/02—Specified values of viscosity or viscosity index
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M171/00—Lubricating compositions characterised by purely physical criteria, e.g. containing as base-material, thickener or additive, ingredients which are characterised exclusively by their numerically specified physical properties, i.e. containing ingredients which are physically well-defined but for which the chemical nature is either unspecified or only very vaguely indicated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M169/00—Lubricating compositions characterised by containing as components a mixture of at least two types of ingredient selected from base-materials, thickeners or additives, covered by the preceding groups, each of these compounds being essential
    • C10M169/04—Mixtures of base-materials and additives
    • 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
    • C10N2010/00—Metal present as such or in compounds
    • C10N2010/04—Groups 2 or 12
    • 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
    • C10N2030/02—Pour-point; Viscosity index
    • 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
    • C10N2030/04—Detergent property or dispersant property
    • 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
    • C10N2030/06—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
    • C10N2030/40—Low content or no content compositions
    • C10N2030/44—Boron free or low content boron compositions
    • 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
    • C10N2040/04—Oil-bath; Gear-boxes; Automatic transmissions; Traction drives
    • 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
    • C10N2040/14—Electric or magnetic purposes
    • 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
    • C10N2040/14—Electric or magnetic purposes
    • C10N2040/16—Dielectric; Insulating oil or insulators
    • 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
    • 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
    • C10N2040/40—Generators or electric motors in oil or gas winning field

Definitions

  • the present invention relates to the field of lubricating compositions for an electric or hybrid vehicle. It relates more particularly to improving the resistivity and durability of lubricating compositions used in electric or hybrid vehicles.
  • lubricating compositions also called “lubricants”, for the main purposes of reducing the frictional forces between the various parts of the vehicle's propulsion system, especially between moving metal parts in engines.
  • lubricating compositions are also effective in preventing premature wear or even damage to these parts, and in particular to their surface.
  • Electric motors generate heat during operation. If the amount of heat generated is greater than the amount of heat normally dissipated to the environment, it is necessary to provide engine cooling. In general, the cooling is carried out on one or more parts of the engine generating heat and / or parts of the engine sensitive to heat, in order to avoid reaching dangerous temperatures.
  • This cooling can be done by direct cooling or indirect cooling. Due to the increasing increase in the power density of electric motors, it will be necessary to develop and improve the direct cooling mode of the electric motor where the lubricating fluid of the transmission part will also serve to cool the hot parts of the motor. electric.
  • One example is the Tesla Model S vehicle, in which the gear lubricant also circulates in the hollow rotor of the electric motor to cool the stator coil heads via several oil jets.
  • a lubricating composition is conventionally composed of one or more base oil (s), with which are generally associated several additives dedicated to stimulating the lubricating performance of the base oil, such as for example friction modifying additives.
  • One type of performance that is particularly useful for a lubricating composition for propulsion systems for electric or hybrid vehicles consists in exhibiting good wear resistance properties, properties which are systematically part of the prerogatives to be observed in the specifications of manufacturers.
  • this type of lubricating composition must be able to cool the propulsion systems of electric or hybrid vehicles.
  • the lubricant must also have insulating properties in order to avoid any failure in the electrical components.
  • a conductive lubricant can cause a risk of electric current leakage at the stator and rotor winding, which reduces the efficiency of the propulsion systems, and creates a possible overheating at the level of the electrical components, even going as far as. 'damage the system. It is therefore crucial, in the context of the use of lubricants for propulsion systems of electric or hybrid vehicles, that the lubricants have good “electrical” properties in addition to lubricating properties.
  • the present invention relates to a lubricating composition
  • a lubricating composition comprising at least one base oil and at least one additive chosen from antiwear additives, extreme pressure additives, antioxidants, anti-corrosion additives, metal deactivator additives, anti- foams, dispersants and mixtures thereof, said composition having a boron content less than or equal to 100 ppm by weight and a nitrogen content strictly greater than 100 ppm by weight and less than or equal to 500 ppm by weight, relative to the total weight of the lubricating composition.
  • the boron content is less than 50 ppm by weight, preferably less than 10 ppm by weight, and / or the nitrogen content ranges from 200 to 500 ppm by weight, preferably from 300 to 490 ppm. in weight.
  • the composition according to the invention comprises at least 70% by weight of base oil (s), preferably from 75 to 99% by weight of base oil (s), preferably from 80 to 98% by weight of base oil (s), more preferably from 85 to 95% by weight of base oil (s), relative to the total weight of the lubricating composition.
  • the composition according to the invention has a kinematic viscosity at 100 ° C ranging from 3 to 50 mm 2 / s, preferably from 4 to 25 mm 2 / s, more preferably from 5 to 10 mm 2 / s.
  • the composition according to the invention has a kinematic viscosity at -10 ° C ranging from 200 to 600 mm 2 / s, preferably from 250 to 500 mm 2 / s, more preferably from 275 to 400 mm 2 / s.
  • the composition according to the invention comprises at least one dispersant additive comprising nitrogen.
  • the present invention also relates to the use of the lubricating composition according to the invention, for lubricating and / or cooling a propulsion system of an electric or hybrid vehicle.
  • the vehicle is an electric vehicle.
  • the lubricating composition according to the invention is used to lubricate and cool a propulsion system of an electric or hybrid vehicle.
  • the lubricating composition according to the invention is used to lubricate the reduction gear and to cool the rotor.
  • propulsion system within the meaning of the present invention, is meant a system comprising the mechanical parts necessary for propelling a vehicle.
  • the propulsion system thus more particularly includes an electric motor, or the rotor-stator assembly of the power electronics (dedicated to speed regulation), a transmission also called a reduction gear and a battery.
  • electric vehicle within the meaning of the present invention is understood to denote a vehicle comprising an electric motor as the sole propulsion means, unlike a hybrid vehicle which comprises a combustion engine and an electric motor as combined propulsion means. .
  • the lubricating composition according to the invention exhibits improved resistivity and improved durability.
  • the lubricating composition according to the invention has the advantage of being able to be used both for lubricating certain parts of a propulsion system of an electric vehicle or hybrid and for cooling certain parts of a propulsion system of an electric or hybrid vehicle.
  • FIG. 1 is a schematic representation of an electric drive system.
  • the present invention relates to a lubricating composition
  • a lubricating composition comprising at least one base oil and at least one additive chosen from anti-wear additives, extreme pressure additives, antioxidants, anti-corrosion additives, metal deactivator additives, anti-foaming agents, dispersants and mixtures thereof, said composition having a boron content less than or equal to 100 ppm by weight and a nitrogen content strictly greater than 100 ppm by weight and less than or equal to 500 ppm by weight, relative to the total weight of the lubricating composition.
  • the nitrogen content can be determined according to the NF T 60-106 standard.
  • the elemental content can be determined according to ASTM D4951.
  • the lubricating composition according to the invention can thus comprise one or more base oils.
  • base oils can be chosen from the base oils conventionally used in the field of lubricating oils, such as mineral, synthetic or natural, animal or vegetable oils or their mixtures.
  • It can be a mixture of several base oils, for example a mixture of two, three, or four base oils.
  • the base oils of the lubricating compositions considered according to the invention can in particular be oils of mineral or synthetic origins belonging to groups I to V according to the classes defined in the API classification (or their equivalents according to the ATI EL classification) and presented in Table 1 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, dealphating, solvent dewaxing, hydrotreatment, hydrocracking, hydroisomerization and hydrofinishing. .
  • Mixtures of synthetic and mineral oils, which can be biobased, can also be used.
  • the base oils of the compositions used according to the invention can also be chosen from synthetic oils, such as certain esters of carboxylic acids and alcohols, polyalphaolefins (PAO), and 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.
  • synthetic oils such as certain esters of carboxylic acids and alcohols, polyalphaolefins (PAO), and 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.
  • the 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. Of preferably, the weight average molecular mass of the PAO is less than 600 Da.
  • the weight-average molecular mass of PAO can also range from 100 to 600 Da, from 150 to 600 Da, or even from 200 to 600 Da.
  • the oil or the base oils of the composition according to the invention are chosen from polyalphaolefins (PAO), polyalkylene glycols (PAG) and esters of carboxylic acids and alcohols.
  • PAO polyalphaolefins
  • PAG polyalkylene glycols
  • esters of carboxylic acids and alcohols are chosen from polyalphaolefins (PAO), polyalkylene glycols (PAG) and esters of carboxylic acids and alcohols.
  • the oil or the base oils of the composition according to the invention can be chosen from the base oils of group II or III.
  • the lubricating composition according to the invention comprises at least one base oil from group II or III and at least one base oil of polyalphaolefin type.
  • a lubricating composition according to the invention can comprise at least 70% by mass of base oil (s) relative to its total mass, preferably from 75 to 99% by mass of base oil (s), preferably from 80 to 98% by mass of base oil (s), more preferably from 85 to 95% by mass of base oil (s), relative to its total mass.
  • the lubricating composition according to the invention comprises at least one additive chosen from antiwear additives, extreme pressure additives, antioxidants, anti-corrosion additives, metal deactivator additives, anti-foaming agents, dispersants and their mixtures.
  • This or these additives are chosen so that the lubricating composition will have (after addition of this or these additives) a boron content less than or equal to 100 ppm by weight and a nitrogen content strictly greater than 100 ppm by weight and less than or equal to 500 ppm by weight, relative to the total weight of the lubricating composition.
  • the boron content will be less than or equal to 50 ppm by weight, more preferably less than or equal to 10 ppm by weight.
  • the nitrogen content will be greater than or equal to 200 ppm by weight, more preferably greater than or equal to 300 ppm by weight.
  • the nitrogen content will be less than or equal to 490 ppm by weight.
  • the boron content ranges from 0.1 ppm to 10 ppm by weight, or even from 0.5 to 5 ppm by weight, and the nitrogen content ranges from 200 to 500 ppm by weight, or even 300 at 490 ppm by weight.
  • additives can be introduced individually and / or in the form of a mixture like those already available for sale for commercial lubricant formulations for vehicle engines, with a performance level as defined by ACEA ( Association European Automobile Manufacturers) and / or GARI (American Petroleum Institute), well known to those skilled in the art.
  • ACEA Association European Automobile Manufacturers
  • GARI American Petroleum Institute
  • the lubricating composition may for example comprise at least one antiwear additive.
  • the antiwear additives are chosen from phospho-sulfur additives such as metal alkylthiophosphates, in particular zinc alkylthiophosphates, and more specifically zinc dialkyldithiophosphates or ZnDTP.
  • phospho-sulfur additives such as metal alkylthiophosphates, in particular zinc alkylthiophosphates, and more specifically zinc dialkyldithiophosphates or ZnDTP.
  • the preferred compounds are of formula Zn ((SP (S) (OR 2 ) (OR 3 )) 2, in which R 2 and R 3 , identical or different, independently represent an alkyl group, preferably an alkyl group comprising from 1 to 18 carbon atoms.
  • Amine phosphates are also antiwear additives which can be used in a composition according to the invention.
  • the phosphorus provided by these additives can act as a poison in the catalytic systems of automobiles because these additives generate ash.
  • additives which do not provide phosphorus such as, for example, polysulfides, in particular sulfur-containing olefins.
  • a lubricating composition according to the invention can comprise from 0.01 to 15% by weight, preferably from 0.1 to 10% by weight, preferably from 1 to 5% by weight of antiwear agent (s), relative to to the total weight of the composition.
  • the lubricating composition can for example comprise at least one antioxidant.
  • the antioxidant additive generally helps to delay the degradation of the composition in service. This degradation can be reflected in particular by the formation of deposits, by the presence of sludge or by an increase in the viscosity of the composition.
  • Antioxidant additives act in particular as radical inhibitors or destroyers of hydroperoxides.
  • antioxidant additives commonly used, there may be mentioned antioxidant additives of phenolic type, antioxidant additives of amine type, phosphosulfurized antioxidant additives. Some of these antioxidant additives, for example phosphosulfurized antioxidant additives, can generate ash.
  • the phenolic antioxidant additives can be ash free or in the form of neutral or basic metal salts.
  • the antioxidant additives can in particular 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 C1-C12 alkyl group, N, N '-dialkyl-aryl-diamines and mixtures thereof.
  • the sterically hindered phenols are chosen from compounds comprising a phenol group of which at least one carbon vicinal of the carbon carrying the alcohol function is substituted by at least one C 1 -C 10 alkyl group, preferably an alkyl group.
  • Amino compounds are another class of antioxidant additives that can be used, optionally in combination with phenolic antioxidant additives.
  • Examples of amino compounds are aromatic amines, for example aromatic amines of formula NR 4 R 5 R 6 in which R 4 represents an aliphatic group or an aromatic group, optionally substituted, R 5 represents an aromatic group, optionally substituted, R 6 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group or a group of formula R 7 S (0) 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 are copper compounds, for example copper thio- or dithio-phosphates, copper and carboxylic acid salts, dithiocarbamates, sulphonates, phenates, copper acetylacetonates. Copper I and II salts, succinic acid or anhydride salts can also be used.
  • a lubricating composition used according to the invention can contain all types of antioxidant additives known to those skilled in the art.
  • a lubricating composition used according to the invention comprises at least one antioxidant additive free of ash.
  • a lubricating composition used according to the invention can comprise from 0.01 to 2% by weight of at least one antioxidant additive, relative to the total weight of the composition.
  • the lubricating composition may for example comprise at least one anti-corrosion additive.
  • the anti-corrosion additive advantageously makes it possible to delay or prevent the corrosion of the metal parts of the propulsion system, and in particular the corrosion of the bearings located between the rotor and the stator of an electric motor, generally based on copper.
  • a lubricating composition according to the invention can 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 of agent. anticorrosion, relative to the total weight of the composition.
  • the lubricating composition may for example comprise at least one metal deactivator additive.
  • the metal deactivator additive can be chosen from tolutriazole, benzotriazoles optionally substituted with alkyl groups, triazoles optionally substituted with alkyl groups, or dimercaptothiadiazole.
  • a lubricating composition according to the invention can comprise from 0.01 to 2% by mass or from 0.01 to 5% by mass, preferably from 0.1 to 1.5% by mass or from 0.1 to 2% by mass of additive metallic deactivator, relative to the total weight of the composition.
  • the lubricating composition may for example comprise at least one anti-foam.
  • the antifoam agent is chosen from polyacrylates, waxes and polyorganosiloxanes.
  • a lubricating composition according to the invention can 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 of agent. defoamer, relative to the total weight of the composition.
  • the lubricating composition may for example comprise at least one dispersant.
  • the dispersing agent can be chosen from Mannich bases and succinimides, for example of the polyisobutylene succinimide type.
  • a lubricating composition according to the invention may for example comprise from 0.05 to 5% by weight of dispersing agent (s), preferably from 0.1 to 3% by weight or from 0.1 to 2% by weight of dispersing agent, relative to the total weight of the composition.
  • dispersing agent s
  • s dispersing agent
  • the lubricating composition can also comprise one or more other additives, different from the additives defined above, for example chosen from friction modifiers, detergents and pour point depressants.
  • the friction modifier additive can be chosen from a compound providing metallic elements and an ash-free compound.
  • the compounds providing metallic elements mention may be made of transition metal complexes such as Mo, Sb, Sn, Fe, Cu, Zn, the ligands of which may be hydrocarbon compounds comprising oxygen, nitrogen or carbon atoms. sulfur or phosphorus.
  • the ash-free friction modifying additives are generally of organic origin and can be chosen from fatty acid monoesters and polyols, alkoxylated amines, alkoxylated fatty amines, fatty epoxides, borate fatty epoxides; fatty amines or esters of fatty acid glycerol.
  • the fatty compounds comprise at least one hydrocarbon group comprising from 10 to 24 carbon atoms.
  • a lubricating composition according to the invention can 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. weight of friction modifier additive, relative to the total weight of the composition.
  • Detergent additives generally reduce the formation of deposits on the surface of metal parts by dissolving oxidation and combustion by-products.
  • the detergent additives which can be used in a lubricating composition according to the invention are generally known to those skilled in the art.
  • the detergent additives can be anionic compounds comprising a long lipophilic hydrocarbon chain and a hydrophilic head.
  • the associated cation can be a metal cation of an alkali or alkaline earth metal.
  • the detergent additives are preferably chosen from alkali metal or alkaline earth metal salts of carboxylic acids, sulphonates, salicylates, naphthenates, as well as salts of phenates.
  • the alkali metals and alkaline earth metals are preferably calcium, magnesium, sodium or barium.
  • metal salts generally include the metal in a stoichiometric amount or else in excess, therefore in an amount greater than the stoichiometric amount.
  • overbased detergent additives the excess metal providing the overbased character to the detergent additive is then generally in the form of a metal salt insoluble in oil, for example a carbonate, a hydroxide, an oxalate, an acetate, a glutamate, preferably a carbonate .
  • a lubricating composition according to the invention may for example comprise from 0.05 to 4% by weight of detergent additive, relative to the total weight of the composition.
  • a lubricating composition according to the invention may also include at least one pour point depressant additive (also referred to as "PPD” agents for "For Point Depressant” in English).
  • PPD pour point depressant additive
  • pour point depressant additives By slowing the formation of paraffin crystals, pour point depressant additives generally improve the cold behavior of the composition.
  • pour point lowering additives mention may be made of polymethacrylates of alkyl, polyacrylates, polyarylamides, polyalkylphenols, polyalkylnaphthalenes, alkylated polystyrenes.
  • said additive (s) can be added to an oil or mixture of base oils, then the other additional additives added.
  • said additive (s) can be added to a pre-existing conventional lubricating formulation, comprising in particular one or more base oils, one or more additional additives.
  • all of the additives can be formulated together in an additive package, and the resulting additive package added to a base oil or mixture of oils.
  • the total amount of additives in the lubricating composition is adapted in order to obtain the boron and nitrogen contents defined in the present invention.
  • the lubricating composition according to the invention has a kinematic viscosity, measured at 100 ° C according to the ISO 3104 standard ranging from 3 to 50 mm 2 / s, preferably from 4 to 25 mm 2 / s, more preferably from 5 at 10 mm 2 / s.
  • the lubricating composition according to the invention has a kinematic viscosity, measured at -10 ° C according to the ISO 3104 standard ranging from 200 to 600 mm 2 / s, preferably from 250 to 500 mm 2 / s, more preferably from 275 to 400 mm 2 / s.
  • the lubricating composition according to the invention has a kinematic viscosity at -40 ° C, measured according to the ASTM D2983 standard ranging from 3000 to 10,000 mPa.s, preferably from 4000 to 9000 mPa.s, more preferably from 4500 to 8800 mPa.s.
  • the lubricating composition according to the invention comprises calcium, in a content ranging from 250 to 450 ppm, preferably ranging from 300 to 400 ppm by weight, relative to the total weight of the lubricating composition.
  • the lubricating composition according to the invention is substantially free from molybdenum, ie if the composition comprises molybdenum, the composition will typically comprise less than 1 ppm of molybdenum.
  • the lubricating composition according to the invention comprises phosphorus, preferably in a content ranging from 50 to 1000 ppm, preferably ranging from 100 to 500 ppm by weight, relative to the total weight of the lubricating composition.
  • the lubricating composition according to the invention comprises sulfur, preferably in a content ranging from 50 to 2000 ppm, preferably ranging from 100 to 1500 ppm by weight, relative to the total weight of the lubricating composition.
  • the lubricating composition according to the invention comprises:
  • boron content ranging from 0.1 ppm to 10 ppm by weight, or even from 0.5 to 5 ppm by weight
  • phosphorus content ranging from 50 to 1000 ppm, or even from 100 to 500 ppm by weight
  • the electrical resistivity values measured at 90 ° C of the lubricating compositions according to the invention are between 5 and 10,000 Mohm.m, more preferably between 6 and 5,000 Mohm.m.
  • the lubricating composition according to the invention comprises, or even consists of:
  • base oils preferably chosen from polyalphaolefins (PAO), polyalkylene glycols (PAG), esters of carboxylic acids and alcohols, base oils from Group II and Base oils from Group III, preferably chosen from polyalphaolefins (PAO), and base oils from Group III;
  • PAO polyalphaolefins
  • PAG polyalkylene glycols
  • PAO esters of carboxylic acids and alcohols
  • base oils from Group II and Base oils from Group III preferably chosen from polyalphaolefins (PAO), and base oils from Group III;
  • At least one dispersant additive preferably chosen from succinimides, such as polyisobutylene succinimides,
  • additives chosen from anti-wear additives, extreme pressure additives, antioxidants, anti-corrosion additives, metal deactivator additives, anti-foaming agents, and mixtures thereof.
  • the lubricating composition according to the invention comprises, or even consists of:
  • base oil preferably chosen from polyalphaolefins (PAO), polyalkylene glycols (PAG), esters of carboxylic acids and alcohols, base oils from Group II and base oils from Group III, preferably from polyalphaolefins (PAOs), base oils from Group II and base oils from Group III;
  • additives chosen from anti-wear additives, extreme pressure additives, antioxidants, anti-corrosion additives, metal deactivator additives, defoamers, and mixtures thereof; the contents being expressed relative to the total weight of said lubricating composition.
  • the present invention also relates to the use of the lubricating composition according to the invention for lubricating and / or cooling a propulsion system of an electric or hybrid vehicle.
  • the lubricating composition is applied to lubricate at least one element selected from the gearbox, the transmission, the motor, the reduction gear.
  • Figure 1 is a schematic representation of an electric drive system.
  • the motor of an electric vehicle (1) comprises power electronics (11) connected to a stator (13) and a rotor (14).
  • the speed of rotation of the rotor is very important, which means adding a speed reducer (3) between the electric motor (1) and the wheels of the vehicle.
  • the stator comprises coils, in particular copper coils which are supplied alternately by an electric current. This makes it possible to generate a rotating magnetic field.
  • the rotor itself includes coils or permanent magnets or other magnetic materials and is rotated by the rotating magnetic field.
  • the power electronics, stator and rotor of an electric motor are parts that are structurally complex and generate a large amount of heat during motor operation. This is why the lubricating composition according to the invention is more specifically used to cool the power electronics and / or the rotor and / or the stator of the electric motor.
  • the invention relates to the use of a lubricating composition as defined in the present invention to cool the power electronics, the rotor and the stator of the electric motor.
  • a bearing (12) for maintaining the axis of rotation is also integrated between the rotor and the stator.
  • This bearing is subjected to high mechanical stresses and poses problems of fatigue wear. It is therefore necessary to lubricate the bearing in order to increase its life. This is why the lubricating composition as defined above is also used to lubricate an electric vehicle motor.
  • the invention relates to the use of a lubricating composition as defined in the present invention for lubricating the bearings located between the rotor and the stator.
  • the reducer (3) which is part of the transmission, has the role of reducing the speed of rotation at the output of the electric motor and of adapting the speed transmitted to the wheels, making it possible at the same time to control the speed of the vehicle.
  • This reducer is subjected to high friction stresses and therefore needs to be lubricated appropriately in order to prevent it from being damaged too quickly. This is why the lubricating composition as defined in the present invention is also used to lubricate the reduction gear and the transmission of an electric vehicle.
  • the invention relates to the use of a lubricating composition as defined in the present invention to lubricate the gearbox of an electric vehicle.
  • the invention also relates to the use of a lubricating composition as defined in the present invention for cooling the power electronics and / or the rotor / stator pair and lubricating the reduction gear and / or the bearings of the rotor / stator pair. 'an engine of an electric vehicle.
  • the invention also relates to the use of a lubricating composition as defined in the present invention for cooling the battery of an electric vehicle.
  • Lithium-ion batteries are the most common in the field of electric vehicles.
  • the development of increasingly powerful batteries and smaller and smaller in size implies the emergence of the cooling problem of this battery. Indeed, as soon as the battery exceeds temperatures of the order of 50 to 60 ° C, there is a high risk that the battery will ignite or even explode.
  • the invention also relates to the use of a composition as defined in the present invention for cooling the battery and the motor of an electric vehicle.
  • the invention also relates to the use of a lubricating composition as defined in the present invention for cooling an electric motor of a hybrid vehicle.
  • the invention also relates, according to another of its aspects, to a method of lubricating and / or cooling a propulsion system of an electric or hybrid vehicle, said method comprising the use of the lubricating composition according to invention with at least one metal part of the propulsion system of an electric or hybrid vehicle.
  • the method according to the invention thus comprises at least one step during which the metal part is lubricated and / or cooled.
  • the lubricating composition makes it possible both to lubricate one part and to cool another part of the propulsion system.
  • the lubricating composition according to the invention makes it possible to lubricate the reduction gear and to cool the rotor.
  • the lubricating composition according to the invention is particularly advantageous in that it significantly improves durability and resistivity.
  • the boron and nitrogen contents surprisingly make it possible to obtain a lubricating composition exhibiting improved resistivity and improved durability.
  • the resistivity of the lubricating composition is maintained at a high level for a long time, i.e. even after prolonged use of the lubricating composition.
  • the resistivity of the lubricating composition according to the invention deteriorates less than the resistivity of lubricating compositions of the state of the art, not containing the claimed contents of boron and nitrogen.
  • the lubricating composition according to the invention exhibits durable resistivity over time, i.e. during use (implementation) of the lubricating composition in the propulsion system.
  • the particular, advantageous or preferred characteristics of the lubricating composition according to the invention make it possible to define uses according to the invention which are also particular, advantageous or preferred.
  • Example 1 Description of the lubricating compositions Four lubricating compositions were tested and compared:
  • a lubricating composition according to the invention Cl 1 comprising approximately 96.75% by weight of base oils, 0.5% by weight of a viscosity modifying additive, and 2.75% by weight of a packet of additives ,
  • a lubricating composition according to the invention CI2 comprising 91.1% by weight of an oil of base, 5.6% by weight of viscosity modifier additive, and 3.3% by weight of a packet of additives.
  • the lubricating compositions CM and CI2 were prepared by mixing the ingredients, typically at a temperature of the order of 40 ° C.
  • Example 2 Study of the electrical properties of lubricating compositions
  • the electrical properties of the lubricating compositions described in Example 1 were measured and are shown in Table 3.
  • Table 3 the used oil corresponds to the oil after the GFC-Tr-41-A test.
  • the results of Table 3 show that the lubricating composition according to the invention has very good electrical properties, and in particular very good resistivity.
  • the good resistivity is maintained over time since the test on “used oil” makes it possible to simulate the wear of the lubricating composition and therefore its degradation during its use, and the results on used oil show that the properties are maintained, and in particular the resistivity is maintained over the time of use of the composition.
  • Example 3 Study of the antiwear and extreme pressure properties of the lubricating compositions
  • test conditions in Table 4 are as follows:
  • Type C pitting test (type of toothing) / 1440 rpm (rotation speed) / stage 9 (load applied during the test) / 120 ° C (test temperature ).
  • the "NOK" result indicates that the composition CC1 does not pass this test.
  • Example 5 Compositions CI3 and CC3
  • compositions CI3 and CC3 were prepared in a similar manner to compositions CI1 and CI2 (Example 1).
  • composition CI3 comprises 91.6% by weight of a base oil, 5.1% by weight of a viscosity modifying additive and 3.3% by weight of a packet of additives comprising in particular an antifoam and a metal deactivator.
  • composition CC3 differs from the composition CI3 in that it further comprises 0.3% by weight of a detergent additive of the calcium sulphonate type (the amount of base oil is therefore 91.3% by weight in composition CC3).
  • the elemental composition of compositions CI3 and CC3 is shown in Table 6.
  • the extreme pressure properties of the compositions CI3 and C3 are measured and indicated in Table 6, using the same method as that described in Example 3.
  • the resistivity on fresh oil of the two compositions CI3 and CC3 is measured and indicated in the table. 6, using the same method as that described in Example 2.
  • composition CI3 comprising 331 ppm by weight of calcium exhibits better extreme pressure properties and better electrical resistivity than composition CC3 comprising 711 ppm by weight of calcium.
  • a lower calcium content combined with the claimed amounts of boron and nitrogen, improves the extreme pressure properties of lubricating compositions.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Abstract

La présente invention concerne une composition lubrifiante comprenant au moins une huile de base et au moins un additif choisi parmi les additifs anti-usure, les additifs extrême-pression, les antioxydants, les additifs anticorrosion, les additifs désactivateur métallique, les anti-mousses, les dispersants et leurs mélanges, ladite composition ayant une teneur en bore inférieure ou égale à 100 ppm en poids et une teneur en azote strictement supérieure à 100 ppm en poids et inférieure ou égale à 500 ppm en poids, par rapport au poids total de la composition lubrifiante.

Description

DESCRIPTION
TITRE : COMPOSITION LUBRIFIANTE POUR VEHICULES ELECTRIQUES
DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION
La présente invention concerne le domaine des compositions lubrifiantes pour véhicule électrique ou hybride. Elle concerne plus particulièrement l’amélioration de la résistivité et de la durabilité de compositions lubrifiantes mises en œuvre dans des véhicules électriques ou hybrides.
ETAT DE LA TECHNIQUE
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.
D’une manière générale, il est nécessaire de mettre en œuvre, dans les véhicules, des compositions lubrifiantes, dites encore « des lubrifiants », à des fins principales de réduction des forces de frottement entre les différentes pièces du système de propulsion du véhicule, notamment entre les pièces métalliques en mouvement dans les moteurs. Ces compositions lubrifiantes sont en outre efficaces pour prévenir une usure prématurée voire un endommagement de ces pièces, et en particulier de leur surface.
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 d’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.
Ce refroidissement pourra se faire par un refroidissement direct ou un refroidissement indirect. En raison de l’augmentation grandissante de la densité de puissance des moteurs électriques, il sera nécessaire de développer et d’améliorer le mode de refroidissement direct du moteur électrique où le fluide lubrifiant de la partie transmission servira également à refroidir les parties chaudes du moteur électrique. On peut citer en exemple le véhicule Tesla Model S, dans lequel le lubrifiant du réducteur circule également dans le rotor creux du moteur électrique pour refroidir les têtes de bobine statoriques via plusieurs jets d’huile. Pour ce faire, une composition lubrifiante est classiquement composée d’une ou plusieurs huile(s) de base, auxquelles sont généralement associés plusieurs additifs dédiés à stimuler les performances lubrifiantes de l’huile de base, comme par exemple des additifs modificateurs de frottement.
Pour des raisons 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 propulsion (moteur, batterie, etc.) d'un véhicule électrique ou hybride. Malheureusement, ces deux propriétés, lubrification et refroidissement, imposent à première vue des contraintes opposées.
Un type de performance particulièrement utile pour une composition lubrifiante des systèmes de propulsion de véhicules électriques ou hybrides consiste à présenter de bonnes propriétés de résistance à l’usure, propriétés faisant partie systématiquement des prérogatives à respecter dans les cahiers des charges des constructeurs.
En outre, ce type de composition lubrifiante doit pouvoir refroidir les systèmes de propulsion de véhicules électriques ou hybrides. Le lubrifiant doit en outre présenter des propriétés isolantes afin d’éviter toute défaillance au niveau des composants électriques. En particulier, un lubrifiant conducteur peut entraîner un risque de fuite de courant électrique au niveau du bobinage du stator et rotor, ce qui réduit ainsi l’efficacité des systèmes de propulsion, et crée une éventuelle surchauffe au niveau des composants électriques, allant même jusqu’à détériorer le système. Il est donc crucial, dans le cadre de la mise en œuvre de lubrifiants pour systèmes de propulsion de véhicules électriques ou hybrides, que les lubrifiants aient des bonnes propriétés « électriques » en plus de propriétés lubrifiantes.
C’est donc un objet de la présente invention que de fournir une nouvelle composition lubrifiante, particulièrement utile pour les véhicules électriques ou hybrides, dont les propriétés de durabilité et de résistivité électrique sont améliorées.
RESUME DE L’INVENTION
Plus précisément, la présente invention concerne une composition lubrifiante comprenant au moins une huile de base et au moins un additif choisi parmi les additifs anti usure, les additifs extrême-pression, les antioxydants, les additifs anticorrosion, les additifs désactivateur métallique, les anti-mousses, les dispersants et leurs mélanges, ladite composition ayant une teneur en bore inférieure ou égale à 100 ppm en poids et une teneur en azote strictement supérieure à 100 ppm en poids et inférieure ou égale à 500 ppm en poids, par rapport au poids total de la composition lubrifiante.
Selon un mode de réalisation, la teneur en bore est inférieure à 50 ppm en poids, de préférence inférieure à 10 ppm en poids, et/ou la teneur en azote va de 200 à 500 ppm en poids, de préférence de 300 à 490 ppm en poids. Selon un mode de réalisation, la composition selon l’invention comprend au moins 70 % en poids d’huile(s) de base, de préférence de 75 à 99 % en poids d’huile(s) de base, préférentiellement de 80 à 98% en poids d’huile(s) de base, plus préférentiellement de 85 à 95% en poids d’huile(s) de base, par rapport au poids total de la composition lubrifiante.
Selon un mode de réalisation, la composition selon l’invention présente une viscosité cinématique à 100°C allant de 3 à 50 mm2/s, de préférence de 4 à 25 mm2/s, de préférence encore de 5 à 10 mm2/s.
Selon un mode de réalisation, la composition selon l’invention présente une viscosité cinématique à -10°C allant de 200 à 600 mm2/s, de préférence de 250 à 500 mm2/s, de préférence encore de 275 à 400 mm2/s.
Selon un mode de réalisation, la composition selon l’invention comprend au moins un additif dispersant comprenant de l’azote.
La présente invention concerne également l’utilisation de la composition lubrifiante selon l’invention, pour lubrifier et/ou refroidir un système de propulsion d’un véhicule électrique ou hybride.
Selon un mode de réalisation, le véhicule est un véhicule électrique.
Selon un mode de réalisation, la composition lubrifiante selon l’invention est utilisée pour lubrifier et refroidir un système de propulsion d’un véhicule électrique ou hybride.
Selon un mode de réalisation, la composition lubrifiante selon l’invention est utilisée pour lubrifier le réducteur et pour refroidir le rotor.
Par « système de propulsion » au sens de la présente invention, on entend désigner un système comprenant les pièces mécaniques nécessaires à la propulsion d’un véhicule. Dans le cadre d’un véhicule électrique, le système de propulsion englobe ainsi plus particulièrement un moteur électrique, ou l’ensemble rotor-stator de l’électronique de puissance (dédié à la régulation de la vitesse), une transmission appelée également réducteur et une batterie.
Par « véhicule électrique » au sens de la présente invention, on entend désigner 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.
La composition lubrifiante selon l’invention présente une résistivité améliorée et une durabilité améliorée.
La composition lubrifiante selon l’invention a l’avantage de pouvoir être utilisée à la fois pour lubrifier certaines pièces d’un système de propulsion d’un véhicule électrique ou hybride et pour refroidir certaines pièces d’un système de propulsion d’un véhicule électrique ou hybride.
D’autres caractéristiques, variantes et avantages de la mise en œuvre de l’invention, ressortiront mieux à la lecture de la description et des exemples qui vont suivre, donnés à titre illustratif et non limitatif de l’invention.
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.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
[Fig. 1] est une représentation schématique d’un système de motorisation électrique.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION
La présente invention concerne une composition lubrifiante comprenant au moins une huile de base et au moins un additif choisi parmi les additifs anti-usure, les additifs extrême- pression, les antioxydants, les additifs anticorrosion, les additifs désactivateur métallique, les anti-mousses, les dispersants et leurs mélanges, ladite composition ayant une teneur en bore inférieure ou égale à 100 ppm en poids et une teneur en azote strictement supérieure à 100 ppm en poids et inférieure ou égale à 500 ppm en poids, par rapport au poids total de la composition lubrifiante.
La teneur en azote peut être déterminée selon la norme la NF T 60-106. Pour les autres éléments, tel que le bore, la teneur élémentaire peut être déterminée selon la norme ASTM D4951.
Huiles de base
La composition lubrifiante selon l’invention peut ainsi comprendre une ou plusieurs huiles de base.
Ces huiles de base peuvent être choisies parmi les huiles de base conventionnellement utilisées dans le domaine des huiles lubrifiantes, telles que les huiles minérales, synthétiques ou naturelles, animales ou végétales ou leurs mélanges.
Il peut s’agir d’un mélange de plusieurs huiles de base, par exemple un mélange de deux, trois, ou quatre huiles de base.
Les huiles de base des compositions lubrifiantes considérées selon l’invention peuvent être en particulier 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 ATI EL) et présentées dans le tableau 1 ci-dessous ou leurs mélanges.
[Table 1]
Figure imgf000006_0001
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, déparaffinage au solvant, hydrotraitement, hydrocraquage, hydroisomérisation et hydrofinition.
Des mélanges d’huiles synthétiques et minérales, pouvant être biosourcées, peuvent également être employés.
Il n’existe généralement aucune limitation quant à l’emploi d’huiles de base différentes pour réaliser les compositions mises en œuvre selon l’invention, si ce n’est qu’elles doivent avoir des propriétés, notamment en termes de viscosité, d’indice de viscosité, ou de résistance à l’oxydation, adaptées à une utilisation pour des systèmes de propulsion d’un véhicule électrique ou hybride.
Les huiles de bases des compositions mises en œuvre selon l’invention peuvent également être choisies parmi les huiles synthétiques, telles certains esters d’acides carboxyliques et d’alcools, les polyalphaoléfines (PAO), et les polyalkylène glycol (PAG) obtenus 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.
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.
Avantageusement, l’huile ou les huiles de base de la composition selon l’invention sont choisies parmi les polyalphaoléfines (PAO), les polyalkylène glycol (PAG) et les esters d’acides carboxyliques et d’alcools.
Selon un mode de réalisation alternatif, l’huile ou les huiles de base de la composition selon l’invention peuvent être choisies parmi les huiles de base du groupe II ou III.
Selon un mode de réalisation, la composition lubrifiante selon l’invention comprend au moins une huile de base du groupe II ou III et au moins une huile de base de type polyalphaoléfine.
Une composition lubrifiante selon l’invention peut comprendre au moins 70 % en masse d’huile(s) de base par rapporté sa masse totale, de préférence de 75 à 99 % en masse d’huile(s) de base, préférentiellement de 80 à 98% en masse d’huile(s) de base, plus préférentiellement de 85 à 95% en masse d’huile(s) de base, par rapport à sa masse totale.
Additiffs )
La composition lubrifiante selon l’invention comprend au moins un additif choisi parmi les additifs anti-usure, les additifs extrême-pression, les antioxydants, les additifs anticorrosion, les additifs désactivateur métallique, les anti-mousses, les dispersants et leurs mélanges.
Ce ou ces additifs sont choisis de telle sorte que la composition lubrifiante présentera (après ajout de ce ou ces additifs) une teneur en bore inférieure ou égale à 100 ppm en poids et une teneur en azote strictement supérieure à 100 ppm en poids et inférieure ou égale à 500 ppm en poids, par rapport au poids total de la composition lubrifiante.
De préférence, la teneur en bore sera inférieure ou égale à 50 ppm en poids, de préférence encore inférieure ou égale à 10 ppm en poids.
De préférence, la teneur en azote sera supérieure ou égale à 200 ppm en poids, de préférence encore supérieure ou égale à 300 ppm en poids.
De préférence, la teneur en azote sera inférieure ou égale à 490 ppm en poids.
Selon un mode de réalisation, la teneur en bore va de 0,1 ppm à 10 ppm en poids, voire de 0,5 à 5 ppm en poids, et la teneur en azote va de 200 à 500 ppm en poids, voire de 300 à 490 ppm en poids.
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 GARI (American Petroleum Institute), bien connus de l’homme du métier.
La composition lubrifiante peut comprendre par exemple au moins un additif 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'amines 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 oléfines soufrées.
Une composition lubrifiante selon l’invention peut comprendre de 0,01 à 15% en poids, de préférence de 0,1 à 10% en poids, préférentiellement de 1 à 5% en poids d’agent(s) anti usure, par rapport au poids total de la composition.
La composition lubrifiante peut comprendre par exemple au moins un 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 C1-C12, les N,N'-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- C10, de préférence un groupement alkyle en C1-C6, de préférence un groupement alkyle en C4, de préférence par le groupement tert-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 amines aromatiques, par exemple les amines 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 lubrifiante mise en œuvre selon l’invention peut contenir tous types d’additifs antioxydants connus de l’homme du métier.
De manière avantageuse, une composition lubrifiante mise en œuvre selon l’invention comprend au moins un additif antioxydant exempt de cendres.
Une composition lubrifiante mise en œuvre selon l’invention peut comprendre de 0,01 à 2 % en poids d’au moins un additif antioxydant, par rapport au poids total de la composition.
La composition lubrifiante peut comprendre par exemple au moins un additif anticorrosion.
L’additif anti-corrosion permet avantageusement de retarder ou empêcher la corrosion des pièces métalliques du système de propulsion, et en particulier du la corrosion des roulements situés entre le rotor et le stator d’un moteur électrique, généralement à base de cuivre.
Une composition lubrifiante selon l’invention peut comprendre de 0,01 à 2 % massique ou de 0,01 à 5 % massique, préférentiellement de 0,1 à 1 ,5 % massique ou de 0,1 à 2 % massique d’agent anticorrosion, par rapport au poids total de la composition. La composition lubrifiante peut comprendre par exemple au moins un additif désactivateur métallique.
L’additif désactivateur métallique peut être choisi parmi le tolutriazole, les benzotriazoles éventuellement substitués par des groupements alkyles, les triazoles éventuellement substitués par des groupements alkyles, ou du dimercaptothiadiazole.
Une composition lubrifiante selon l’invention peut comprendre de 0,01 à 2 % massique ou de 0,01 à 5 % massique, préférentiellement de 0,1 à 1 ,5 % massique ou de 0,1 à 2 % massique d’additif désactivateur métallique, par rapport au poids total de la composition.
La composition lubrifiante peut comprendre par exemple au moins un anti-mousse.
De manière préférée, l’agent antimousse est choisi parmi les polyacrylates, les cires et les polyorganosiloxanes.
Une composition lubrifiante selon l’invention peut comprendre de 0,01 à 2 % massique ou de 0,01 à 5 % massique, préférentiellement de 0,1 à 1 ,5 % massique ou de 0,1 à 2 % massique d’agent antimousse, par rapport au poids total de la composition.
La composition lubrifiante peut comprendre par exemple au moins un dispersant.
L’agent dispersant peut être choisi parmi les bases de Mannich, les succinimides, par exemple de type polyisobutylène succinimide.
Une composition lubrifiante selon l’invention peut par exemple comprendre de 0,05 à 5 % en poids d’agent(s) dispersant(s), préférentiellement de 0,1 à 3 % massique ou de 0,1 à 2 % massique d’agent dispersant, par rapport au poids total de la composition.
Additifs complémentaires
La composition lubrifiante peut également comprendre un ou plusieurs autres additifs, différents des additifs définis précédemment, par exemple choisis parmi les modificateurs de frottement, les détergents et les abaisseurs de point d’écoulement.
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 amines alcoxylées, les amines grasses alcoxylées, les époxydes gras, les époxydes gras de borate ; les amines 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 lubrifiante selon l’invention peut comprendre de 0,01 à 2 % en poids ou de 0,01 à 5 % en poids, préférentiellement de 0,1 à 1,5 % en poids ou de 0,1 à 2 % en poids d’additif modificateur de frottement, par rapport au poids total de la composition.
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 lubrifiante 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 stoechiométrique 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 lubrifiante selon l’invention peut par exemple comprendre de 0,05 à 4 % en poids d’additif détergent, par rapport au poids total de la composition.
Une composition lubrifiante selon l’invention peut également comprendre au moins un additif abaisseur du point d’écoulement, (dits encore agents « PPD » pour « Pour Point Depressant » en langue anglaise).
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. En termes de formulation d’une telle composition lubrifiante, le ou lesdits additifs(s) peuvent être additionnés à une huile ou mélange d’huiles de base, puis les autres additifs complémentaires ajoutés.
Alternativement, le ou lesdits additifs peuvent être additionnés à une formulation lubrifiante conventionnelle préexistante, comprenant notamment une ou plusieurs huiles de base, un ou plusieurs additifs complémentaires.
Alternativement, tous les additifs peuvent être formulés ensemble dans un paquet d’additifs, et le paquet d’additifs ainsi formé additionné à une huile ou mélange d’huiles de base.
La quantité totale des additifs dans la composition lubrifiante est adaptée afin d’obtenir les teneurs en bore et en azote définie dans la présente invention.
Composition lubrifiante selon l’invention
Avantageusement, la composition lubrifiante selon l’invention présente une viscosité cinématique, mesurée à 100°C selon la norme ISO 3104 allant de 3 à 50 mm2/s, de préférence de 4 à 25 mm2/s, de préférence encore de 5 à 10 mm2/s.
Avantageusement, la composition lubrifiante selon l’invention présente une viscosité cinématique, mesurée à -10°C selon la norme ISO 3104 allant de 200 à 600 mm2/s, de préférence de 250 à 500 mm2/s, de préférence encore de 275 à 400 mm2/s.
Avantageusement, la composition lubrifiante selon l’invention présente une viscosité cinématique à -40°C, mesurée selon la norme ASTM D2983 allant de 3000 à 10000 mPa.s, de préférence de 4000 à 9000 mPa.s, de préférence encore de 4500 à 8800 mPa.s.
Avantageusement, la composition lubrifiante selon l’invention comprend du calcium, en une teneur allant de 250 à 450 ppm, de préférence allant de 300 à 400 ppm en poids, par rapport au poids total de la composition lubrifiante.
Avantageusement, la composition lubrifiante selon l’invention est substantiellement exempte de molybdène, i.e. si la composition comprend du molybdène, la composition comprendra typiquement moins de 1 ppm de molybdène.
Avantageusement, la composition lubrifiante selon l’invention comprend du phosphore, de préférence en une teneur allant de 50 à 1000 ppm, de préférence allant de 100 à 500 ppm en poids, par rapport au poids total de la composition lubrifiante.
Avantageusement, la composition lubrifiante selon l’invention comprend du soufre, de préférence en une teneur allant de 50 à 2000 ppm, de préférence allant de 100 à 1500 ppm en poids, par rapport au poids total de la composition lubrifiante. Ainsi, selon un mode de réalisation, la composition lubrifiante selon l’invention comprend :
- une teneur en bore allant de 0,1 ppm à 10 ppm en poids, voire de 0,5 à 5 ppm en poids, et
- une teneur en azote allant de 200 à 500 ppm en poids, voire de 300 à 490 ppm en poids, et
- une teneur en calcium allant de 150 à 1000 ppm en poids, voire de 200 à 500 ppm en poids, et
- une teneur en phosphore allant de 50 à 1000 ppm, voire de 100 à 500 ppm en poids, et
- une teneur en soufre allant de 50 à 2000 ppm, voire de 100 à 1500 ppm.
Selon un mode de réalisation avantageux de la présente invention, les valeurs de résistivité électrique mesurées à 90°C des compositions lubrifiantes selon l’invention sont comprises entre 5 et 10000 Mohm.m, de préférence encore entre 6 et 5000 Mohm.m.
Selon un mode de réalisation particulier, la composition lubrifiante selon l’invention comprend, voire est constituée de :
- une huile de base ou mélange d’huiles de base, de préférence choisies parmi les polyalphaoléfines (PAO), les polyalkylène glycol (PAG), les esters d’acides carboxyliques et d’alcools, les huiles de base du Groupe II et les huiles de base du Groupe III, préférentiellement choisies parmi les polyalphaoléfines (PAO), et les huiles de base du Groupe III ;
- au moins un additif dispersant, de préférence choisi parmi les succinimides, tels que les polyisobutylène succinimides,
- éventuellement un ou plusieurs additifs choisis parmi les additifs anti-usure, les additifs extrême-pression, les antioxydants, les additifs anticorrosion, les additifs désactivateur métallique, les anti-mousses, et leurs mélanges.
Selon un mode de réalisation particulier, la composition lubrifiante selon l’invention comprend, voire est constituée de :
- de 0,05% à 5 % en poids, de préférence de 0,1 à 3% en poids, préférentiellement de 0,1 à 2% en poids, de dispersant(s), de préférence de succinimide(s) ;
- au moins 70% en poids, de préférence de 80% à 99,95 % en poids d’huile(s) de base, de préférence choisies parmi les polyalphaoléfines (PAO), les polyalkylène glycol (PAG), les esters d’acides carboxyliques et d’alcools, les huiles de base du Groupe II et les huiles de base du Groupe III, préférentiellement parmi les polyalphaoléfines (PAO), les huiles de base du Groupe II et les huiles de base du Groupe III ;
- éventuellement de 0,1% à 10 % en poids d’un ou plusieurs additifs choisis parmi les additifs anti-usure, les additifs extrême-pression, les antioxydants, les additifs anticorrosion, les additifs désactivateur métallique, les anti-mousses, et leurs mélanges ; les teneurs étant exprimées par rapport au poids total de ladite composition lubrifiante.
Applications
La présente invention concerne également l’utilisation de la composition lubrifiante selon l’invention pour lubrifier et/ou refroidir un système de propulsion d’un véhicule électrique ou hybride.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la composition lubrifiante est appliquée pour lubrifier au moins un élément choisi parmi la boîte de vitesse, la transmission, le moteur, le réducteur.
La figure 1 est une représentation schématique d’un système de motorisation électrique.
Le moteur d’un véhicule électrique (1) comprend une électronique de puissance (11) reliée à un stator (13) et un rotor (14). La vitesse de rotation du rotor est très importante, ce qui implique d’ajouter un réducteur de vitesse (3) entre le moteur électrique (1) et les roues du véhicule.
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 ou des aimants permanents ou d’autres matériaux magnétiques et est mis en rotation par le champ magnétique tournant.
L’électronique de puissance, le stator et le rotor d’un moteur électrique sont des pièces dont la structure est complexe et générant une forte quantité de chaleur au cours du fonctionnement du moteur. C’est pourquoi la composition lubrifiante selon l’invention est plus spécifiquement utilisée pour refroidir l’électronique de puissance et/ou le rotor et/ou le stator du moteur électrique.
Dans un mode de réalisation préféré, l’invention concerne l’utilisation d’une composition lubrifiante telle que définie dans la présente invention pour refroidir l’électronique de puissance, le rotor et le stator du moteur électrique.
Un roulement (12) permettant de maintenir l’axe de rotation est également intégré entre le rotor et le stator. Ce roulement 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. C’est pourquoi la composition lubrifiante telle que définie ci- dessus est également utilisée pour lubrifier un moteur de véhicule électrique.
Dans un mode de réalisation préféré, l’invention concerne l’utilisation d’une composition lubrifiante telle que définie dans la présente invention pour lubrifier les roulements situés entre le rotor et le stator. Le réducteur (3), qui fait partie de la transmission, a pour rôle 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 soit endommagé trop rapidement. C’est pourquoi la composition lubrifiante telle que définie dans la présente invention est également utilisée pour lubrifier le réducteur et la transmission d’un véhicule électrique.
Dans un mode de réalisation préféré, l’invention concerne l’utilisation d’une composition lubrifiante telle que définie dans la présente invention pour lubrifier le réducteur d’un véhicule électrique.
L’invention concerne également l’utilisation d’une composition lubrifiante telle que définie dans la présente invention pour refroidir l’électronique de puissance et/ou le couple rotor/stator et lubrifier le réducteur et/ou les roulements du couple rotor/stator d’un moteur d’un véhicule électrique.
L’invention concerne également l’utilisation d’une composition lubrifiante telle que définie dans la présente invention pour refroidir la batterie d’un véhicule électrique.
En effet, le moteur électrique est 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 pour que la batterie s’enflamme voire explose. 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 de prolonger sa durée de vie. Il existe donc un besoin de maintenir la batterie à une température acceptable.
L’invention concerne également l’utilisation d’une composition telle que définie dans la présente invention pour refroidir la batterie et le moteur d’un véhicule électrique.
L’invention concerne également l’utilisation d’une composition lubrifiante telle que définie dans la présente invention pour refroidir un moteur électrique de véhicule hybride.
L’ensemble des caractéristiques et préférences décrites pour la composition lubrifiante selon l’invention s’applique également à ses utilisations.
L’invention concerne encore, selon un autre de ses aspects, un procédé de lubrification et/ou de refroidissement d’un système de propulsion d’un véhicule électrique ou hybride, ledit procédé comprenant la mise en œuvre de la composition lubrifiante selon l’invention avec au moins une pièce métallique du système de propulsion d’un véhicule électrique ou hybride. Le procédé selon l’invention comprend ainsi au moins une étape au cours de laquelle la pièce métallique est lubrifiée et/ou refroidie.
Selon un mode de réalisation de l’utilisation et/ou du procédé selon l’invention, la composition lubrifiante permet à la fois de lubrifier une pièce et de refroidir une autre pièce du système de propulsion. De préférence, la composition lubrifiante selon l’invention permet de lubrifier le réducteur et de refroidir le rotor.
La composition lubrifiante selon l’invention est particulièrement avantageuse en ce qu’elle permet d’améliorer de manière significative la durabilité et la résistivité. En effet, les teneurs en bore et en azote permettent d’obtenir de manière surprenante une composition lubrifiante présentant une résistivité améliorée et une durabilité améliorée.
La résistivité de la composition lubrifiante est maintenue à un haut niveau pendant une longue durée, i.e. même après utilisation prolongée de la composition lubrifiante. Autrement dit, la résistivité de la composition lubrifiante selon l’invention se détériore moins que la résistivité de compositions lubrifiantes de l’état de la technique, ne contenant pas les teneurs revendiquées en bore et en azote.
Outre présenter une bonne résistivité, la composition lubrifiante selon l’invention présente une résistivité durable dans le temps, i.e. pendant l’utilisation (la mise en œuvre) de la composition lubrifiante dans le système de propulsion.
Selon l'invention, les caractéristiques particulières, avantageuses ou préférées de la composition lubrifiante 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 : Description des compositions lubrifiantes Quatre compositions lubrifiantes ont été testées et comparées :
- une composition lubrifiante commerciale CC1 d’un fournisseur,
- une composition lubrifiante commerciale CC2 d’un autre fournisseur,
- une composition lubrifiante selon l’invention Cl 1 comprenant environ 96,75% en poids d’huiles de base, 0,5% en poids d’un additif modificateur de viscosité, et 2.75% en poids d’un paquet d’additifs,
- une composition lubrifiante selon l’invention CI2 comprenant 91,1% en poids d’une huile de base, 5,6% en poids d’additif modificateur de viscosité, et 3.3% en poids d’un paquet d’additifs.
Les compositions lubrifiantes CM et CI2 ont été préparées par mélange des ingrédients, typiquement à une température de l’ordre de 40°C.
Le tableau 2 ci-dessous rassemble les caractéristiques des compositions.
[Tableau 2]
Figure imgf000017_0001
Exemple 2 : Etude des propriétés électriques des compositions lubrifiantes
Les propriétés électriques des compositions lubrifiantes décrites dans l’exemple 1 ont été mesurées et sont indiquées dans le tableau 3. [Tableau 3]
Figure imgf000018_0001
l’huile usagée correspond à l’huile à l’issue du test GFC-Tr-41-A. Les résultats du tableau 3 montrent que la composition lubrifiante selon l’invention présente de très bonnes propriétés électriques, et en particulier une très bonne résistivité. En outre, la bonne résistivité est maintenue dans le temps puisque le test sur « huile usagée » permet de simuler l’usure de la composition lubrifiante et donc sa dégradation au cours de son utilisation, et les résultats sur huile usagée montrent que les propriétés sont maintenues, et en particulier la résistivité est maintenue dans le temps d’utilisation de la composition.
Exemple 3 : Etude des propriétés anti-usure et extrême-pression des compositions lubrifiantes
Les propriétés anti-usure et extrême-pression des compositions lubrifiantes décrites dans l’exemple 1 ont été mesurées et sont indiquées dans le tableau 4. [Tableau 4]
Figure imgf000019_0001
Les conditions des tests du tableau 4 sont les suivantes :
(1 ) Diagramme extrême-pression à partir de 60 kgf, augmentation de la charge par étapes de 10 kgf jusqu’à 150 kgf
(2) Anti-usure 40 kgf/1 heure
(3) Test extrême-pression A10/16,6R/120°C mené selon la norme CEC L-84-02
(4) Test de piqûre (« pitting » en anglais) de type C (type de denture) / 1440 rpm (vitesse de rotation) / palier 9 (charge appliquée pendant l’essai) / 120°C (température de l’essai). Le résultat « NOK » indique que la composition CC1 ne passe pas ce test.
Les résultats du tableau 4 montrent que les compositions selon l’invention présentent de très bonnes propriétés anti-usure et extrême-pression. Exemple 4 : Etude de la stabilité au cisaillement
La stabilité au cisaillement des compositions lubrifiantes décrites dans l’exemple 1 ont été mesurées et sont indiquées dans le tableau 5.
[Tableau 5]
Figure imgf000019_0002
Les résultats du tableau 5 montrent que les compositions selon l’invention présentent une bonne stabilité au cisaillement. Exemple 5 : Compositions CI3 et CC3
Les compositions CI3 et CC3 ont été préparées d’une manière similaire aux compositions Cl 1 et CI2 (exemple 1).
La composition CI3 comprend 91,6% en poids d’une huile de base, 5,1% en poids d’un additif modificateur de viscosité et 3,3% en poids d’un paquet d’additifs comprenant notamment un antimousse et un désactivateur de métaux.
La composition CC3 diffère de la composition CI3 en ce qu’il comprend en outre 0,3% en poids d’un additif détergent de type sulphonate de calcium (la quantité d’huile de base est donc de 91,3% en poids dans la composition CC3). La composition élémentaire des compositions CI3 et CC3 est indiquée dans le tableau 6.
Les propriétés extrême-pression des compositions CI3 et C3 sont mesurées et indiquées dans le tableau 6, utilisant la même méthode que celle décrite dans l’exemple 3. La résistivité sur huile neuve des deux compositions CI3 et CC3 est mesurée et indiquée dans le tableau 6, utilisant la même méthode que celle décrite dans l’exemple 2.
[Tableau 6]
Figure imgf000021_0001
Le tableau 6 montre que la composition CI3 comprenant 331 ppm en poids de calcium présente de meilleures propriétés extrême-pression et une meilleure résistivité électrique que la composition CC3 comprenant 711 ppm en poids de calcium.
Une plus faible teneur en calcium, combinée aux quantités revendiquées de bore et d’azote permet d’améliorer les propriétés extrême-pression de compositions lubrifiantes.

Claims

REVENDICATIONS
1. Composition lubrifiante comprenant au moins une huile de base et au moins un additif choisi parmi les additifs anti-usure, les additifs extrême-pression, les antioxydants, les additifs anticorrosion, les additifs désactivateur métallique, les anti-mousses, les dispersants et leurs mélanges, ladite composition ayant une teneur en bore inférieure ou égale à 100 ppm en poids, une teneur en azote strictement supérieure à 100 ppm en poids et inférieure ou égale à 500 ppm en poids et une teneur en calcium allant de 200 à 500 ppm en poids, par rapport au poids total de la composition lubrifiante.
2. Composition selon la revendication 1, dans laquelle la teneur en bore est inférieure à 50 ppm en poids, de préférence inférieure à 10 ppm en poids, et/ou la teneur en azote va de 200 à 500 ppm en poids, de préférence de 300 à 490 ppm en poids.
3. Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant au moins 70 % en poids d’huile(s) de base, de préférence de 75 à 99 % en poids d’huile(s) de base, préférentiellement de 80 à 98% en poids d’huile(s) de base, plus préférentiellement de 85 à 95% en poids d’huile(s) de base, par rapport au poids total de la composition lubrifiante.
4. Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes, présentant une viscosité cinématique à 100°C allant de 3 à 50 mm2/s, de préférence de 4 à 25 mm2/s, de préférence encore de 5 à 10 mm2/s.
5. Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes, présentant une viscosité cinématique à -10°C allant de 200 à 600 mm2/s, de préférence de 250 à 500 mm2/s, de préférence encore de 275 à 400 mm2/s.
6. Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant au moins un additif dispersant comprenant de l’azote.
7. Utilisation de la composition lubrifiante selon l’une quelconque des revendications précédentes, pour lubrifier et/ou refroidir un système de propulsion d’un véhicule électrique ou hybride.
8. Utilisation selon la revendication 7, dans laquelle le véhicule est un véhicule électrique.
9. Utilisation selon l’une quelconque des revendications 7 ou 8, pour lubrifier et refroidir un système de propulsion d’un véhicule électrique ou hybride.
10. Utilisation selon l’une quelconque des revendications 7 à 9, pour lubrifier le réducteur et pour refroidir le rotor.
PCT/EP2021/061763 2020-05-05 2021-05-04 Composition lubrifiante pour vehicules electriques WO2021224285A1 (fr)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/922,567 US20230167380A1 (en) 2020-05-05 2021-05-04 Lubricating composition for electric vehicles
KR1020227038401A KR20230005201A (ko) 2020-05-05 2021-05-04 전기 차량을 위한 윤활 조성물
JP2022566318A JP2023527270A (ja) 2020-05-05 2021-05-04 電気自動車用潤滑組成物
MX2022013790A MX2022013790A (es) 2020-05-05 2021-05-04 Composicion lubricante para vehiculos electricos.
EP21722904.6A EP4146774A1 (fr) 2020-05-05 2021-05-04 Composition lubrifiante pour vehicules electriques
CN202180032295.9A CN115768857A (zh) 2020-05-05 2021-05-04 用于电动车辆的润滑组合物

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FRFR2004452 2020-05-05
FR2004452A FR3109942B1 (fr) 2020-05-05 2020-05-05 Composition lubrifiante pour vehicules electriques

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021224285A1 true WO2021224285A1 (fr) 2021-11-11

Family

ID=72709435

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2021/061763 WO2021224285A1 (fr) 2020-05-05 2021-05-04 Composition lubrifiante pour vehicules electriques

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20230167380A1 (fr)
EP (1) EP4146774A1 (fr)
JP (1) JP2023527270A (fr)
KR (1) KR20230005201A (fr)
CN (1) CN115768857A (fr)
FR (1) FR3109942B1 (fr)
MX (1) MX2022013790A (fr)
WO (1) WO2021224285A1 (fr)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2348093A1 (fr) * 2008-08-29 2011-07-27 JX Nippon Oil & Energy Corporation Composition d'huile lubrifiante au contact d'un matériau contenant de l'argent
EP2650348A1 (fr) * 2012-06-11 2013-10-16 Afton Chemical Corporation Fluide de transmission électrique hybride
EP2966155A1 (fr) * 2013-03-08 2016-01-13 Idemitsu Kosan Co., Ltd Composition d'huile lubrifiante

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050070446A1 (en) * 2003-09-25 2005-03-31 Ethyl Petroleum Additives, Inc. Boron free automotive gear oil
FR2925520B1 (fr) * 2007-12-21 2011-02-25 Total France Compositions lubrifiantes pour transmissions
JP2013209569A (ja) * 2012-03-30 2013-10-10 Jx Nippon Oil & Energy Corp 潤滑油組成物
US20200216774A1 (en) * 2017-08-16 2020-07-09 The Lubrizol Corporation Lubricating composition for a hybrid electric vehicle transmission
CA3087692A1 (fr) * 2018-01-04 2019-07-11 The Lubrizol Corporation Huile d'engrenage d'automobile contenant du bore
US11193084B2 (en) * 2018-11-16 2021-12-07 Chevron Japan Ltd. Low viscosity lubricating oil compositions
FR3093729A1 (fr) * 2019-03-13 2020-09-18 Total Marketing Services Utilisation d’un ester dans une composition de refroidissement
FR3097873B1 (fr) * 2019-06-28 2022-01-14 Total Marketing Services Utilisation d’un composé de type succinimide à titre d’additif anti-corrosion dans une composition lubrifiante destinée à un système de propulsion d’un véhicule électrique ou hybride.
FR3097870B1 (fr) * 2019-06-28 2022-01-14 Total Marketing Services Utilisation d’un composé de type amine aromatique ou phénol stériquement encombré à titre d’additif anticorrosion dans une composition lubrifiante
FR3097871B1 (fr) * 2019-06-28 2022-01-14 Total Marketing Services Utilisation d’un composé de type triazole à titre d’additif pour améliorer les propriétés anti-corrosiond’une composition lubrifiante
US20210301217A1 (en) * 2020-03-30 2021-09-30 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Lubricating composition and method of formation relating thereto

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2348093A1 (fr) * 2008-08-29 2011-07-27 JX Nippon Oil & Energy Corporation Composition d'huile lubrifiante au contact d'un matériau contenant de l'argent
EP2650348A1 (fr) * 2012-06-11 2013-10-16 Afton Chemical Corporation Fluide de transmission électrique hybride
EP2966155A1 (fr) * 2013-03-08 2016-01-13 Idemitsu Kosan Co., Ltd Composition d'huile lubrifiante

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CIZAIRE L ET AL: "Chemical analysis of overbased calcium sulfonate detergents by coupling XPS, ToF-SIMS, XANES, and EFTEM", COLLOIDS AND SURFACES A: PHYSIOCHEMICAL AND ENGINEERING ASPECTS, vol. 238, no. 1-3, 1 May 2004 (2004-05-01), AMSTERDAM, NL, pages 151 - 158, XP055823438, ISSN: 0927-7757, Retrieved from the Internet <URL:https://www.researchgate.net/profile/Linda-Cizaire/publication/244139744_Chemical_analysis_of_overbased_calcium_sulfonate_detergents_by_coupling_XPS_ToF-SIMS_XANES_and_EFTEM/links/5d6e22a5a6fdcc547d759c33/Chemical-analysis-of-overbased-calcium-sulfonate-detergents-by-coupling-XPS-ToF-SIMS-XANES-and-> [retrieved on 20210712], DOI: 10.1016/j.colsurfa.2004.02.015 *

Also Published As

Publication number Publication date
FR3109942A1 (fr) 2021-11-12
KR20230005201A (ko) 2023-01-09
CN115768857A (zh) 2023-03-07
EP4146774A1 (fr) 2023-03-15
JP2023527270A (ja) 2023-06-28
FR3109942B1 (fr) 2022-08-19
US20230167380A1 (en) 2023-06-01
MX2022013790A (es) 2023-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3697876B1 (fr) Utilisation d&#39;une composition pour refroidir et lubrifier un système de motorisation d&#39;un véhicule
EP3818135B1 (fr) Utilisation et méthode pour refroidir et lubrifier un systeme de propulsion d&#39;un vehicule electrique ou hybride
EP3938459A1 (fr) Utilisation d&#39;un ester dans une composition de refroidissement
EP3532577B1 (fr) Utilisation d&#39;une composition pour véhicule électrique
FR3097873A1 (fr) Utilisation d’un composé de type succinimide à titre d’additif anti-corrosion dans une composition lubrifiante destinée à un système de propulsion d’un véhicule électrique ou hybride.
WO2020011889A1 (fr) Composition de lubrification refroidissante et ignifugeante pour systeme de propulsion d&#39;un vehicule electrique ou hybride
EP4146774A1 (fr) Composition lubrifiante pour vehicules electriques
EP3990588B1 (fr) Utilisation d&#39;un composé de type amine aromatique ou phénol stériquement encombré à titre d&#39;additif anticorrosion dans une composition lubrifiante destinée à un système de propulsion d&#39;un véhicule électrique ou hybride
EP3990592A1 (fr) Utilisation d&#39;un compose de type triazole a titre d&#39;additif pour ameliorer les proprietes anti-corrosion d&#39;une composition lubrifiante destinee a un systeme de propulsion d&#39;un vehicule electrique ou hybride
WO2024013131A1 (fr) Utilisation d&#39;un diester dans une composition de refroidissement et/ou de lubrification d&#39;un véhicule électrique ou hybride
WO2024056827A1 (fr) Utilisation d&#39;un monoester dans une composition lubrifiante pour transmissions de
WO2024008675A1 (fr) Utilisation d&#39;un additif anti-usure pour améliorer la conductivité thermique d&#39;un fluide de refroidissement pour véhicule électrique
FR3121447A1 (fr) Lubrification de moteur de véhicule hybride rechargeable et véhicule hybride comprenant un prolongateur d’autonomie
WO2024052415A1 (fr) Composition lubrifiante avec des propriétés fuel eco améliorées dans les véhicules hybrides
WO2020260462A1 (fr) Utilisation d&#39;un composé phosphoré à titre d&#39;additif anti-usure et extrême-pression non-corrosif dans un lubrifiant pour système de propulsion de véhicule électrique ou hybride
FR3115291A1 (fr) Utilisation d’ester de dialkylène glycol pour diminuer le frottement dans les véhicules équipés de moteur hybride

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21722904

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022566318

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021722904

Country of ref document: EP

Effective date: 20221205