Brevet FR3043718A1 — publié le 20170519

Méthode de lubrification séparée d'un système de motorisation pour véhicule automobile La présente invention concerne une méthode de lubrification séparée d'un système de motorisation pour véhicule automobile. Les compositions lubrifiantes pour système de motorisation doivent remplir de nombreux objectifs qui sont parfois contradictoires. Ces objectifs découlent des cinq fonctions principales des compositions lubrifiantes pour moteur que sont la lubrification, le refroidissement, l'étanchéité, la protection anticorrosion et la transmission de pression. La lubrification des pièces glissant les unes sur les autres joue un rôle déterminant, en particulier pour réduire le frottement et l'usure, permettant notamment des économies de carburant. Une autre exigence essentielle des compositions lubrifiantes pour système de motorisation concerne les aspects liés à l'environnement. Il est en effet devenu essentiel de réduire la consommation de carburant, en particulier dans le but de réduire les émissions de 002. Il est également important de réduire les émissions de gaz nocifs, par exemple en formulant les compositions lubrifiantes de sorte que le catalyseur reste parfaitement fonctionnel pendant toute sa durée de vie. Il est également important de limiter ou d'éviter l'utilisation d'additifs toxiques afin de réduire ou de limiter leur élimination, par exemple par retraitement ou par combustion. Ainsi, la nature des compositions lubrifiantes pour système de motorisation a une influence sur l'émission de polluants et sur la consommation de carburant. Les compositions lubrifiantes pour système de motorisation permettant des économies d'énergie sont souvent désignées « fuel-eco » (FE), en terminologie anglo-saxonne. De telles huiles « fuel-eco » ont été développées pour satisfaire ces nouveaux besoins. La majorité des véhicules automobiles actuels sont équipés d'un système de motorisation dans lequel une composition lubrifiante unique sert à lubrifier les différents organes constitutifs dudit système de motorisation. Cependant, les caractéristiques et contraintes des différents organes à lubrifier dans un même système de motorisation sont différentes. Du fait de l'utilisation actuelle d'une composition lubrifiante unique, celle-ci n'est pas spécifiquement adaptée aux différents organes à lubrifier mais présente un compromis entre toutes les caractéristiques et contraintes des organes à lubrifier. Les gains en Fuel Eco ne sont donc pas optimums. Il y a donc un intérêt à pouvoir développer des systèmes de motorisation permettant une lubrification séparée des différents organes et de développer des méthodes de lubrification séparée des différents organes des systèmes de motorisation. 3043718 2 Un objectif de la présente invention est de permettre un gain important en Fuel Eco, notamment un gain d'au moins 3% en Fuel Eco, dans la lubrification des systèmes de motorisation pour automobile. 5 Un autre objectif de l'invention est de permettre la mise en oeuvre de compositions lubrifiantes spécifiques et adaptées aux différents organes à lubrifier dudit système de motorisation pour automobile. D'autres objectifs encore apparaîtront à la lecture de la description de l'invention qui suit. 10 Ces objectifs sont remplis par la présente invention qui propose une méthode de lubrification séparée d'un système de motorisation pour véhicule automobile, ledit système comprenant un moteur à combustion interne comprenant un haut-moteur et un bas-moteur accouplés, ladite méthode comprenant : 15 la lubrification du bas-moteur avec une composition lubrifiante (CL1) présentant un grade, selon la classification SAEJ300, défini par la formule (X)W-(Y) dans laquelle X représente 0 ou 5 et Y représente 4, 8, 12, 16 ou 20 ; et la lubrification du haut-moteur avec une composition lubrifiante (CL2) différente 20 de la composition lubrifiante (CL1). Dans le cadre de la présente invention on entend par «lubrification séparée», le fait d'avoir des compositions lubrifiantes distinctes selon les organes à lubrifier, typiquement au moins deux compositions lubrifiantes distinctes, l'une pour la lubrification des éléments du haut-moteur et l'autre pour la lubrification des éléments du bas-moteur. 25 De façon avantageuse, comme il est indiqué plus bas, le système de motorisation comprend au moins deux systèmes de lubrification distincts, l'un alimentant le haut-moteur, le second alimentant le bas-moteur. Dans le cadre de la présente invention, on entend par « compositions lubrifiantes distinctes » ou « compositions lubrifiantes différentes », des compositions lubrifiantes qui 30 se différentient de par leurs éléments constitutifs, notamment de par la nature de leurs éléments constitutifs, et/ou de par la proportion des différents éléments constitutifs des compositions. De façon avantageuse, cette méthode permet d'avoir des lubrifiants optimisés au niveau du bas-moteur et au niveau du haut-moteur. 35 Dans le cadre de la présente invention on entend par «haut-moteur» désigner la partie du moteur constituée de la, ou des, culasse(s) qui sont assemblées sur le bas- 3043718 3 moteur. La culasse est le siège de la distribution des gaz d'admission dans la chambre de combustion, par l'intermédiaire du conduit d'admission et de soupapes d'admission, et du refoulement des gaz de combustion, par l'intermédiaire d'un conduit d'échappement et de soupapes d'échappement. 5 Dans le cadre de la présente invention on entend par «bas moteur» désigner la partie du moteur comprenant un attelage mobile (bielles, pistons et vilebrequin) au sein d'un « bloc moteur », contenant les cylindres, et d'un carter contenant le lubrifiant moteur. La limitation entre le « bas-moteur » et le, ou les, « haut(s)-moteur(s) » est matérialisée par le, ou les, joint(s) de culasse. 10 Dans ce qui suit, les expressions « haut », « supérieur » et leurs équivalentes, sont utilisées pour désigner une direction orientée verticalement vers le haut du véhicule dans lorsqu'il est dans une position d'utilisation, dans laquelle il repose par exemple sur le sol. Les expressions « bas », « inférieur » et leurs équivalentes désignent une direction opposée. 15 En variante, l'invention s'applique également aux moteurs dont la configuration spatiale est différente de celle des exemples de systèmes de motorisation décrits ci-avant, en particulier les moteurs dits « à plat ». On comprend que dans le cas de ces moteurs particuliers, le haut-moteur n'est pas nécessairement placé au-dessus du bas-moteur. Ainsi, dans le cas de ces moteurs particuliers, le terme « haut-moteur » défini ci- 20 avant désigne la culasse équipée notamment de, ou des, arbre(s) de commande et du système de distribution, le terme « bas-moteur » désignant le carter et le bloc-moteur, équipé notamment des pistons, des bielles, du vilebrequin, des cylindres et des chambres de combustion. 25 Dans un mode de réalisation particulier, l'invention concerne une méthode de lubrification séparée d'un système de motorisation pour véhicule automobile, ledit système comprenant un compresseur, de préférence un turbocompresseur, un moteur à combustion interne comprenant un haut-moteur et un bas-moteur accouplés, ladite méthode comprenant : 30 la lubrification du bas-moteur avec une composition lubrifiante (CL1) présentant un grade selon la classification SAEJ300 défini par la formule (X)W(Y) dans laquelle X représente 0 ou 5 et Y représente 4, 8, 12, 16 ou 20 ; la lubrification du haut-moteur avec une composition lubrifiante (CL2) différente de la composition lubrifiante (CL1) ; et 3043718 4 - la lubrification du compresseur avec une composition lubrifiante (CL2) ou avec une composition lubrifiante (CL3) différente des compositions lubrifiantes (CL1) et (CL2). De préférence, dans le cadre de l'invention, la composition (CL1) présente un 5 grade, selon la classification SAEJ300, choisi parmi OW-4, OW-8, OW-12, OW-16, OW-20, 5W-4, 5W-8, 5W-12, 5W-16 ou 5W-20, de préférence choisi parmi OW-8, OW-12, OW-16, OW-20, 5W-8, 5W-12, 5W-16 ou 5W-20. De préférence, dans le cadre de l'invention, la composition (CL1) présente un HTHS (high temperature high-shear viscosity measurement - viscosité mesurée à haute 10 température et haut cisaillement) à 150°C au plus égale à 2,9 mPa.s, de préférence comprise entre 1,4 et 2,75 mPa.s, avantageusement compris entre 1,7 et 2,75 mPa.s. La mesure HTHS est effectuée à haut cisaillement (106 s-1) et à haute température selon les méthodes normalisées CEC-L-36-A-90, ASTM D4683 et ASTMD4741. 15 De préférence, les compositions (CL1), (CL2) et (CL3) selon l'invention, comprennent au moins une huile de base et des additifs, étant entendu que les compositions (CL1), (CL2) et (CL3) sont différentes entre elles, c'est-à-dire qu'elles comprennent des huiles de base différentes et/ou des additifs différents et/ou des proportions en huile de base et/ou en additifs différentes. 20 Les huiles de base utilisées dans les compositions lubrifiantes selon l'invention peuvent être des huiles d'origines minérales ou synthétiques appartenant aux groupes I à V selon les classes définies dans la classification API (ou leurs équivalents selon la classification ATIEL) (tableau A) ou leurs mélanges. Teneur en Teneur en Indice de saturés soufre viscosité (VI) Groupe I 0,03 % 80 VI 90% 0,03 (3/0 80 VI REVENDICATIONS1.- Méthode de lubrification séparée d'un système de motorisation pour véhicule automobile, ledit système comprenant un moteur à combustion interne comprenant un haut-moteur et un bas-moteur accouplés, ladite méthode comprenant : la lubrification du bas-moteur avec une composition lubrifiante CL1 présentant un grade, selon la classification SAEJ300, défini par la formule (X)W-(Y) dans laquelle X représente 0 ou 5 et Y représente 4, 8, 12, 16 ou 20 ; et la lubrification du haut-moteur avec une composition lubrifiante CL2 différente de la composition lubrifiante CL1. 2.- Méthode de lubrification selon la revendication 1, dans laquelle le système de de motorisation comprend un compresseur et un moteur à combustion interne comprenant un haut-moteur et un bas-moteur accouplés, ladite méthode comprenant : la lubrification du bas-moteur avec une composition lubrifiante CL1 définie à la revendication 1 ; la lubrification du haut-moteur avec une composition lubrifiante CL2 définie à la revendication 1 ; et la lubrification du compresseur avec une composition lubrifiante CL2 ou avec une composition lubrifiante CL3 différente des compositions lubrifiantes CL1 et CL2. 3.- Méthode selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle la composition CL1 présente un grade, selon la classification SAEJ300, choisi parmi OW-4, OW-8, OW-12, OW25 16, OW-20, 5W-4, 5W-8, 5W-12, 5W-16 ou 5W-20. 4.- Méthode selon l'une des revendications 1 à 3, dans laquelle la composition CL1 présente une viscosité mesurée à haute température et haut cisaillement à 150°C au plus égale à 2,9 mPa.s. 30 5.- Méthode selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle la composition lubrifiante CL1 est exempte d'additifs anti-usure. 6.- Méthode de lubrification, selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, d'un 35 système de motorisation (1, 100) pour véhicule automobile comprenant : 3043718 16 - un moteur à combustion interne (3), qui comprend un haut-moteur (5) et un bas-moteur (7) accouplés, ainsi qu'une chaîne cinématique motrice incluant au moins un piston (15) et un vilebrequin (9) ; - un compresseur (35), qui équipe le moteur à combustion interne, et qui est conçu 5 pour compresser, au moins en partie, un fluide d'admission (A) destiné au remplissage de cylindres du bas-moteur, ladite méthode comprenant : la lubrification du bas-moteur avec une composition lubrifiante CL1, à l'aide d'un système de lubrification principal comprenant un circuit principal (105) et une 10 pompe principale (103) ; la lubrification du haut-moteur avec une composition lubrifiante CL2 et/ou du compresseur avec une composition lubrifiante CL2, à l'aide d'un système de lubrification secondaire comprenant au moins un circuit secondaire (115, 125, 135) séparé du circuit principal, au moins un actionneur secondaire (119, 129, 139) 15 entraînant une pompe secondaire (113, 123, 133). 7.- Méthode de lubrification, selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, d'un système de motorisation (1, 100) pour véhicule automobile comprenant : - un moteur à combustion interne (3), qui comprend un haut-moteur (5) et un bas- 20 moteur (7) accouplés, ainsi qu'une chaîne cinématique motrice incluant au moins un piston (15) et un vilebrequin (9) ; - un compresseur (35), qui équipe le moteur à combustion interne, et qui est conçu pour compresser, au moins en partie, un fluide d'admission (A) destiné au remplissage de cylindres du bas-moteur, ladite méthode comprenant : la lubrification du bas-moteur avec une composition lubrifiante CL1, à l'aide d'un système de lubrification principal comprenant un circuit principal (105) et une pompe principale (103) ; la lubrification du haut-moteur avec une composition lubrifiante CL2 à l'aide d'un premier système de lubrification secondaire (125) séparé du circuit principal, comprenant une première pompe secondaire (123) ; et la lubrification du compresseur avec une composition lubrifiante CL3, à l'aide d'un deuxième système de lubrification secondaire (135) séparé du premier circuit secondaire, comprenant une deuxième pompe secondaire (133), distincte de la première pompe secondaire.