EP4522710A1 - Utilisation d'huile de base spécifique pour réduire les émissions de particules - Google Patents

Utilisation d'huile de base spécifique pour réduire les émissions de particules

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EP4522710A1
EP4522710A1 EP23726328.0A EP23726328A EP4522710A1 EP 4522710 A1 EP4522710 A1 EP 4522710A1 EP 23726328 A EP23726328 A EP 23726328A EP 4522710 A1 EP4522710 A1 EP 4522710A1
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EP
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base oil
equal
viscosity
lubricating composition
engine
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Application number
EP23726328.0A
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German (de)
English (en)
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Modestino DE FEO
Steve FAURE
Bruno GRIFFATON
Chiara GUIDO
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TotalEnergies Onetech SAS
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TotalEnergies Onetech SAS
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Priority claimed from FR2210488A external-priority patent/FR3140887B1/fr
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    • C10N2030/50—Emission or smoke controlling properties
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    • C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/25—Internal-combustion engines

Definitions

  • the present invention relates to the use of a specific base oil to reduce particulate emissions from motor vehicles.
  • the first European standard on emissions from combustion engine vehicles was introduced.
  • the Euro VI anti-pollution standard (EC standard 595/2009) concerns heavy-duty engines.
  • This standard targets in particular four pollutants: carbon monoxide (CO), unburned hydrocarbons (HC), nitrogen oxides (NOx), mass (PM) and number (PN) of particles, including soot, the last two remaining the most problematic for the depollution system of modern engines.
  • CO2 carbon monoxide
  • HC unburned hydrocarbons
  • NOx nitrogen oxides
  • PM mass
  • PN number
  • the present invention relates to the reduction of particle emissions, preferably particles of size greater than or equal to 10 nm, for example greater than or equal to 23 nm, preferably soot, over the entire regulatory cycle for applications Heavy Goods Vehicles WHTC (World Harmonized Transient Cycle).
  • the present invention relates to the reduction of the emission of particles, preferably particles of size less than or equal to 23 nm, preferably soot, during urban (low speed), peri-urban (moderate speed) cycles. and road (high speed) defined by the WLTC (or WLTP) (harmonized global testing procedure for light vehicles) and across the entire WLTC, but also on the RDE (Real Drive Emissions) cycle.
  • the viscosity index of the base oil or mixture of base oils is greater than or equal to 130, preferably greater than or equal to 150.
  • the viscosity index is calculated by measuring the kinematic viscosity at 40°C and 100°C. These measurements are then compared to the results of two reference oils. Its calculation method is described in standard ASTM D2270.
  • the lubricating composition according to the invention has for example a grade according to the SAEJ300 classification of type XW-(Y) with preferably 12 or 30 or 40.
  • the base oils used in the lubricating compositions of the invention may be oils of mineral or synthetic origin belonging to groups I to V according to the classes defined by the API classification (or their equivalents according to the ATIEL classification (Table 1) or their mixtures.
  • the lubricating composition used according to the invention preferably has a viscosity at 150°C and under constant shear greater than or equal to 2.4 mPa.s -1 .
  • This viscosity is also designated by the term HTHS 150.
  • the HTHS viscosity (from English: “High Temperature, High Shear”) is a measurement of the viscosity of the residual oil film under high stress (shearing under mechanical pressure) at high temperature.
  • the HTHS 150 viscosity value is measured at 150°C. These values are measured according to CEC L-036-90 or ASTM D4683 standards.

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Abstract

La présente demande concerne l'utilisation d'une composition lubrifiante comprenant une huile de base ou un mélange d'huile de base présentant une viscosité (BOV ou viscosité de l'huile de base) inférieure ou égale à 4, pour réduire les émissions de particules d'un moteur. La présente demande concerne l'utilisation d'une composition lubrifiante comprenant une huile de base ou un mélange d'huiles de base, pour réduire les émissions de particules d'un moteur, dans laquelle ladite huile de base ou ledit mélange d'huiles de base présente une viscosité cinématique mesurée à 100°C inférieure ou égale à 4,5 mm2/s, et dans laquelle ladite composition lubrifiante présente une viscosité à 150°C et sous cisaillement constant supérieure ou égale à 2,4 mPa.s-1.

Description

UTILISATION D’HUILE DE BASE SPÉCIFIQUE POUR RÉDUIRE LES ÉMISSIONS DE PARTICULES La présente invention concerne l’utilisation d’une huile de base spécifique pour réduire les émissions de particules des véhicules motorisés. En 1993, la première norme européenne sur les émissions des véhicules à moteurs à combustion a été introduite. Entrée en vigueur le 1er septembre 2014 pour les véhicules nouvellement homologués et applicable à tous les véhicules neufs à partir du 1er janvier 2014, la norme antipollution Euro VI (norme EC 595/2009) concerne les moteurs de poids lourds. Cette norme vise notamment quatre polluants : le monoxyde de carbone (CO), les hydrocarbures imbrûlés (HC), les oxydes d’azote (NOx), la masse (PM) et le nombre (PN) des particules, parmi lesquelles les suies, les deux derniers restant les plus problématiques pour le système de dépollution des motorisations modernes. La chasse au CO2 a incité les constructeurs à augmenter leur rendement pour en abaisser les consommations. Pour cela, il a souvent été opté pour un fonctionnement en mélange pauvre (excès d’air par rapport à la masse de carburant). Malheureusement, ce procédé engendre une augmentation significative des émissions d’oxyde d’azote et de particules. Les constructeurs ont également opté par le passé pour l’introduction de systèmes de filtre à particules dans le souci de faire diminuer le nombre et la masse des particules émises dans l’atmosphère. Le fonctionnement de ces systèmes réside dans la plupart des cas en une combustion des suies par une élévation de la température des gaz d'échappement à l'entrée du filtre. Cette opération nécessite la présence d'une catalyse. Pour se conformer aux normes actuelles et futures, une réglementation stricte sur la taille des particules et en particulier sur la concentration en nombre de particules émises (PN) est instaurée. Plusieurs études ont montré que, bien que la formation de masse particulaire soit faible, les PN des particules émises par les moteurs gaz naturel comprimé (GNC) ne sont pas négligeables par rapport à celles des moteurs Diesel, en particulier dans des conditions de charge moteur élevée. Pour cette raison, les nouvelles normes d'émission Euro VI prescrivent une limite de 6x1011 particules par kWh, pour les véhicules lourds Diesel et GNC. L’utilisation de composition lubrifiante est considérée comme apportant une contribution importante à l’émission de petites particules (supérieures à 10 nm ou à 23 nm) émises par ce type de moteur. Il existe un intérêt à fournir des compositions lubrifiantes spécifiquement adaptées pour réduire le nombre de particules émises à l’échappement d’un véhicule, notamment d’un véhicule comprenant au moins un moteur à allumage commandé, de préférence moteur à combustion, notamment les véhicules lourds ou légers, par exemple les véhicules de type poids lourds. Un objectif de la présente invention est donc de fournir une composition lubrifiante adaptée ayant un impact direct sur les émissions de particules. Un autre objectif de la présente invention est de fournir une huile de base spécifique permettant à une composition lubrifiante d’avoir un impact direct sur les émissions de particules. D’autres objectifs encore apparaîtront à la lecture de la description de l’invention qui suit. Ces objectifs sont remplis par la présente demande qui concerne l’utilisation d’une composition lubrifiante comprenant une huile de base ou un mélange d’huile de base présentant une viscosité (BOV ou viscosité de l’huile de base) inférieure ou égale à 4,5 mm2/s, notamment inférieure ou égale à 4 mm2/s, pour réduire les émissions de particules d’un moteur. La présente invention concerne également l’utilisation d’une composition lubrifiante comprenant une huile de base ou un mélange d’huiles de base, pour réduire les émissions de particules d’un moteur, dans laquelle ladite huile de base ou ledit mélange d’huiles de base présente une viscosité (BOV ou viscosité de l’huile de base) cinématique mesurée à 100°C, selon la norme ASTM D445, inférieure ou égale à 4,5 mm2/s, et dans laquelle ladite composition lubrifiante présente une viscosité à 150°C et sous cisaillement constant supérieure ou égale à 2,4 mPa.s-1. Dans le cadre de la présente invention, on désigne par « particules » les particules émises à l’échappement des véhicules motorisés. Cela représente un ensemble de particules microscopiques (de taille de l’ordre du µm ou inférieure). Ces substances sont variées et sont comprises dans les gaz d’échappement des véhicules issus de la combustion du carburant. Ces substances peuvent être solides ou liquides. Le terme de particules comprend le terme de suies, qui se forment, s’oxydent et renferment des hydrocarbures imbrûlés, des dérivés oxygénés (cétones, esters, aldéhydes, lactones, éthers, acides organiques) et des hydrocarbures aromatiques polycycliques (les fameux HAP) accompagnés de leurs dérivés nitrés, oxygénés, etc. Se trouvent également des dérivés minéraux (SO2, sulfates…) et métalliques. De façon particulièrement avantageuse, la présente invention permet la réduction des émissions de particules présentant une taille supérieure ou égale à 10 nm, par exemple supérieure ou égale à 23 nm, ou notamment égale à 10 nm. Dans le cadre de la présente invention, on entend par « taille des particules » des particules, ou agglomérat de particules dont la taille est comprise de 10 à 100 nm, par exemple de 10 à 60 nm, et de préférence encore de 10 à 40 nm, par exemple entre 23 et 100 nm, de préférence entre 23 et 60 nm, et de préférence encore entre 23 et 40 nm. La taille des particules peut notamment être mesurée par spectrométrie, par exemple à l’aide d’un spectromètre fabriqué par la société Cambustion sous la référence commerciale DMS500. Le nombre de particules selon leur taille (PN10 ou PN23) peut être déterminé par exemple à l’aide de compteurs de particules tels que le l’APC 489 commercialisé par la société AVL ou encore le MEXA-2000 SPCS commercialisé par la société HORIBA. Par réduction des émissions de particules, on entend notamment la réduction du nombre de particules, notamment de particules présentant une taille supérieure ou égale à 10 nm, par exemple supérieure ou égale à 23 nm. Il est notamment question de la réduction du nombre de particules émises lors d’un cycle sur cycle réglementaire WHTC, par exemple lors des cycles WLTC ou RDE. Cela est mesuré en fonction du travail fourni sur le cycle (en #/kWh). Cela est mesuré également en fonction d’un nombre de kilomètres parcourus. De préférence, la présente demande concerne la réduction des émissions de suies. De préférence, la présente invention concerne la réduction des émissions de particules, de préférence de particules de taille supérieure ou égale à 10 nm, par exemple supérieure ou égale à 23 nm, de préférence de suies, sur l’ensemble du cycle réglementaire pour applications Poids Lourds WHTC (Cycle transitoire harmonisé mondial ou en anglais World Harmonized Transient Cycle). De préférence, la présente invention concerne la réduction de l’émission de particules, de préférence de particules de taille inférieure ou égale à 23 nm, de préférence de suies, pendant les cycles urbain (faible vitesse), péri-urbain (vitesse modérée) et routier (grande vitesse) définis par le WLTC (ou WLTP) (procédure mondiale harmonisée de tests pour les véhicules légers) et sur l’ensemble du WLTC, mais aussi sur cycle RDE (Real Drive Emissions). Dans le cadre de la présente invention, la viscosité (appelée également BOV pour viscosité de l’huile de base ou base oil viscosity en anglais) est une viscosité cinématique et est mesurée à 100°C, selon la norme ASTM D445. La viscosité de l’huile de base à 100°C correspond ainsi à la viscosité cinématique du mélange d’huiles de base à 100°C de la formulation avant l’addition d’additifs, d’un modificateur de viscosité et d’un abaisseur du point d’écoulement. Dans le cadre d’un mélange d’huile de base il doit être entendu que c’est la viscosité du mélange d’huile de base qui est inférieure ou égale à 4. De préférence, l’huile de base ou le mélange d’huile de base présente une viscosité comprise entre 1,5 et 4. Dans le cadre d’un mélange d’huiles de base, il doit être entendu que c’est la viscosité du mélange d’huiles de base qui est de préférence inférieure ou égale à 4,5 mm2/s. De préférence, l’huile de base ou le mélange d’huiles de base présente une viscosité cinématique, mesurée à 100°C, comprise de 1,5 à 4,5 mm2/s, notamment de 1,5 à 4 mm2/s. Selon un mode de réalisation, la viscosité cinématique, mesurée à 100°C, de l’huile de base ou du mélange d’huiles de base est comprise de 3 à 4,5 mm2/s, et préférentiellement de 4 à 4,5 mm2/s. De préférence, l’indice de viscosité de l’huile de base ou du mélange d’huiles de base est supérieur ou égal à 130, de préférence supérieur ou égal à 150. L’indice de viscosité est calculé en mesurant la viscosité cinématique à 40°C et 100°C. Ces mesures sont ensuite comparées aux résultats de deux huiles de référence. Son mode de calcul est décrit dans la norme ASTM D2270. La composition lubrifiante selon l’invention présente par exemple un grade selon la classification SAEJ300 de type XW-(Y) avec X représente 0, 5 ou 10 et Y représente un entier compris entre 6 et 50, ou compris entre 8 et 40, de préférence 12 ou 30 ou 40. Les huiles de base utilisées dans les compositions lubrifiantes de l’invention peuvent être des huiles d’origine minérale ou synthétique appartenant aux groupes I à V selon les classes définies par la classification API (ou leurs équivalents selon la classification ATIEL (Tableau 1) ou leurs mélanges. Tableau 1 Les huiles de base minérales de l’invention incluent tout type d’huile de base obtenue par distillation atmosphérique et sous vide de pétrole brut, suivi par des opérations de rafinage telle que l’extraction par solvant, désasphaltage, déparaffinage au solvant, hydrotraitement, hydrocraquage, hydroisomérisation et hydrofinissage. Les huiles de base des compositions lubrifiantes utilisées selon l’invention peuvent aussi être choisies parmi les huiles synthétiques, tels que certains esters d’acides carboxyliques et d’alcools, et les polyalphaoléfines. Les polyalphaoléfines utilisées en tant qu’huile de base sont par exemple obtenues à partir de monomères comprenant de 4 à 32 atomes de carbone, par exemple à partir d’octène ou décène, et pour lesquels la viscosité à 100°C est comprise entre 1,5 et 15 mm2.s-1 selon la norme ASTM D445. La composition lubrifiante utilisée selon l’invention peut comprendre au moins 50% en poids d’huile de base par rapport au poids total de la composition. De manière plus avantageuse, la composition lubrifiante selon l’invention comprend au moins 60% en poids, ou même au moins 70% en poids, d’huiles de base par rapport au poids total de la composition lubrifiante. De manière plus préférée, la composition lubrifiante selon l’invention comprend de 50% à 97% en poids d’huiles de base, de préférence de 50% à 85% en poids d’huiles de base, ou de 75% à 97% en poids d’huiles de base par rapport au poids total de la composition. Selon un mode de réalisation, la quantité d’huile de base ou du mélange d’huiles de base est comprise de 50% à 97% en poids par rapport au poids total de la composition lubrifiante telle que définie ci-dessus. Comme mentionné plus haut, la composition lubrifiante utilisée selon l’invention présente de préférence une viscosité à 150°C et sous cisaillement constant supérieure ou égale à 2,4 mPa.s-1. Cette viscosité est également désignée par le terme HTHS 150. La viscosité HTHS (de l’anglais : « High Temperature, High Shear ») est une mesure de la viscosité du film d’huile résiduel sous forte contrainte (cisaillement sous pression mécanique) à température élevée. Ici, la valeur de viscosité HTHS 150 est mesurée à 150°C. Ces valeurs sont mesurées selon les normes CEC L- 036-90 ou ASTM D4683. Selon un mode de réalisation, la viscosité à 150°C, et sous cisaillement constant, de la composition lubrifiante (ou HTHS 150) est comprise de 2,4 mPa.s-1 à 5 mPa.s-1, de préférence de 2,6 mPa.s-1 à 5 mPa.s-1. Selon un mode de réalisation, la composition lubrifiante utilisée selon l’invention présente un grade selon la classification SAEJ300 de type XW-(Y) avec X représente 0, 5 ou 10 et Y représente un entier compris de 6 à 50, de préférence de 8 à 40, de préférence 12, 20, 30 ou 40, préférentiellement 20 ou 30. La composition lubrifiante utilisée selon l’invention peut également comprendre au moins un additif améliorant l’indice de viscosité de type polymère de butylène et de styrène hydrogéné, de type copolymère d’éthylène propylène, ou encore de type polymère polyméthacrylate, de préférence un polymère de butylène et de styrène hydrogéné. La composition lubrifiante selon l’invention peut donc comprendre également au moins un additif améliorant l’indice de viscosité choisi dans le groupe constitué des polymères de butylène et de styrène hydrogénés, des copolymères éthylène propylène et des polymères polyméthacrylate, ledit additif améliorant l’indice de viscosité étant de préférence un polymère de butylène et de styrène hydrogéné. La composition lubrifiante selon l’invention peut comprendre de 0.1% à 15% en poids par rapport au poids total de composition lubrifiante, d’additif améliorant l’indice de viscosité. La composition de l’invention peut également comprendre au moins un additif. De nombreux additifs peuvent être utilisés dans les compositions lubrifiantes selon l’invention. Les additifs préférés pour la composition lubrifiante selon l’invention sont choisis parmi les additifs détergents, les additifs modificateurs de frottement diffèrent des composés molybdène défini ci-dessus, des additifs extrême pression, des dispersants, activateurs du point d'écoulement, agents anti-mousse, épaississants et leurs mélanges. De préférence, les compositions lubrifiantes selon l’invention, comprennent au moins un additif extrême pression, ou un mélange. Les additifs anti-usure et les additifs extrême pression protègent les frictions des surfaces en formant un film de protection adsorbé sur ses surfaces. Il existe une grande variété d’additifs anti-usure. De préférence, pour les compositions lubrifiantes de l’invention, les additifs anti-usure sont choisis parmi les additifs comprenant du phosphore et du soufre tels que les métaux alkylthiophosphate, en particulier zinc alkylthiophosphate, et plus précisément le zinc dialkyldithiophosphate ou ZnDTP. Les composés préférés sont de formule Zn((SP(S)(OR)(OR'))2, dans laquelle R et R', identique ou différent, représente indépendamment un groupe alkyle, de préférence un groupe alkyle comprenant de 1 à 18 atomes de carbone. Les phosphates d’amine sont également des additifs anti-usure qui peuvent être utilisés dans les compositions lubrifiantes de l’invention. Cependant, les atomes de phosphore apportés par ces additifs peuvent agir comme poison des systèmes catalytiques des automobiles puisqu’ils génèrent des cendres. Il est possible de minimiser ces effets en substituant une partie des phosphates d’amine avec des additifs n’apportant pas de phosphore, tels que par exemple les polysulfides, notamment les oléfines contenant du soufre. Avantageusement, les compositions lubrifiantes selon l’invention peuvent comprendre de 0,01% à 6% en poids, de préférence de 0,05% à 4% en poids, plus préférentiellement de 0,1% à 2% en poids par rapport au poids total de composition lubrifiante, d’additifs anti-usure et extrême pression. Avantageusement, les compositions lubrifiantes selon l’invention comprennent de 0,01% à 6% en poids, de préférence de 0,05% à 4% en poids, plus préférentiellement de 0,1% à 2% en poids par rapport au poids total de composition lubrifiante, d’additifs anti-usure (ou composé anti-usure). Avantageusement, les compositions selon l’invention peuvent comprendre au moins un additif modificateur de friction différents des composés molybdène de l’invention. Les additifs modificateurs de friction peuvent notamment être choisis parmi les composes apportant des éléments métalliques et des composes sans cendres. Parmi les composes apportant des éléments métalliques il peut être fait mention des complexes de métaux de transition tels que Mo, Sb, Sn, Fe, Cu, Zn pour lesquels les ligands peuvent être des composés hydrocarbonés comprenant des atomes d’oxygène, d’azote, de soufre ou de phosphore. Les additifs modificateurs de friction sans cendres sont généralement d’origine organique ou peuvent être choisis parmi les monoester d’acide gras et de polyols, les amines alcoxylées, les amines grasses alcoxylées, les époxydes gras, les borates d’époxydes gras, les amines grasses ou les esters d’acide de glycérol. Selon l’invention, les composes gras comprenant au moins un groupe hydrocarboné comprenant de 10 à 24 atomes de carbone. Avantageusement la composition lubrifiante selon l’invention peut comprendre de 0,01% à 2% en poids ou de 0,01% à 5% en poids, de préférence de 0,1% à 1,5% en poids ou de 0,1% à 2% en poids par rapport au poids total de la composition lubrifiante, d’additif modificateur de friction différent des composés molybdène selon l’invention. Avantageusement, la composition lubrifiante selon l’invention peut comprendre au moins un additif antioxydant. Les additifs antioxydants généralement retardent la dégradation de la composition lubrifiante. Cette dégradation s’exprime le plus souvent par la formation de dépôt, par la présence de boues ou par une augmentation de la viscosité de la composition lubrifiante. Les additifs antioxydants agissent généralement comme inhibiteurs radicalaires ou inhibiteurs destructeurs de l'hydroperoxyde. Parmi les antioxydants couramment utilisés on peut citer les antioxydants de type phénolique, les antioxydants de type amine, les antioxydants contenant du soufre et du phosphore. Certains de ces antioxydants, par exemple ceux comprenant du soufre et du phosphore peuvent générer des cendres. Les additifs antioxydants phénoliques peuvent être exempt de cendres ou bien être sous la forme de sels métalliques neutres ou basiques. Les additifs antioxydants peuvent notamment être choisis parmi les phénols stériquement encombrés, des esters de phénols stériquement encombrés, des phénols stériquement encombrés comprenant un pont thioéther, des diphénylamines, des diphénylamines substituées avec au moins un groupe alkyl en C1 à C12, des N,N’-dialkyl-aryl-diamines et leurs mélanges. De préférence selon l’invention, les phénols stériquement encombrés sont choisis parmi les composés comprenant un groupe phénol pour lequel au moins un des atomes de carbone au voisinage de l’atome de carbone portant la fonction alcool est substitué par au moins un groupe alkyle en C1 à C10, de préférence un groupe alkyle en C1 à C6, de préférence un groupe alkyle en C4, de préférence un groupe ter-butyle. Les composés amines sont une autre classe d’additifs antioxydants qui peuvent être utilises, optionnellement en combinaison avec des additifs antioxydants phénoliques. Des exemples de composes amines sont les amines aromatiques, par exemple les amines aromatiques de formule NRaRbRc dans laquelle Ra représente un groupe aliphatique ou un groupe aromatique, optionnellement substitué, Rb représente un groupe aromatique, optionnellement substitué, Rc représente un atome d’hydrogène, un groupe alkyle, un groupe aryle group ou un groupe de groupe de formule RdS(O)zRe dans lequel Rd représente un groupe alkylène ou alkenylène, Re représente un groupe alkyle, un groupe alkényle ou un groupe aryle et z représente 0, 1 ou 2. Les alkyl-phénols contenant du soufre ou leurs sels de métaux alcalins ou alcalino-terreux peuvent aussi être utilisés comme additifs antioxydants. D’autres classes d’additifs antioxydants sont les composés comprenant du cuivre, par exemple thio- ou dithio-phosphate de cuivre, des sels de cuivre et d’acides carboxylique, des dithiocarbamates, des sulfonates, des phénates, des acétylacétonates de cuivre. Les sels de cuivre I et II, les sels d’acide ou d’anhydride succinique peuvent également être utilisés. Les compositions lubrifiantes utilisées selon l’invention peuvent également comprendre tout type d’antioxydant connu de l’homme du métier. Avantageusement, la composition lubrifiante utilisée comprend au moins un additif antioxydant exempt de cendres. Egalement avantageusement la composition lubrifiante utilisée selon l’invention comprend de 0,1% à 2% en poids par rapport au poids total de la composition, d’au moins un additif antioxydant. La composition lubrifiante utilisée selon l’invention peut également comprendre au moins un additif détergent. Les additifs détergents permettent généralement de réduire la formation de dépôts à la surface des parties métalliques par dissolution des produits secondaires d’oxydation et de combustion. Les additifs détergents pouvant être utilisés dans les compositions lubrifiantes selon l’invention sont généralement connus de l’homme du métier. Les additifs détergents peuvent être des composés anioniques comprenant une longue chaîne hydrocarbonées lipophile et une tête hydrophobe. Le cation associé peut être un cation métallique d’un métal alcalin ou alcalino-terreux. Les additifs détergents sont de préférence choisis parmi les sels de métaux alcalins ou alcalino-terreux d’acide carboxylique, les sulfonates, les salicylates, les naphténates, ainsi que les sels de phénates. Les métaux alcalins et alcalino-terreux sont de préférence le calcium, le magnésium, le sodium ou le baryum. Ces sels métalliques comprennent généralement le métal en quantité stœchiométrique ou en excès, c’est-à-dire dans une teneur supérieure à la teneur stœchiométrique. Ceux-ci sont alors des détergents surbasés ; l’excès de métal impliquant la nature surbasée de l’additif détergent est généralement sous la forme d’un sel métallique insoluble dans l’huile, par exemple carbonate, hydroxyde, oxalate, acétate, glutamate, de préférence carbonate. Avantageusement, la composition lubrifiante utilisée selon l’invention peut comprendre de 0,5% à 8% ou de 2% à 4% en poids d’additif détergents surbasés par rapport au poids total de la composition lubrifiante. Egalement de manière avantageuse, la composition lubrifiante utilisée selon l’invention peut aussi comprendre un additif abaisseur du point d’écoulement. En ralentissant la formation de cristaux de paraffine, l’additif abaisseur du point d’écoulement améliore généralement le comportement à froid de la composition lubrifiante selon l’invention. Comme exemple d’additif abaisseurs du point d’écoulement on peut mentionner, les alkyles polyméthacrylates, polyacrylates, polyarylamides, polyalkylphénols, polyalkylnaphtalène, les alkyls polystyrènes. Avantageusement, la composition lubrifiante selon l’invention peut aussi comprendre un agent dispersant. Les agents dispersants peuvent être choisis parmi les bases de Mannich, les succinimides et leurs dérivés. Egalement de manière avantageuse, la composition lubrifiante selon l’invention peut comprendre de 0,2% à 10% en poids d’agent dispersant par rapport au poids total de composition lubrifiante. La composition lubrifiante selon l’invention peut également comprendre au moins un agent épaississant. La composition lubrifiante selon l’invention peut également comprendre un agent antimousse et un agent démulsifiant. La présente invention concerne également l’utilisation d’une huile de base de viscosité inférieure ou égale à 4 dans une composition lubrifiante pour moteur pour réduire les émissions de particules dudit moteur. La présente invention concerne également l’utilisation telle que définie ci- dessus, dans laquelle la réduction des émissions de particules concerne le cycle WLTC ou le cycle RDE, et plus particulièrement la réduction des émissions de particules de taille supérieure ou égale à 10 nm, par exemple comprise entre 10 nm et 40 nm. La présente invention concerne également une méthode de réduction de l’émission de particules dans un moteur, de préférence moteur à gaz, à essence, diesel ou encore hybride, comprenant l’utilisation d’une composition lubrifiante comprenant une huile de base de viscosité inférieure ou égale à 4. La présente invention concerne également une méthode de réduction de l’émission de particules dans un moteur, notamment un moteur à allumage commandé, par exemple moteur à combustion, de préférence moteur à gaz, à essence, diesel ou encore hybride, comprenant l’utilisation d’une composition lubrifiante comprenant une huile de base ou un mélange d’huiles de base, dans laquelle ladite huile de base ou ledit mélange d’huiles de base présente une viscosité (BOV ou viscosité de l’huile de base) cinématique mesurée à 100°C, selon la norme ASTM D445, inférieure ou égale à 4,5 mm2/s, et dans laquelle ladite composition lubrifiante présente une viscosité à 150°C et sous cisaillement constant supérieure ou égale à 2,4 mPa.s-1. La présente invention concerne également une méthode de réduction de l’émission de particules dans un moteur, de préférence moteur à gaz, à essence, diesel ou encore hybride, lubrifié par une composition lubrifiante comprenant l’ajout dans ladite composition lubrifiante d’une huile de base de viscosité inférieure ou égale à 4. La présente invention concerne également une méthode de réduction de l’émission de particules dans un moteur, de préférence moteur à gaz, à essence, diesel ou encore hybride, lubrifié par une composition lubrifiante comprenant une huile de base ou un mélange d’huiles de base, dans laquelle ladite huile de base ou ledit mélange d’huiles de base présente une viscosité (BOV ou viscosité de l’huile de base) cinématique mesurée à 100°C, selon la norme ASTM D445, inférieure ou égale à 4,5 mm2/s, et dans laquelle ladite composition lubrifiante présente une viscosité à 150°C et sous cisaillement constant supérieure ou égale à 2,4 mPa.s-1. Dans ces méthodes, les particules, l’huile de base et la composition lubrifiante sont telles que définies ci-dessus. La présente invention couvre tous les véhicules motorisés, notamment les véhicules comprenant un moteur 2-temps ou 4-temps, les moteurs essence, diesel, hybride ou gaz. La présente invention couvre tous les véhicules motorisés, de préférence comprenant au moins un moteur à allumage commandé, de préférence moteur à combustion, notamment les véhicules lourds ou véhicules légers, de préférence les poids lourds. Paquet additif 21,4 11,3 21,4 11,3 21,4 21,4 Huile de 73,1 base (mélange minérale 76,1 84,5 76 82,8 68,8 de deux (groupe III) huiles de base) Viscosité huile de 6 8 4 4 3 2,9 base Polymère butadiène styrène 2,5 4,2 2,6 5,9 9,8 5,5 hydrogéné Les caractéristiques des compositions lubrifiantes sont rassemblées dans le tableau 3 ci-dessous : Tableau 3 Exemple 2 : Mesure du nombre de particules émises et du Fuel Eco Les compositions de l’exemple 1 ont été testées sur cycle WHTC et la quantité de particules présentant une taille supérieure ou égale à 10 nm émises à la fin de chaque cycle a été mesurée. Les tests moteurs ont été effectués sur des moteurs 6 cylindres en ligne turbocompressé. Les tests sont faits à la même température de départ du moteur. Toutes les autres conditions du banc d'essai ont également été maintenues constantes. L'échantillonnage pour les mesures des gaz d'échappement a été effectué dans les gaz d'échappement bruts avant le système d'échappement mais après les systèmes de traitement. Ainsi, les effets observés sont bien dus à la seule utilisation de la composition lubrifiante et non à un autre critère quelconque comme la température, l’humidité, etc. La distribution granulométrique a été mesurée en parallèle par un spectromètre à mobilité différentielle Cambustion (DMS500). Il utilise une décharge haute tension pour charger chaque particule proportionnellement à sa surface. Les particules chargées sont introduites dans une section de classification avec un fort champ électrique radial. Ce champ provoque la dérive des particules à travers un flux dans une colonne vers les détecteurs d'électromètre. Les particules sont détectées à différentes distances dans la colonne, en fonction de leur rapport résistance aérodynamique / charge. Les sorties des 22 électromètres sont traitées en temps réel à 10 Hz pour fournir des données spectrales et d'autres mesures. La consommation de carburant a également été mesurée et calculée par l’équation suivante : Masse de carburant totale injectée [g] ^^^^^^^^^^^^ ^^ ^^^^^^^^^ = cycle [kWh] Les émissions de particules sont calculées de la manière suivante : nombre total de particules [#] (^^^^^^^^ ^^ )^^^^^^*^^ = cycle [kWh]
Les résultats sont donnés dans le tableau 4 ci-dessous : Tableau 4 Ces résultats montrent bien que le choix de l’huile de base selon l’invention (viscosité inférieure ou égale à 4) permet une nette réduction de l’émission des particules. Ces résultats montrent également que le choix de l’huile de base selon l’invention n’a pas d’impact sur la consommation de carburant (Fuel Eco) montrant ainsi qu’une réduction de l’émissions de particules n’est pas synonyme d’une amélioration du Fuel Eco.
Exemple 3 : 1ère campagne d’essais Préparation des compositions lubrifiantes Les compositions lubrifiantes ont été préparées selon le tableau 5 ci-après. Tableau 5 Les chiffres du tableau 5 correspondent à des pourcentages en poids par rapport au poids total de la composition. Les caractéristiques des compositions lubrifiantes sont indiquées dans les tableau 6 ci-dessous : Tableau 6 Mesure du nombre de particules émises Les compositions de l’exemple 3 ont subi les tests WLTC et RDE et la quantité de particules par kilomètres parcourus présentant une taille supérieure ou égale à 10 nm émises à la fin de chaque cycle a été mesurée. On a utilisé un moteur EB2ADTS (PSA Peugeot Citroën) de 1,2 L de cylindrée (puissance maximale de 60 kW). Les tests moteurs ont été effectués sur des moteurs 3 cylindres en ligne turbocompressé. Les tests sont faits à la même température de départ du moteur (20°C). Toutes les autres conditions du banc d'essai ont également été maintenues constantes. L’échantillonnage pour les mesures des gaz d’échappement a été effectué dans les gaz d'échappement bruts en sortie du turbocompresseur et en amont du système de post-traitement. Le nombre de particules a été mesuré à l’aide un compteur de particules MEXA2000-SPCS d’Horiba équipé d’un diluteur de tête. Chaque composition lubrifiante a été testée 10 fois sur cycle WLTC (avec refroidissement forcé à 20°C en début de chaque cycle). Les 3 premiers cycles ont été volontairement écartés pour permettre au système d’injection de se stabiliser. Les 7 autres cycles ont été pris en compte pour les résultats. Les nombres de particules ont été exprimés en nombre moyen de particules (PN10 et PN23) par kilomètre sur le cycle considéré. Cette campagne d’essai a donc été effectuée sur une matrice à iso- additivation. Les résultats sont indiqués dans les tableaux 7 et 8 ci-après qui concernent respectivement les cycles WLTC et RDE. Le test d’une huile de référence (composition 8) encadre chaque essai. Les résultats d’essais sont exprimés relativement au résultat de la dernière huile de référence passée. Tableau 7
Tableau 8 Les résultats des tableaux 7 et 8 démontrent que les compositions utilisées selon l’invention permettent effectivement de réduire le nombre de particules de taille supérieure ou égale à 10 nm, sur cycle WLTC ou RDE. Les tableaux 9 et 10 ci-après résument des résultats obtenus sur cycle RDE ou WLTC pour la composition 8 en ce qui concerne les particules de taille 10 nm. Ces résultats montrent la répétabilité de l’effet de diminution de l’émission des particules PN10. Tableau 9 Tableau 10 5
Exemple 4 : 2nde campagne d’essais Une seconde campagne d’essais a été effectuée. Les lubrifiants ont pour différences le grade de viscosité mais aussi la composition en additifs et en huiles de base. Ci-dessous, dans le tableau 11 sont indiquées les caractéristiques des compositions lubrifiantes qui démontrent une influence du grade de viscosité sur la réduction du nombre PN10, indépendamment de la composition : Tableau 10 Le tableau 11 ci-après indique les résultats obtenus sur cycle WLTC en ce qui concerne les particules de taille 10 nm. Tableau 11 Ces résultats montrent que l’utilisation d’une composition lubrifiante selon l’invention permet de réduire la quantité de particules présentant une taille supérieure ou égale à 10 nm, relarguée à l’échappement.

Claims

REVENDICATIONS 1. Utilisation d’une composition lubrifiante comprenant une huile de base ou un mélange d’huiles de base, pour réduire les émissions de particules d’un moteur, dans laquelle ladite huile de base ou ledit mélange d’huiles de base présente une viscosité (BOV ou viscosité de l’huile de base) cinématique mesurée à 100°C, selon la norme ASTM D445, inférieure ou égale à 4,5 mm2/s, de préférence inférieure ou égale à 4 mm2/s.
2. Utilisation selon la revendication 1, dans laquelle l’huile de base ou le mélange d’huiles de base présente une viscosité (BOV ou viscosité de l’huile de base) cinématique mesurée à 100°C, selon la norme ASTM D445, inférieure ou égale à 4,5 mm2/s, et dans laquelle ladite composition lubrifiante présente une viscosité à 150°C et sous cisaillement constant supérieure ou égale à 2,4 mPa.s-1.
3. Utilisation selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle l’indice de viscosité de l’huile de base ou du mélange d’huiles de base est supérieur ou égal à 130, de préférence supérieur ou égal à 150.
4. Utilisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle les particules présentent une taille supérieure ou égale à 10 nm, de préférence égale à 10 nm. 5. Utilisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle la viscosité cinématique, mesurée à 100°C, de l’huile de base ou du mélange d’huiles de base est comprise de 1,5 à 4,5 mm2/s, de préférence de 3 à 4,5 mm2/s, et préférentiellement de 4 à 4,
5 mm2/s. 6. Utilisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle la viscosité à 150°C, et sous cisaillement constant, de la composition lubrifiante est comprise de 2,4 mPa.s-1 à 5 mPa.s-1, de préférence de 2,
6 mPa.s-1 à 5 mPa.s-1.
7. Utilisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle la composition lubrifiante présente un grade selon la classification SAEJ300 de type XW-(Y) avec X représente 0, 5 ou 10 et Y représente un entier compris de 6 à 50, de préférence 20 ou 30.
8. Utilisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle la quantité d’huile de base ou du mélange d’huiles de base est comprise de 50% à 97% en poids par rapport au poids total de la composition lubrifiante.
9. Utilisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle la composition lubrifiante comprend en outre au moins un additif améliorant l’indice de viscosité choisi dans le groupe constitué des polymères de butylène et de styrène hydrogénés, des copolymères éthylène propylène et des polymères polyméthacrylate, ledit additif améliorant l’indice de viscosité étant de préférence un polymère de butylène et de styrène hydrogéné.
10. Utilisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans laquelle la réduction des émissions de particules concerne le cycle WLTC ou le cycle RDE.
11. Utilisation d’une huile de base de viscosité inférieure ou égale à 4 mm2/s dans une composition lubrifiante pour moteur pour réduire les émissions de particules dudit moteur.
12. Utilisation selon la revendication 11, dans laquelle l’huile de base est telle que définie dans l’une quelconque des revendications 2, 3 ou 5.
13. Méthode de réduction de l’émission de particules dans un moteur, de préférence moteur à gaz, à essence, diesel ou encore hybride, comprenant l’utilisation d’une composition lubrifiante comprenant une huile de base de viscosité inférieure ou égale à 4,5 mm2/s, de préférence inférieure ou égale à 4 mm2/s.
14. Méthode de réduction de l’émission de particules dans un moteur, de préférence moteur à gaz, à essence, diesel ou encore hybride, lubrifié par une composition lubrifiante comprenant l’ajout dans ladite composition lubrifiante d’une huile de base de viscosité inférieure ou égale à 4,5 mm2/s, de préférence inférieure ou égale à 4 mm2/s.
15. Méthode de réduction de l’émission de particules dans un moteur à combustion interne de type allumage commandé, de préférence moteur à gaz, à essence, diesel ou encore hybride, comprenant l’utilisation d’une composition lubrifiante comprenant une huile de base ou un mélange d’huiles de base, dans laquelle ladite huile de base ou ledit mélange d’huiles de base présente une viscosité (BOV ou viscosité de l’huile de base) cinématique mesurée à 100°C, selon la norme ASTM D445, inférieure ou égale à 4,5 mm2/s, et dans laquelle ladite composition lubrifiante présente une viscosité à 150°C et sous cisaillement constant supérieure ou égale à 2,4 mPa.s-1.
16. Méthode selon la revendication 15, dans laquelle la composition lubrifiante est telle que définie dans l’une quelconque des revendications 6, 7 ou 9.
17. Méthode selon la revendication 15 ou 16, dans laquelle l’huile de base est telle que définie dans l’une quelconque des revendications 2, 3, 5 ou 8.
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