L’industrie des lubrifiants : Relever les défis.

Publié par

Règlements Spécifications et tests

Une tempête parfaite se prépare depuis un certain temps dans l’industrie des lubrifiants : les gouvernements font de plus en plus pression pour réduire les émissions des véhicules, et les véhicules électriques sont presque exclusivement considérés comme la réponse. Le parc automobile vieillit également, une tendance qui n’a été qu’exacerbée par la crise pandémique. 

En bref, les fabricants et les distributeurs de lubrifiants évoluent dans un monde en constante évolution. Tout comme une limite est définie, elle est ensuite modifiée. Par exemple, le Royaume-Uni a déclaré qu’il interdirait les ventes de voitures neuves à essence et diesel d’ici 2040, mais la date limite a ensuite été avancée de dix ans à 2030. 

Les normes d’émission européennes définissent les limites acceptables pour les émissions de gaz d’échappement des véhicules neufs vendus dans l’Union européenne et dans les États membres de l’Espace économique européen. Les normes couvrent les émissions d’oxydes d’azote, d’hydrocarbures totaux, d’hydrocarbures non méthaniques, de monoxyde de carbone et de particules. Ils sont réglementés pour la plupart des types de véhicules, y compris les voitures, les camions, les locomotives, les tracteurs et les barges, mais à l’exclusion des navires de mer et des avions.

Introduite pour la première fois en 1992 dans le cadre de la norme Euro 1, la réglementation a fait l’objet d’une série de révisions, les normes Euro 6 les plus récentes étant annoncées en 2014. Au fil des itérations, les niveaux acceptables des différentes émissions réglementées par les normes ont été réduits pour aider à améliorer l’air. qualité et lutter contre le changement climatique. Les niveaux acceptables varient légèrement pour les voitures particulières et les voitures particulières diesel. Les véhicules utilitaires légers et les moteurs de poids lourds sont définis différemment par la puissance du moteur. Mais tous les constructeurs automobiles sont soumis à ces réglementations de plus en plus strictes s’ils souhaitent vendre dans l’UE.

Dans le cadre de la vision du Green Deal européen visant à atteindre la neutralité climatique d’ici 2050, la Commission européenne travaille déjà sur la prochaine évolution des normes Euro—Euro 7. Les propositions achevées devraient être présentées au Parlement européen fin 2021. et entrerait probablement en vigueur vers 2025. Alors que l’UE évalue encore plusieurs options différentes pour les réglementations, elles suscitent déjà des inquiétudes dans certains domaines. L’Association allemande de l’industrie automobile prévient déjà que la transition prévue vers l’Euro 7 pourrait entraîner l’arrêt effectif du moteur à combustion dès 2025.

« Avec l’introduction de la norme Euro 7 prévue, la Commission européenne interdira de facto les voitures à moteur à combustion à partir de 2025 », a déclaré la présidente du VDA, Hildegard Müller, suggérant que si les limites d’émissions d’échappement sont trop strictes, les moteurs à combustion ne seront plus compétitifs. .

Pour l’instant, rien n’est définitivement décidé. Mais VDA tire la sonnette d’alarme, non seulement sur les valeurs limites elles-mêmes, mais aussi sur la façon dont elles sont testées. L’étude indique que les valeurs limites doivent non seulement être maintenues en moyenne tout au long du test, mais également dans les pics. « La commission veut stipuler qu’à l’avenir, un véhicule doit rester pratiquement sans émission dans toutes les situations de conduite, que ce soit avec une remorque en montagne ou dans une circulation urbaine lente », a déclaré Müller. « C’est techniquement impossible et tout le monde le sait. »

« Avec l’introduction de la norme Euro 7 prévue, la Commission européenne interdira de facto les voitures à moteur à combustion à partir de 2025. »
– Hildegard Müller, PRESIDENTE VDA

Entre-temps, l’Association des constructeurs européens d’automobiles a commandé sa propre étude indépendante avec AERIS Europe. Le rapport a examiné l’impact que le déploiement des derniers nouveaux véhicules Euro 6 a déjà sur la qualité de l’air et les taux de conformité à la qualité de l’air et a exploré l’impact qu’une gamme de normes Euro 7 potentielles pourrait avoir à l’avenir. Le rapport conclut que l’avantage pour la qualité de l’air d’un règlement Euro 7 serait minime mais extrêmement coûteux s’il suivait ce qui a été actuellement proposé par les consultants de la commission. Cela suggère qu’une approche plus sensée, étant donné les progrès déjà réalisés par l’industrie automobile vers l’électrification,

Quoi que l’UE décide, cela aura certainement un impact sur les rivages mondiaux. Les changements auront également un impact sur les lubrifiants et sur la chaîne d’approvisionnement plus large du marché secondaire, car les consommables répondent aux demandes de nouveaux moteurs de plus en plus sophistiqués. 

Alors que les régulateurs tentent d’accélérer les changements, le parc automobile vieillit. Les automobilistes s’accrochent plus longtemps à leur voiture. Une voiture américaine sur quatre a été construite au siècle dernier. Selon l’ACEA, les voitures particulières ont en moyenne 11,5 ans dans l’UE. Les camionnettes ont en moyenne 11,6 ans, les camions 13 ans et les bus 11,7 ans. Au Royaume-Uni, alors que la pandémie de COVID-19 a étouffé l’adoption de nouveaux véhicules, l’âge moyen des voitures sur les routes a atteint le plus élevé jamais enregistré à 8,4 ans, selon les données de Motorparc de la Society of Motor Manufacturers and Traders. Ce parc automobile vieillissant peut entraîner un retard dans le déploiement des contrôles d’émissions. 

Alternatives à faibles émissions

Les véhicules électriques sont peut-être l’avenir, mais les carburants à faible émission de carbone et les biocarburants pourraient constituer une solution provisoire. Le Royaume-Uni est récemment passé à l’essence E10, en ligne avec l’Europe. E10 a été progressivement déployé en Europe depuis 2009 et est disponible en Belgique, Bulgarie, Danemark, Estonie, Finlande, France, Allemagne, Hongrie, Lettonie, Lituanie, Luxembourg, Pays-Bas, Roumanie et Slovaquie. Selon l’Agence européenne pour l’environnement, l’E10 a été un succès dans la grande majorité des États membres où il a été introduit, permettant une augmentation des carburants renouvelables dans le mix énergétique des transports tout en réduisant l’empreinte GES des carburants. 

En 2019, le Comité européen de normalisation a finalisé un projet intitulé « Essais de moteurs avec de nouveaux types de biocarburants et développement de normes pour les biocarburants ». L’une des principales conclusions du travail était que du point de vue de l’infrastructure de distribution et des matériaux de véhicule, une grande partie de la population automobile d’aujourd’hui serait tolérante aux carburants E20, donc d’autres changements pourraient être possibles.

Dans la foulée des préoccupations de l’Association allemande des constructeurs automobiles concernant les prochaines réglementations sur les émissions Euro 7, l’ACEA a annoncé que les constructeurs automobiles seraient ouverts à des objectifs de dioxyde de carbone plus élevés s’il y avait une montée en puissance des infrastructures correspondante dans l’UE.

Actuellement, le débat sur l’avenir du transport automobile semble se concentrer sur les véhicules électriques, presque à l’exclusion de toute autre chose. Les gouvernements et les équipementiers ont mis l’accent sur les véhicules électriques ces dernières années. Cependant, les véhicules électriques pourraient ne pas être une solution viable à long terme si les pénuries de lithium, l’autonomie limitée et la durée de vie relativement courte des batteries continuent d’entraver les avancées technologiques pour ces types de produits. En outre, le volume considérable d’infrastructures de recharge requis – dans un laps de temps si court – signifie que certains étudient d’autres options, comme l’hydrogène. L’électricité pure n’est peut-être pas la seule option. 

La technologie des piles à combustible à hydrogène existe depuis le XIXe siècle, développée pour la première fois par Sir William Grove en 1839. Cependant, le premier véhicule à pile à combustible disponible dans le commerce à apparaître était le Hyundai Tucson en 2013, suivi de la Toyota Mirai en 2015. JLR a récemment commencé à tester des véhicules à pile à combustible à hydrogène. Shell, Volvo et Daimler envisagent également l’hydrogène comme une option. 

Déjà des centaines de stations-service dans toute l’Europe sont prêtes à distribuer de l’hydrogène pour ces véhicules. Mais quels sont les défis du lubrifiant pour cette technologie que Toyota appelle l’avenir de l’automobile ? Les véhicules électriques à pile à combustible ou à batterie ont des besoins en fluides totalement différents de ceux des moteurs à combustion interne fonctionnant au diesel ou à l’essence. Les fabricants de lubrifiants ont été occupés à développer des fluides pour répondre aux besoins des véhicules électriques, en répondant à l’augmentation de l’oxydation et au besoin de dissiper la chaleur accrue autour des unités de puissance. Les moteurs à pile à combustible à hydrogène nécessitent que l’hydrogène et l’oxygène réagissent ensemble dans une cellule spéciale pour produire de l’électricité, qui peut ensuite être utilisée dans une batterie pour entraîner un moteur électrique.  

Une alternative à la technologie des piles à combustible à hydrogène est l’utilisation de l’hydrogène comme carburant pour conduire des véhicules, ce qui nécessiterait de le mélanger avec de l’air pour produire une combustion dans un moteur de type quasi conventionnel. L’hydrogène en tant que source de carburant peut être produit à partir d’une variété de ressources domestiques, y compris l’énergie renouvelable, comme l’énergie solaire et éolienne, ainsi que le gaz naturel, l’énergie nucléaire et la biomasse. Sa faible énergie d’allumage assure un allumage facile d’un mélange ultra-pauvre avec de l’air. Mais comme toute solution de carburant, elle a aussi ses inconvénients, avec un allumage et un cliquetis prématurés. Le processus de combustion d’un véhicule à hydrogène produirait des NOx, qui devraient également être nettoyés par réduction catalytique sélective avant les émissions de gaz d’échappement, comme c’est le cas actuellement avec les véhicules à moteur à combustion interne traditionnels et la nécessité de dispositifs de post-traitement des gaz d’échappement. 

De plus, pour être utilisable, l’hydrogène doit être converti d’un gaz à un liquide, ce qui signifie que le moteur doit fonctionner à des pressions très élevées. Pendant le fonctionnement du moteur, des fuites se produiront toujours en raison de l’augmentation rapide de la pression et de la faible densité de l’hydrogène gazeux. Lorsque les gaz d’échappement pénètrent dans le carter, ils peuvent se condenser s’il n’y a pas de ventilation adéquate. 

Avec l’essence ou le diesel, l’eau est produite en tant que sous-produit du processus de combustion, et il en va de même pour l’hydrogène, mais plus encore. Le mélange d’eau dans le lubrifiant réduit sa capacité de lubrification et, par conséquent, il existe un risque réel d’usure du moteur plus élevée. Des lubrifiants spécifiques doivent être développés pour faire face à cette dilution. Un lubrifiant compatible avec une concentration d’eau accrue dans le carter doit être utilisé, afin qu’il puisse résister aux niveaux d’humidité accrus et maintenir le moteur entièrement lubrifié. 

Il reste à voir si les véhicules à hydrogène et à pile à combustible à hydrogène deviendront une alternative viable aux véhicules électriques alimentés par batterie. Le gouvernement britannique a signalé son intention de considérer l’hydrogène comme une option intéressante pour certaines formes de transport en annonçant un financement de 11,2 millions de livres sterling pour développer et fabriquer une technologie de pile à combustible à hydrogène à faible coût pour les bus. Il entend également créer un centre d’excellence hydrogène en Irlande du Nord. Le financement fait partie d’un ensemble de 54 millions de livres sterling pour des projets verts innovants, destinés à garantir près de 10 000 emplois au Royaume-Uni et à économiser des millions de tonnes d’émissions de carbone.

La bonne nouvelle pour les fabricants de lubrifiants est que les moteurs fonctionnant à l’hydrogène ont encore besoin d’une certaine forme de lubrification dans le carter pour qu’ils fonctionnent efficacement. Les pistons et autres pièces mobiles doivent être lubrifiés pour assurer un bon fonctionnement. Les fabricants de lubrifiants surveilleront de près le paysage des émissions, prêts à développer les produits requis.   


David Wright est secrétaire de la société Verification of Lubricant Specifications et directeur général de la United Kingdom Lubricants Association. Auparavant, il a travaillé en tant que directeur régional pour les carburants et lubrifiants chez ExxonMobil.

Source : En savoir plus https://www.lubesngreases.com/magazine/27_10/facing-the-challenges/

Un commentaire

  1. Il y a plusieurs options pour réduire les effets néfastes de lubrifiants :
    a. L´article « Biolubrifiants – Réglementations, familles d´huiles de base, éco-propriétés et applications », apparu dans Techniques de l´Ingénieur, TRI1 800 V3, https://www.techniques-ingenieur.fr/base-documentaire/mecanique-th7/lubrification-42465210/biolubrifiants-tri1800/, illumine les aspects écologiques.
    b. L´article « Développement durable et protection contre l’usure », qui va apparaître en 12-2021 chez Techniques de l´Ingénieur, illumine l´impact envers le développement durable.
    c. L´article « Tribologie, frottement et émissions de CO2 », apparu dans Techniques de l´Ingénieur, TRI140 v1, illumine la relation entre le frottement et les émissions CO2.
    d. Finalement, il est triste, qu´aucun activiste, vert ou NGO incl. les medias avaient apprécié au Salon de Paris en 2002 le démonstrateur réel « ELLYPSE » der RENAULT. On aurait déjà plus ou moins tous qu´on désire aujourd´hui sur la route. Avec un intervalle de maintenance entre 70.000-100.000 km il est claire, que jusqu`à moins 70% de particules fines auraient été émies.
    http://www.planeterenault.com/1-gamme/9-concept-cars/215-ellypse-2002/

    J’aime

Votre commentaire

Entrez vos coordonnées ci-dessous ou cliquez sur une icône pour vous connecter:

Logo WordPress.com

Vous commentez à l’aide de votre compte WordPress.com. Déconnexion /  Changer )

Photo Google

Vous commentez à l’aide de votre compte Google. Déconnexion /  Changer )

Image Twitter

Vous commentez à l’aide de votre compte Twitter. Déconnexion /  Changer )

Photo Facebook

Vous commentez à l’aide de votre compte Facebook. Déconnexion /  Changer )

Connexion à %s