La recherche se poursuit pour remplacer le test du moteur Mack T-11.

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Les travaux sur la prochaine spécification d’huile pour moteur diesel à usage intensif, baptisée « PC-12 » (catégorie proposée 12), sont en bonne voie. Le PC-12 remplacera l’API CK-4 et l’API FA-4, qui ont été introduites en 2016. Un historique en pot du développement du fuelsandlubes : L’Association des fabricants de camions et de moteurs (EMA) a demandé la nouvelle catégorie à l’American Petroleum Institute (API), qui autorise ces huiles moteur, début mars 2021. Suite à la demande de l’EMA, l’API a mis en place une équipe d’évaluation de nouvelle catégorie (NCET) pour évaluer la nécessité d’une nouvelle catégorie. En décembre 2021, l’API Lubricants Standards Group a voté à l’unanimité pour accepter la recommandation du Diesel Engine Oil Advisory Panel (DEOAP) de procéder à la création d’une nouvelle équipe de développement de catégorie (NCDT) pour PC-12. 

Lors de la récente réunion du NCDT qui s’est tenue à Seattle, Washington, États-Unis, fin juin, le groupe de travail a présenté ses progrès sur le PC-12. Le test du moteur Mack T-11 reste l’une des principales pierres d’achoppement. Le Category Life Oversight Group (CLOG) de l’API a confirmé en mai qu’aucun test de moteur existant ne peut remplacer le T-11. CLOG a recommandé de former un groupe de travail sur le développement de tests pour développer un remplaçant pour le T-11. La collecte de données MRV sur l’huile de suie a été demandée à toutes les parties prenantes sur une série d’essais de moteurs, notamment le Mack T-12A, le Mack T-11A, le Cummins ISM à 125 heures, le Cummins ISB à 300 heures et le Ford 6,7 L à 175 heures.  

NCDT travaille sans relâche pour faire progresser PC-12 ; cependant, le développement se produit dans un contexte d’incertitude réglementaire. L’API Lubricants Standards Group a précédemment souligné l’importance d’aligner PC-12, avec une première licence au plus tard le 1er janvier 2027, avec les nouvelles initiatives réglementaires de l’Agence américaine de protection de l’environnement (EPA) et du California Air Resources Board (CARB). 

L’EPA travaille sur plusieurs réglementations majeures pour réviser les normes d’émissions d’oxydes d’azote (NOx) et mettre à jour les normes d’émissions de gaz à effet de serre (GES) pour les véhicules routiers lourds. Les réglementations de l’EPA visent à réduire considérablement les émissions à basse vitesse, au ralenti et dans les arrêts et départs. Il propose également des durées de vie utiles plus longues pour garantir que les normes d’émissions sont respectées pendant une plus grande partie de la durée de vie opérationnelle d’un véhicule. Il s’agit de la première mise à jour des normes NOx aux États-Unis depuis 2001 et s’appliquera aux véhicules de l’année modèle (MY) 2027. La consultation sur les propositions est terminée et l’EPA a l’intention de finaliser la règle d’ici la fin de 2022.  

Le California Air Resources Board a introduit une nouvelle législation en décembre 2021 imposant des normes de NOx plus strictes – à partir de MY 2024 avec d’autres mises à jour dans MY 2027 – visant une réduction de 90 % des émissions de NOx d’ici 2031. Bien que la règle soit complète, l’EPA doit accorder une dérogation avant que les règles puissent être appliquées, ce qui comprend une audience publique et un processus de commentaires. L’audience publique virtuelle de l’EPA s’est tenue le 29 juin 2022. Jusqu’à ce que les normes soient finalisées, le développement des catégories reste quelque peu en évolution.

Un test de viscosité responsable, rétrocompatible et lié à la suie est nécessaire pour le PC-12, les Cummins ISM et Cummins ISB apparaissant comme des options de remplacement possibles pour le Mack T-11, a-t-on entendu lors de la réunion.

La protection contre les augmentations de viscosité liées à la suie continue d’être un élément important dans les formulations d’huiles pour moteurs diesel à usage intensif. Il est évident depuis un certain temps que le T-11 est en danger pour le PC-12 en raison du manque de pièces pour prendre en charge la nouvelle catégorie. Cependant, le développement d’un nouveau test moteur est coûteux et prend du temps et il peut être difficile de remplacer exactement un test moteur existant. Le NCDT a été chargé de traiter l’obsolescence des tests en attente et de recommander un remplacement pour le Mack T-11.

Le Mack T-11 est un test de 252 heures utilisant un moteur à allumage par compression à chambre ouverte, en ligne, six cylindres, turbocompressé et refroidi par air. Le T-11 évalue les augmentations de viscosité liées à la suie dans un moteur turbocompressé à refroidissement intermédiaire équipé d’une recirculation des gaz d’échappement. Il s’agit d’un test critique dans les applications à forte charge de suie et est utilisé dans plusieurs catégories d’huiles moteur à usage intensif, notamment API CI-4+, CJ-4 et CK-4/FA-4.

Le fabricant d’additifs Lubrizol a identifié une relation entre les augmentations de viscosité Mack T-11 et Cummins ISM, ce qui implique la possibilité de modifier le test et les ressources pour la viscosité liée à la suie. Si nous pouvons le faire avec ISM, cela économisera du temps et des ressources, déclare John Loop, responsable de la technologie chez Lubrizol, membre du NCDT. Le test standard du moteur Cummins ISM dure 200 heures et se concentre sur l’usure et les dépôts. Lubrizol a développé un test de rinçage et de fonctionnement de la viscosité de la suie de 108 heures sans étape d’usure et prévoit de fournir les données au groupe de travail T-11.  

Le Cummins ISB est un test moteur de 350 heures qui comprend 100 heures initiales de régime permanent à 1 600 tr/min pour accumuler 3,25 % de suie dans le lubrifiant, suivi de 250 heures sur un cycle de 28 secondes en plusieurs étapes. L’ISB Cummins évalue la capacité des lubrifiants de carter à usage intensif à réduire l’usure du train de soupapes dans des conditions de fonctionnement conçues pour accélérer la production de suie.

La portée initiale du Southwest Research Institute (SWRI) indique qu’il existe actuellement plus de bancs d’essai de moteurs ISB que de bancs d’essai de moteurs ISM, sur la base du rapport semestriel du Test Monitoring Center (TMC). La première évaluation de SWRI a mis en évidence le débit de carburant inférieur d’ISB par rapport au T-11, avec un coût réduit et une empreinte carbone plus faible. Les cylindres de puissance se sont déjà avérés robustes en tant que configuration flush-and-run et il a le même profil de suie ciblé que le T-11. Cependant, SWRI a noté que l’EGR / Boost n’était pas contrôlé pour cette analyse de la portée. L’analyse de SWRI a été partagée avec Cummins et CLOG en préparation des efforts de l’industrie pour développer un remplaçant pour le T-11.

Les données de l’American Chemistry Council (ACC) – Petroleum Additives Panel ont soulevé des inquiétudes quant au fait que les Cummins ISB et ISM ne génèrent pas suffisamment d’augmentation de viscosité pour remplacer le Mack T-11. Les résultats de 17 tests d’huile candidate Cummins ISB ont démontré une charge de suie comprise entre 4,4 % et 7,4 % de suie, avec la croissance de viscosité la plus élevée de <5 centistokes (cSt). 54 Les résultats des tests du candidat Mack T-11 montrent qu’à une charge de suie de 5,9 à 6,5 %, seuls 30 % des huiles avaient une croissance de viscosité inférieure à 5 cSt. ISM a enregistré une charge de suie comprise entre 5,8 et 8,4 % de suie dans 46 résultats de test candidats. Dans 87 % des résultats des tests candidats, la croissance de viscosité la plus élevée était <4,5 cSt.

La redondance de l’essai du moteur CAT 1N est également à l’étude. Le CAT 1N évalue les performances d’un lubrifiant de carter pour les dépôts de piston, le gommage des segments, le frottement des pistons, le frottement des segments, le frottement des chemises et la consommation de lubrifiant. Caterpillar envisage de retirer éventuellement le 1N, mais aucune conclusion actuelle n’a été tirée, déclare Hind Abi-Akar, expert technique en lubrifiants et carburants chez Caterpillar. Néanmoins, des tests sur 21 paires candidates du CAT C13 et du CAT 1N ont indiqué que le CAT 13 est un remplacement « prometteur ». Dans 81 % des tests, les huiles candidates ont réussi ou échoué aux deux tests. Deux sur 21 ont réussi le CAT C13 et ont échoué au CAT 1N, ce qui est préoccupant. Au cours de la réunion de Seattle, les détails d’autres modifications clés des tests ont été discutés, notamment l’ajout de la Ford 6. Test de moteur 7L Valve Train Wear (VTW) pour l’usure du train de soupapes à suie (abrasif et roulant) et un nouveau test de moteur DD13 Piston/Liner Scuffing Wear (Adhesive). Les tests finaux à inclure dans PC-12 n’ont pas encore été décidés. Une fois confirmé, le groupe de travail sur la conception de matrices développera les matrices appropriées pour l’échange de précision/huile de base (BOI)/la lecture croisée de la viscosité (VGRA) et permettra au groupe de travail sur le financement du PC-12 de proposer des conceptions de matrices qui relèvent des moyens de financement disponibles. Une décision finale pour l’inclusion et les limites sera votée sur la base des résultats de la matrice et de la démonstration technique. le Matrix Design Task Force développera les matrices appropriées pour Precision/Base Oil Interchange (BOI)/Viscosity Grade Read Across (VGRA) et permettra au PC-12 Funding Task Force de proposer des conceptions de matrices qui relèvent des moyens de financement disponibles. Une décision finale pour l’inclusion et les limites sera votée sur la base des résultats de la matrice et de la démonstration technique. le Matrix Design Task Force développera les matrices appropriées pour Precision/Base Oil Interchange (BOI)/Viscosity Grade Read Across (VGRA) et permettra au PC-12 Funding Task Force de proposer des conceptions de matrices qui relèvent des moyens de financement disponibles. Une décision finale pour l’inclusion et les limites sera votée sur la base des résultats de la matrice et de la démonstration technique. (fuelsandlubes 20/7/22)

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