Lubrifiants pour les moteur hybrides
Avec l'avènement des véhicules hybrides, les fabricants et fournisseurs de lubrifiants se préoccupent de plus en plus des lubrifiants associés.
Pourquoi un moteur hybride?
Priorité à la réduction des émissions
Suite au renforcement de la législation en matière d'émissions et des amendes élevées imposées aux constructeurs automobiles, lorsque leurs modèles dépassent la limite d'émission de CO2, la réduction des émissions compte toujours parmi les principales priorités du secteur. Etant donné que la limite sera fixée par l'UE à 95 grammes par kilomètre à partir de 2021, il apparaît sans aucun doute logique que l'on se penche plus en détail sur toutes les solutions possibles pour s'y conformer.
Les avantages des solutions hybrides
L'une des solutions est un entraînement entièrement électrique ou – en raison de l'autonomie et du temps pour 'faire le plein' – une version hybride. Les véhicules hybrides utilisent un moteur à essence ou diesel combiné à un moteur électrique. Un moteur à combustion moderne et économique sera d'ailleurs souvent utilisé pour la partie thermique. Grâce à cette combinaison, les véhicules sont plus performants et plus économiques à différentes vitesses. Par exemple, le moteur électrique est plus performant en termes de couple, tandis qu'un moteur à combustion interne est plus performant quand le véhicule doit maintenir des vitesses élevées sur de longues distances.
Du carburant quand on peut, de l'électrique quand il faut
L'utilisation du moteur à combustion ou du moteur électrique dépend de l'application, du conducteur et du véhicule lui-même. En changeant de technologie au bon moment, le véhicule aura une conduite plus efficacement, ce qui se traduira directement par une réduction de la consommation de carburant et des émissions de gaz à effet de serre.
Dans certains cas, le conducteur peut vouloir conduire à l'électricité en raison des émissions locales et ne passer au moteur à essence que lorsque la batterie est vide. Dans d'autres cas, le moteur électrique sert d'appoint et soutient le moteur à combustion, lorsque le véhicule est lourdement chargé, par exemple lors d'une accélération ou d'une traction de charge. Le moteur électrique peut également être actionné, lorsqu'une situation spécifique l'exige.
Types de moteurs hybrides
Dans la pratique, les garages doivent faire face à différents types de motorisations hybrides qui ont été développés au fil des ans.
- ICE: Internal Combustion Engine (moteur à combustion interne)
- MHEV: Mild Hybrid Electric Vehicle (véhicule électrique hybride léger)
- FHEV: Full Hybrid Electric Vehicle (véhicule électrique totalement hybride)
- PHEV: Plug-In Electric Vehicle (véhicule hybride plug-in)
- BEV: Battery Electric Vehicle (véhicule électrique à batterie)
- FCEV: Fuel Cell Electric Vehicle (véhicule électrique à pile à combustible).
Le nombre de véhicules hybrides devrait atteindre environ 15 millions d'ici 2025. Tous les grands constructeurs automobiles sont impliqués dans ces développements.
Construction
Afin de comprendre les exigences d'un entraînement hybride pour lubrifiants, il est très important de connaître la configuration de tous les différents types. La figure 1 (voir ci-dessous) donne un aperçu de toute les différentes positions possibles du moteur électrique et du point de (dé)couplage.
Dans les situations P0 et P1, le moteur électrique utilise la même transmission en plus du moteur thermique, ce qui a un impact minimal sur les besoins en lubrifiants. P2 et P3 peuvent utiliser la même transmission, mais il s'agit d'un moteur intégré dans lequel l'huile peut entrer en contact avec le moteur. Cela signifie que cela peut affecter les propriétés électriques du moteur, la dissipation de la chaleur, la compatibilité avec les matériaux et les différentes situations de frottement.
Si l'on considère le Power Split (l'embrayage avec lequel le conducteur passe d'un type d'entraînement à l'autre), il s'agit d'un moteur intégré dans un embrayage dans lequel l'huile peut également entrer en contact avec le moteur. Enfin, P4 est un moteur électrique relié à l'essieu arrière, qui s'accompagne d'un nouveau type de transmission. Ceci permet des vitesses élevées et un faible volume de carter. Les exigences en matière de frottement sont faibles et des lubrifiants peuvent éventuellement être utilisés pour refroidir le moteur électrique.
ConsEquences pour les lubrifiants
Charge thermique plus élevée
Quelles sont les conséquences des différents types d'hybrides pour le type de lubrifiant? Tout d'abord, il convient de garder à l'esprit que les moteurs à combustion plus petits utilisés ont une charge thermique (beaucoup) plus élevée que les voitures équipées uniquement d'un moteur à carburant, notamment en raison des puissances spécifiques plus élevées et de la capacité du carter souvent inférieure avec moins d'huile par rapport aux moteurs traditionnels. Les huiles moteur adaptées à ce type de propulsion doivent donc être capables de résister à cette contrainte thermique plus élevée et de contribuer efficacement au refroidissement du moteur.
Low Speed Pre-Ignition
De plus, les mêmes moteurs sont nettement plus sensibles au préallumage à basse vitesse (LSPI). Ce terme désigne une combustion anormale, incontrôlée et prématurée qui peut causer des ondes de haute pression nocives. Un effet que l'on observe également dans de nombreux moteurs turbo. Des additifs spéciaux dans l'huile peuvent contrecarrer ce phénomène et empêcher, entre autres, une contamination interne du moteur par des dépôts de carbone ou de peinture (vernis).
Des produits moins visqueux
En outre, les huiles doivent – dans le cadre d'un rendement élevé – contribuer à réduire la consommation de carburant. Notamment en réduisant encore le frottement interne des pièces mobiles du moteur, ce qui permet d'utiliser des huiles à viscosité plus faible (huile fine). Les fabricants passent de plus en plus aux huiles moteur 0W-20; pour certains moteurs, on utilise déjà des produits de type SAE 0W-16 et l'on pourrait même aller jusqu'à des huiles de types 0W-12 et 0W-8 à l'avenir.
Surtout des huiles synthétiques
Ces différentes exigences conduisent souvent à l'utilisation d'une huile de base synthétique avec toutes sortes d'additifs appropriés (par exemple contre le LSPI et l'encrassement interne du moteur) qui, ensemble, peuvent supporter la charge thermique mentionnée et qui ne doivent être renouvelées qu'au terme d'intervalles aussi longs que possible.
Le bon lubrifiant pour les moteurs hybrides
En général, les fabricants ne s'inquiètent pas d'un éventuel mauvais choix d'huile. Il est relativement facile de trouver la bonne huile à l'aide de divers outils, comme pour choisir l'huile d'une voiture à moteur à combustion interne. On conseille toujours d'effectuer un contrôle supplémentaire en comparant les spécifications de l'huile choisie avec les instructions du constructeur automobile concernant l'huile moteur et l'intervalle de vidange correspondant. Toutefois, il convient de noter que le plus dur concerne l'application réelle de l'huile correcte. En raison de tous les développements technologiques, de plus en plus d'huiles moteur sont mises sur le marché afin de pouvoir lubrifier adéquatement les nouveaux moteurs. Dans certains cas, les huiles moteur sont développées spécifiquement pour une famille spécifique de moteurs, ce qui les rend moins polyvalentes et oblige les garagistes à avoir de plus en plus de types différents en stock. Il n'est plus possible de lubrifier tous les véhicules depuis le stock avec des huiles standard 5W-40 ou 5W-30. Si c'est le cas – par paresse – vous risquez clairement de réduire la durée de vie du moteur et ses propriétés. Par exemple par le LSPI susmentionné, une influence négative sur les systèmes de post-traitement et l'oxydation de l'huile elle-même. Cette oxydation est causée par une résistance insuffisante aux températures élevées, ce qui fait que l'huile s'épaissit, s'acidifie et devient donc moins lubrifiante. L'huile oxydée augmente également le risque de dépôts de carbone et de formation de laque.
En résumé, les deux parties évoquées dans l'introduction ont raison à leur façon: les huiles lubrifiantes pour véhicules hybrides ne sont pas très différentes des autres huiles lubrifiantes, mais il est important d'en tenir compte en particulier pour les véhicules hybrides.
