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Système de démarrage-arrêt : Le bon et le mauvais côté

Prof. Dr. Boris Zhmud, Responsable de la recherche-développement chez BIZOL Allemagne

 

FIGURE 1 / Lower Valve Train Friction and Bearing Wear on BIZOL Green+

Stimulée par les objectifs stricts de réduction des émissions fixés par les régulateurs de l'état, l'industrie automobile a vu une augmentation croissante des moteurs démarrage-arrêt à combustion interne dans les voitures personnelles depuis 2010. Les gains de carburant de cette technologie sont généralement de l'ordre de 3 à 12%. Les voitures hybrides disposent également d'une technologie de démarrage-arrêt. Par exemple, Toyota a mis en place des moteurs avec système de démarrage-arrêt dans son modèle Prius à la fin des années 90. Selon IHS Automotive, de nos jours, deux sur trois voitures conduites dans l'Union européenne et une sur dix voitures conduite aux États-Unis disposent de moteurs dotés d’un système de démarrage-arrêt. Un des principaux constructeurs automobiles américains a annoncé que 70% de sa flotte globale serait équipée d'un système de démarrage-arrêt automatique d'ici 2017.

Au même moment, la grande majorité des spécifications des lubrifiants de carter actuels s’appuient sur des séquences d'essais telles que les ACEA European Oil Sequences 2012, qui négligent l'impact de la technologie de démarrage-arrêt sur la santé du moteur. 

Un moteur moyen de véhicule de tourisme est conçu pour supporter entre 20 000 et 40 000 démarrages au cours de sa durée de vie normale. Alors que le fait de démarrer le moteur de votre véhicule ne correspond qu'à une fraction infinitésimale de la durée de vie du moteur, cette action contribue jusqu'à 75% au processus d'usure du moteur et aux pannes liées à l'usure ! Avec la technologie de démarrage-arrêt, le nombre de démarrages du moteur est en moyenne dix fois plus élevé, ce qui affecte doublement ce dernier en situation de trafic urbain. Les roulements en sont les malheureuses victimes - il n'est pas rare que la durée de vie des roulements des moteurs avec systèmes de démarrage-arrêt automatique soit réduite de moitié par rapport aux configurations de moteur équivalentes sans système de démarrage-arrêt. La situation est encore aggravée par l'utilisation d'huiles de moteur à viscosité ultra-faible qui compromettent souvent la protection contre l'usure pour des raisons d'économie de carburant. L'usure la plus intense se produit au niveau des paliers de l'arbre à cames, bien que les paliers du volant d'équilibrage du vilebrequin, les paliers principaux et les systèmes de bielles soient tout aussi affectés. Les fabricants d’huiles ainsi que les constructeurs automobiles travaillent d'arrache-pied pour résoudre ces problèmes qui sont souvent hérités de l'ère de conception d’avant système de démarrage-arrêt du moteur. L'utilisation de roulements à rouleaux pour les arbres à cames et le volant d'équilibrage du vilebrequin comme dans les moteurs Jaguar Ingenium constitue une solution moderne pour atténuer l'impact négatif des démarrages-arrêts sur les roulements. De plus, l'utilisation de pompes à huile pour engrenages électriques aide à maintenir la pression de l'huile hydraulique dans les sous-systèmes après l'arrêt du moteur.

En tant que société de fabrication de lubrifiants, BIZOL a mené des recherches intensives sur la tribologie des moteurs et a développé de nouvelles approches de formulation pour relever les défis susmentionnés en rapport avec les « huiles ». Notre arme secrète est l'utilisation d'additifs de superlubricité formant un gel de surface (SLA). Cette technologie innovante - baptisée COMB LubriBoost™ - permet une double augmentation de la force du film lubrifiant et empêche l'effondrement du film lubrifiant même lorsqu'il n'y a pas de mouvement relatif entre les surfaces de contact. 

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