Altération des constituants non-polymériques des lubrifiants (additifs et base hydrocarbonée) lors du fonctionnement des moteurs : rôle de la nitroxydation

Alteration of non-polymeric components of lubricants (additives and hydrocarbon base) during engine operation : part of the nitroxidation

• Auteur / Autrice : Gael Martin
• Direction : Pierre Adam, Philippe Schaeffer
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie analytique
• Date : Soutenance le 04/06/2019
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de chimie (Strasbourg ; 2005-....)
• Jury : Président / Présidente : Hélène Budzinski
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pierre Adam, Philippe Schaeffer, Hélène Budzinski, Raymond Michels
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Hélène Budzinski, Raymond Michels

Mots clés

Mots clés contrôlés

Détérioration

Huiles lubrifiantes -- Additifs

Oxydation

Lubrifiants

Analyse qualitative (chimie)

Moteurs -- Lubrification

Mots clés libres

Nitroxydation

Essais laboratoire

Essai moteur

Produits de dégradation

Nitroxidation

Laboratory experiments

Engine tests

Degradation products

Résumé

Un protocole d’altération de lubrifiants par NO2 en laboratoire a été développé pour étudier les effets de la nitroxydation sur les additifs et la base hydrocarbonée de lubrifiants moteur et comprendre leurs mécanismes d’altération. Des structures de produits d’altération et des voies de transformation ont pu être proposées ainsi que les facteurs contrôlant les cinétiques de dégradation des additifs. Les interactions entre les constituants de lubrifiants tant au niveau des cinétiques de dégradation que des structures des produits de dégradation ont ainsi été identifiées, notamment à partir d’un plan d’expériences. L’évolution des lubrifiants simulée en laboratoire n’est pas directement superposable à celle observée avec des essais moteur, un certain nombre de produits d’altération n’ayant pas été détectés en essais moteur. En revanche, les interactions contrôlant les cinétiques de dégradation des additifs sont proches dans les cas des expériences de laboratoire et des essais moteur.

An alteration laboratory protocol of lubricants by NO2 has been developed in order to investigate the effects of nitroxidation on base oil and additives from engine lubricants, and to understand the different mechanisms involved. The structure of alteration products and their transformation pathways have been proposed, as well as the factors that control the degradation kinetics of the additives. Interactions between lubricant constituents have been identified at the degradation kinetic level as well as the level of the alteration products formed, notably by means of an experimental design. The fate of lubricants in the laboratory experiments does not exactly match that observed in the case of engine tests, notably regarding the absence of formation of some degradation products. However, the interactions controlling the degradation kinetics of lubricant additives are close between laboratory experiments and engine tests.