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Huiles moteur pour usage intensif: FA-4 gagne du terrain.

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La protection des composants internes des moteurs lourds est plus qu’une question d’efficacité. Une huile moteur de haute qualité est la pierre angulaire de la machine et déterminera la façon dont le temps et les ressources d’un opérateur sont dépensés.

Compte tenu de son importance, il existe une volonté constante de l’industrie de faire progresser les huiles moteur à usage intensif afin de répondre aux besoins du matériel moteur en constante évolution. Ces développements reflètent les exigences accrues imposées aux flottes qui travaillent dur et les marges réduites impliquées dans leur gestion efficace.

Ajoutez au mélange les préoccupations environnementales et la législation qui en résulte, et il est clair que l’évolution de l’huile moteur pour usage intensif a un certain nombre de facteurs déterminants. Le marché est également très concurrentiel, les fabricants d’équipement d’origine, les fabricants de lubrifiants et les propriétaires de flottes jouant tous leur rôle pour le faire progresser.

L’arrivée de la spécification d’huile moteur haute résistance API FA-4 en 2016 a bouleversé l’industrie. Cet article examine comment et pourquoi FA-4 a fait sa marque, puis évalue la direction du marché et les progrès en cours dans la technologie des lubrifiants, y compris les travaux sur PC-12, la prochaine catégorie proposée d’huile moteur à usage intensif.

Normes d’émissions Technologie d’entraînement
Au cours des dernières décennies, les normes et réglementations en matière d’émissions ont concentré les efforts des FEO sur l’amélioration de l’efficacité du moteur et de la consommation de carburant, ce qui à son tour contribue à réduire les émissions de gaz à effet de serre et les niveaux de particules.

Par exemple, la deuxième phase des normes conjointes sur les émissions de gaz à effet de serre et la consommation de carburant de l’Agence américaine de protection de l’environnement et de la National Highway Traffic Safety Administration pour les moteurs et véhicules moyens et lourds devient effective à partir des véhicules de l’année modèle 2021, en passant jusqu’en 2027. Chaque phase nécessite des gains d’économie de carburant plus importants et des réductions d’émissions plus importantes.

D’ici 2027, l’EPA affirme que cette initiative réduira la consommation de carburant et les émissions de CO2 de 25% pour les semi-remorques, de 24% pour les véhicules professionnels tels que les bus et les véhicules de construction, et de 16% pour les grandes camionnettes et fourgonnettes sur la durée de vie des véhicules. .

Le prochain ensemble de règlements de l’EPA, appelé Cleaner Trucks Initiative, se concentre sur la réduction des émissions d’oxyde nitreux. Un préavis de projet de règlement a été publié le 6 janvier 2020. La pandémie a retardé l’étape suivante, l’avis de proposition de règlement, qui est prévue ce trimestre.

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Dans l’ANPR, l’EPA a déclaré qu’elle envisageait d’ajouter un cycle de test en laboratoire pour évaluer le contrôle des émissions en fonctionnement à basse vitesse ou à faible charge, ce qui n’est pas évalué dans les cycles de test actuels. Il propose également des exigences de kilométrage plus longues pour les normes de durée de vie utile et la garantie d’émissions. Les propositions sont similaires au travail effectué par le California Air Resources Board.

Les changements dans l’architecture des moteurs poussés par ces réglementations signifient que les moteurs modernes nécessitent des lubrifiants plus durables pour aider à prévenir l’usure, principalement en raison des températures de fonctionnement plus élevées. Les températures extrêmes sollicitent les lubrifiants conventionnels, limitant les performances et les coûts de gonflement en raison des temps d’arrêt accrus et des changements d’huile supplémentaires. Des opérations moteur relativement nouvelles, telles que la technologie d’arrêt-démarrage, peuvent également entraîner des charges supplémentaires pour une huile moteur.

Pour relever les défis posés par la nouvelle technologie de moteur et l’accent mis sur l’efficacité du moteur, les récentes normes d’huile ont offert une plus grande résistance à l’oxydation, ainsi qu’un meilleur contrôle de l’aération et une meilleure stabilité au cisaillement. Ces changements ont forgé le chemin vers les API CK-4 et FA-4.

Introduits en décembre 2016, les API CK-4 et FA-4 sont l’aboutissement de l’une des plus grandes révisions de spécifications de l’histoire pour les huiles pour moteurs diesel à usage intensif. Après cinq ans de travail après la demande officielle de la Engine Manufacturers Association, la nouvelle catégorie a fourni des huiles moteur compatibles avec la technologie moteur moderne qui peuvent offrir une meilleure économie de carburant et réduire considérablement les émissions de carbone.

Formulées pour les moteurs les plus récents (années modèles 2017 et suivantes), les huiles moteur API FA-4 sont conçues avec une viscosité à haute température et à cisaillement élevée comprise entre 2,9 et 3,2 centipoises, contre 3,5 cP ou plus pour leurs homologues API CK-4. Avec une viscosité cinématique typique de SAE 10W-30, la protection et la durabilité du moteur sont maintenues avec les huiles moteur API FA-4 tout en améliorant la consommation de carburant et en réduisant les émissions d’échappement.

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Il est admis que les lubrifiants répondant aux normes modernes fournissent une technologie de moteur contemporaine avec une protection améliorée et une économie de carburant améliorée, ainsi que la possibilité de prolonger en toute sécurité les intervalles de vidange d’huile. Cela garantit non seulement que l’équipement peut être opérationnel plus longtemps entre les vidanges d’huile, mais réduit également les coûts de maintenance programmée, ce qui a un impact direct et positif sur les résultats de l’entreprise.

En fait, selon les recherches de l’industrie, les huiles moteur API FA-4 offrent des économies de carburant supplémentaires par rapport aux huiles CK-4 de même qualité: jusqu’à 1% en comparant une SAE XW-30 avec une viscosité HTHS de 3,5 cP à une XW-30 avec 3.1 cP HTHS. Plus important encore, les avantages pour les opérateurs sont complétés par les avantages pour l’environnement.

Lent mais régulier
L’industrie des voitures particulières a tendance à suivre le rythme du changement, le marché des poids lourds lui succédant. L’évolution vers des moteurs hyper-efficaces, sans coût de performance, a rendu les huiles à faible viscosité monnaie courante sur le marché des véhicules légers. La combinaison de la législation et des normes d’émission et de la demande d’une plus grande efficacité énergétique pour améliorer les résultats financiers de la flotte oriente actuellement le marché des poids lourds sur une voie très similaire.

Cependant, l’acceptation de l’API FA-4 a été lente. Les données sur les tendances de l’industrie ont montré que les huiles multigrades continueront de dominer le segment des poids lourds, représentant plus de 95% de la demande du marché commercial. SAE 15W-40 restera la nuance la plus largement utilisée, mais sa part a commencé à diminuer. SAE 10W-30 est maintenant le grade de viscosité à la croissance la plus rapide, ayant plus que triplé la demande depuis 2010.

D’après les données, il est clair que les huiles SAE 10W-30 API FA-4 seront lentement acceptées, la demande augmentant régulièrement alors que nous entrons dans la prochaine décennie. Cela est dû à trois raisons principales.

Premièrement, le rythme du changement au cours des 30 dernières années a abouti à une qualité supérieure du pétrole dans le champ, dont la performance est toujours annoncée et dont on profite.

Deuxièmement, l’API FA-4 a été développée spécifiquement pour les moteurs fabriqués à partir de 2017, ce qui signifie que tous les camions de la flotte n’auraient pas de recommandation OEM pour une huile API FA-4. Si l’on considère qu’un camion peut être utilisé dans le cadre de la flotte de base pendant environ cinq ans, la constitution d’une clientèle parmi les propriétaires de flottes prendra donc du temps. De plus, les huiles API FA-4 ne sont pas spécifiées pour une utilisation dans tous les véhicules lourds. Traditionnellement, les flottes et les ateliers hésitent à stocker deux huiles moteur en raison du risque de contamination ou de mauvaise application.

Et enfin, la conversion à un nouveau fluide est un processus qui demande du temps, comme le montre l’adoption des huiles SAE 10W-30. Il a fallu près de 15 ans à la plupart des équipementiers pour commencer à remplir l’usine avec de l’huile plus mince. Navistar est sorti en 1998 et Volvo a suivi une décennie plus tard, mais ce n’était pas une pratique courante jusqu’en 2013.

Bien que ces défis ralentissent actuellement l’adoption des huiles moteur API FA-4, leur utilisation devrait s’accélérer au cours de la prochaine décennie à mesure que de nouveaux camions entreront sur le marché et que les véhicules plus anciens seront progressivement supprimés. Detroit Diesel, qui détient environ un tiers du marché nord-américain, a été le premier à utiliser le FA-4 comme remplissage d’usine à partir de ses années modèles 2017 et a même approuvé les huiles pour une utilisation dans certains de ses moteurs 2010. De plus en plus de FEO commenceront probablement à l’utiliser comme remplissage d’usine, et à mesure que cela deviendra plus courant, cela aidera également à répondre aux préoccupations des ateliers concernant la nécessité de stocker deux huiles moteur différentes.

À mesure que les camions plus anciens sont progressivement supprimés et que de plus en plus de FEO testent les eaux avec des huiles API FA-4 sur le terrain et disposent de données pour étayer les déclarations de performance, l’utilisation des huiles FA-4 augmentera.

Les tests dans le monde réel d’un lubrifiant API FA-4 devraient démontrer deux choses. Premièrement, les efforts visant à améliorer les performances techniques des huiles moteur à usage intensif profitent aux résultats financiers des acteurs de l’industrie, tout en satisfaisant les normes d’émissions et les attentes environnementales. Deuxièmement, les huiles à faible viscosité ne sont pas recherchées à n’importe quel prix, mais en effet, l’accent mis sur la viscosité apporte une myriade d’avantages, notamment une économie de carburant accrue et une fiabilité extrême des températures.

Le chemin à parcourir
Malgré le fait que les API CK-4 et FA-4 sont entrées en vigueur il y a moins de cinq ans, le PC-12 est déjà à l’horizon. Bien qu’aucune annonce officielle n’ait été faite à ce jour, l’EMA a tenu une réunion en décembre pour indiquer son intention de soumettre une demande écrite à l’American Petroleum Institute pour entamer le processus de développement.

Il y a un long chemin à parcourir, mais que savons-nous et que nous dit ce point de départ?

Le PC-12 sera développé sur la base de ce qui est prévu dans la phase 3 des normes conjointes d’émissions de gaz à effet de serre de l’EPA et de la NHTSA. Cette prochaine phase justifiera le développement d’une nouvelle catégorie d’huile moteur prévue pour 2027 environ.

Bien que les annonces n’aient pas encore été faites, il est sûr de dire que nous pouvons nous attendre à l’inclusion de grades de viscosité encore plus faibles tels que SAE 5W-30 alors que nous poursuivons la tendance à une viscosité plus faible. Nous pouvons également nous attendre à un examen de tous les tests moteurs actuels pour l’espérance de vie et la redondance. Tout cela sera pris en considération tout en continuant à améliorer les caractéristiques de performance de l’huile moteur.

L’industrie des huiles pour moteurs à usage intensif est dans une période de transition depuis plusieurs années, évoluant vers des lubrifiants à faible viscosité et suivant les progrès technologiques de l’architecture des moteurs. La feuille de route pour des huiles moteur à plus faible viscosité et d’autres améliorations est tracée, et même si elle peut sembler lointaine, elle sera là plus tôt que nous ne le pensons tous.

Darryl Purificati est la liaison technique OEM avec Petro-Canada Lubricants, une marque HollyFrontier. Contactez-le au Darryl.Purificati@hollyfrontier.com.

(Source accéder à l’article: https://www.lubesngreases.com/magazine/fa-4-gains-ground/

estaff - March 4, 2021

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