Mesure en ligne de la dilution de l’huile

Contexte

Suite à la directive 2009/28/CE sur les énergies renouvelables, les États membres de l’UE sont tenus d’augmenter la part des énergies renouvelables dans la consommation totale d’énergie à 20 % en moyenne jusqu’en 2020. Cela a une influence directe sur le développement des moteurs à combustion interne.

La dilution de l’huile moteur par des carburants contenant de l’éthanol, comme le Super E10, ou par des carburants diesel contenant du biodiesel peut modifier considérablement les propriétés de glissement et donc endommager le moteur. Étant donné que l’éthanol a une enthalpie d’évaporation plus élevée et une pression de vapeur plus faible, les carburants à forte teneur en éthanol ont tendance à produire des mélanges défavorables par rapport à l’essence classique pendant les phases de démarrage à froid et de réchauffement du moteur. Cela augmente la probabilité d’une pénétration d’essence dans l’huile lors de ces états du moteur. Pour les moteurs diesel, les états après injection qui déclenchent la régénération des DPF (filtres à particules diesel) sont particulièrement intéressants. Bien que les propriétés chimiques et physiques des composants du biodiesel et du diesel soient similaires, les carburants biodiesel ont plutôt tendance à diluer l’huile moteur pendant la régénération des DPF.

D’autres aspects du développement actuel des moteurs à combustion interne, tels que l’utilisation de nouvelles méthodes de combustion et le chauffage catalytique, facilitent également la dilution de l’huile, même en cas d’utilisation d’essence ordinaire. Pour trouver des stratégies permettant de contrer la dilution des huiles moteur ou de l’optimiser, il faut comprendre parfaitement tous les mécanismes d’entrée et de sortie des carburants dans l’huile moteur. Il est donc nécessaire de disposer d’un équipement de mesure capable de déterminer la proportion de carburant dans l’huile moteur et de fournir, de préférence, des résultats en temps réel.

Solution

Le système de mesure en ligne de la dilution de l’huile de V&F, composé de V&FFuelSense et de V&F LubeSampler, permet aux techniciens automobiles de mesurer la dilution de l’huile en continu. Le LubeSampler se compose d’un circuit d’huile séparé, relié au carter d’huile du moteur. Une pompe circulante assure un bon mélange de l’huile. Un petit échantillon est prélevé à l’aide d’une pompe de dosage réglée sur 1,0 ml/min. Une vanne de dosage introduit l’échantillon avec un gaz porteur dans le thermodésorbeur, où l’huile est séparée de ses composants volatils caractéristiques, qui sont dus à la dilution de l’huile par les carburants. Ces composants volatils dépendent du type de carburant utilisé. Il s’agit de l’éthanol pour les carburants contenant de l’éthanol, du benzène, du toluène et du xylène pour l’essence ou des hydrocarbures comme le C4H10 pour le diesel B7.

Le FuelSense de V&F, qui utilise la technologie brevetée RIM (réaction ions-molécules), peut déterminer tous ces composants jusqu’à un faible niveau de ppb afin d’atteindre des limites de détection de dilution de l’huile inférieures à 0,2 % de carburant dans l’huile. Pour calibrer le système, on prépare des mélanges avec des teneurs connues de carburant dans l’huile et, par désorption thermique, on quantifie les signaux des composants marqueurs comme l’éthanol. Ainsi, les signaux provenant de l’échantillon peuvent être mis en corrélation avec des concentrations inconnues de carburant dans l’huile.

Photo Industry Solution V&F Automotive Online Oil Dilution Measurement

Avantage

Contrairement aux méthodes hors ligne conventionnelles, le FuelSense de V&F et le LubeSampler de V&F fournissent des résultats en temps réel. Des profils temporels des mécanismes de dilution de l’huile pour des cycles d’essai moteur fixes et dynamiques sont générés et permettent aux techniciens de développer des stratégies permettant de minimiser la dilution de l’huile moteur par des carburants.

Le spectromètre de masseFuelSense de V&F avec sa technologie RIM peut, contrairement à la détermination FID d’un signal à partir d’une somme d’hydrocarbures, déterminer de manière sélective les composants qui se désorbent de l’huile. Il est ainsi possible de réaliser des analyses approfondies non seulement des profils temporels, mais aussi de la chimie liée au processus de dilution de l’huile.

Points forts

  • Convient aux moteurs diesel et à essence
  • Mesures rapides en quelques minutes
  • Niveau de détection inférieur à 0,2 % de dilution
  • Échantillonnage continu de l'huile avec recirculation dans le carter d'huile
  • Gain de temps, facilité d'installation et d'utilisation
  • Coûts d'entretien et d'exploitation minimisés

Appareils appropriés