HUILE LUBRIFIANTE, COMPOSANT CRITIQUE DES MOTEURS À GAZ STATIONNAIRES

Shell présente l’huile moteur Shell Mysella S6 N 40

Les tout nouveaux moteurs à gaz stationnaires, commercialisés depuis peu, allient une puissance relativement grande et un rendement accru à des émissions plus basses, grâce aux pressions de combustion plus éle­vées et à de meilleurs concepts aux tolérances plus étroites, ce qui pose des exigences accrues à l‘huile de moteur. Shell réagit par un nouveau type d’huile moteur, disponible depuis quelques mois dans le Benelux. Nous nous sommes entretenus avec Peter Schippers, Regional Application Specia­list chez Shell Nederland Verkoopmaatschappij.

THEATRE D’OPERATION

Rôle central dans l’alimentation en énergie

Les moteurs à gaz stationnaires se retrouvent notamment dans l’horticulture en serre, les hôpitaux et les hôtels, où ils produisent de la chaleur et de l’électricité à l’aide du gaz natu­rel. Ils aident aussi à équilibrer l’alimentation électrique en fournissant de l’électricité au réseau public quand le vent souffle moins et que le soleil ne brille pas. De cette manière, ils aident à garder l’offre et la demande en équilibre.

Indication de l’huile moteur

Shell Mysella S6 N 40 est la toute dernière huile moteur pour les moteurs à gaz stationnaires avec une plus longue durée de vie, qui offre une meilleure protection contre les dépôts solides. 

• Le 6 indique le niveau de performance. Plus le chiffre est élevé, plus la performance de l’huile moteur est bonne. 

• Le ‘N’ signifie Natural gas, ou gaz naturel. L’entreprise livre aussi une huile lubrifiante pour les moteurs qui tournent sur d’autres gaz, p.ex. le bio­gaz. Ce gaz contient des composants aci­des et est donc un gaz ‘acide’ ou Sour gas. Les huiles pour ces moteurs ont un S à la place d’un ‘N’ dans leur nom, p.ex. Shell Mysella S5 S 40.

De nouveaux moteurs demandent des huiles innovantes

“Les conditions qui règnent dans les nouveaux moteurs, sont plus extrêmes, si bien que les huiles conventionnelles vieillissent plus vite et doivent être vidangées”, explique Peter Schippers, Regional Application Specialist chez Shell Nederland Verkoopmaatschappij. 

“La nouvelle huile preste mieux dans des conditions rudes, ce qui permet souvent de choisir un plus long intervalle de vidange. En même temps, les éléments du moteur restent propres, parce que l’huile est plus stable et que certains additifs combattent la formation d’acides et le dépôt de produits de vieillissement de l’huile. Ces dépôts ont une influence négative sur le fonctionnement d’un moteur et peuvent causer au final des dégâts moteur ou des défectuosités suivies par un arrêt imprévu. En ce sens, l’huile moteur est cruciale. Une huile moteur de meilleure qualité induit moins de pannes et donc un rendement plus élevé.”

L’importance de l’entretien en lubrification

Il ressort d’une étude de Shell début 2019 que l’Europe est leader de l’entretien dans le secteur de l’énergie: seuls 19% des arrêts imprévus découlent d’un graissage inefficace, comparé à 43% dans le reste du monde.

Mais on peut encore faire mieux. Une étude montre que près des deux-tiers des interrogés ne réalisent pas qu’un bon graissage fait baisser les coûts d’entretien. Un tiers du secteur de l’énergie en Europe éprouve toutes sortes de difficultés à sélectionner la bonne huile pour les installations. Avec toute l’aide nécessaire, Shell estime que le secteur de l’énergie peut opérer de meilleurs choix et que la santé et la fia­bilité des moteurs à gaz stationnaires, entre autres, s’amélioreront considérablement.

DÉVELOPPEMENTS SUR LES MOTEURS À GAZ

Schippers distingue trois développements en matière de moteurs à gaz.

1. Plus de puissance

Le premier est qu’ils délivrent plus de puissance et sont donc plus puissants.

2. Rendement plus élevé

Le second développement est qu’ils ont un rendement plus élevé, c’est-à-dire qu’ils fournissent plus d’énergie utile par euro de gaz sous forme d’électricité et de chaleur utilisable. Ce rendement supérieur est atteint en travaillant à des pressions de combustion plus élevées (BMEP – brake mean effective pressure – réd.). A ces pressions, la charge mécanique pour par exemple les pistons en aluminium est trop forte. C’est pourquoi les tout derniers moteurs comportent des éléments en acier. Cependant, l’acier conduit moins bien la chaleur, si bien que les températures grimpent localement et que l’huile lubrifiante devient plus chaude. Une température plus élevée localement sollicite davantage l’huile. Les huiles conventionnelles vieillissent plus vite, ce qui peut entraîner le dépôt de pollutions à l’intérieur du moteur.

3. Moins d’émission de substances nocives

Le troisième développement est qu’ils émettent moins de substances nocives et peuvent satisfaire les toutes dernières directives d’émission des pouvoirs publics. “En guise de dernière étape, on ajoute parfois un catalyseur pour réduire les émissions”, confie Schippers.

Peter Schippers (Regional Application Specialist Shell Nederland Verkoopmaatschappij): "Les conditions qui regnent dans les nouveaux moteurs, sont plus extrèmes, si bien que les huiles conventionnelles vieillissent plus vite et doivent donc etre vidangées"

STABILITÉ THERMIQUE

La nouvelle huile Shell résiste mieux aux températures élevées et dure plus longtemps, si bien que l’huile est vidangée moins souvent et que les éléments importants du moteur restent plus propres. La température dépend du type de moteur.
“Vous pouvez supposer que les températures les plus hautes, comme celles qui se produi­sent dans la chambre de combustion, oscillent entre 500 et 600 °C”, confie Schippers. “La température de l’huile lubrifiante dans le carter atteint environ 70-80 °C. L’huile circule à tra­vers le moteur pour refroidir certains éléments essentiels tels que les pistons et entre ainsi en contact avec des éléments très brûlants. Du reste, la durée de vie de l’huile ne dépend pas seulement de la température, mais également de la durée d’exposition à cette tempé­rature élevée.”

ESPACER LES INTERVALLES

Huile stable comme catalyseur de développements

Les fabricants essaient toujours d’espacer de plus en plus les intervalles, notamment en utilisant d’autres types de pièces. 
“L’huile pourrait devenir un facteur limitatif, mais ce sera moins vite le cas avec la Shell Mysella S6 N 40 thermiquement stable, ce qui permet aux fabricants d’allonger les intervalles d’entretien. En effet, il s’agit de pro­céder à tout l’entretien en une fois, y compris la vidange d’huile. Si l’huile dure plus longtemps, l’intervalle peut être espacé. Et avec une huile plus stable, les fabricants peuvent aller plus loin dans le développement des moteurs à gaz”, explique Schippers.

Technologie d’additifs

“La nouvelle technologie d’additifs combinée avec une huile de base de haute qualité nous a permis d’adapter l’huile moteur aux exi­gences des nouveaux moteurs. Lors du développement d’une huile pour moteur à gaz, le prix est expressément évalué. En effet, il s’agit du total cost of ownership. Il s‘agit de s’effor­cer de l’abaisser, en veillant à avoir suffisamment de bénéfices pour compenser les éventuels coûts supplémentaires de l’huile moteur, sous la forme de meilleures performances du moteur.”

Trajet de développement intensif

Le développement de l’huile a duré quelque deux à trois ans.
“Différents tests ont d’abord été menés dans le laboratoire, puis avec des moteurs à gaz sur le terrain. Pour les tests d’homologation, les fabricants de moteurs escomptent souvent 4.000, voire 6.000 heures de fonctionnement avec la nouvelle huile. Ceci équivaut vite une année complète de fonctionnement opérationnel”, confie Schippers.

LE RÔLE DES MOTEURS À GAZ NULLEMENT JOUÉ

Réagir vite si nécessaire

Schippers prévoit que les moteurs à gaz joueront un rôle de plus en plus important dans l’alimentation en énergie.
“Par le passé, l’alimentation en énergie était quasi totalement basée sur l’offre de grandes centrales au charbon ou nucléaires avec une capacité de production stable. Mais avec l’offre croissante d’énergie solaire et éolienne, nous sommes confrontés à de sérieuses fluctuations de l’offre, parce que le vent n’est pas constant et qu’un nuage assombrit parfois le soleil. Les moteurs à gaz offrent la solution, parce qu’ils peuvent réagir très vite et fournir l’appoint en électricité.”

Stabiliser l’alimentation électrique

La plupart des moteurs à gaz sont placés en ce moment chez des cultivateurs dans l’horticulture en serre. Les moteurs et générateurs accouplés fournissent l’électricité pour l’éclairage et la chaleur dans les serres, mais aussi le CO2 nécessaire à la croissance des plantes. “Ces installations peuvent de temps à autre fournir de l’électricité au réseau pour stabiliser l’alimentation électrique. En jouant avec la rétribution pour la fourniture de courant au réseau public, ces entreprises de distribution incitent les cultivateurs à restituer plus de courant à certains moments et moins de courant à d’autres moments.”

Cogénération

Le terme de cogénération apparaît rarement dans les discussions sur la transition énergétique. “Mais on en parle encore pour les moteurs à gaz. Aux endroits où la chaleur résiduelle peut s révéler utile, on obtient un rendement élevé et une émission de CO2 relativement basse. Ceci rend l’utilisation des moteurs à gaz si attractive pendant la transition.” Schippers s’attend à ce que l’Europe compte nettement plus de moteurs à gaz stationnaires dans quelques années.