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Les particules plus ou moins sphériques agissent parfois à la manière des billes des roulements et peuvent créer des empreintes en déformant les surfaces si elles sont l'objet de pressions excessives. Lorsque les particules présentent un aspect anguleux, elles peuvent créer une usure rapide par abrasion à trois corps. La fragmentation des grosses particules en plus petites crée essentiellement des fragments anguleux et donc doublement dangereux à la fois par leur caractère agressif et par la facilité avec laquelle ils pénètrent entre les surfaces. Si une particule sphéroïdale est brisée en 1OO morceaux cubiques, il en résulte 8OO pointes abrasives ...
Dureté.
Les particules sont souvent très dures à cause de l'écrouissage dont elles ont été l'objet et aussi en raison de leur nature (silice, alumine, débris d'outils de coupe, etc.). Si dans une certaine mesure la dureté rend les particules plus résistantes à l'écrasement, en revanche elle les rend aussi bien plus agressives.
Densité.
Elle influe directement sur la flottabilité des particules dans les huiles. Les plus lourdes décantent plus facilement que les plus légères et sont a priori plus faciles à séparer. En revanche, elles créent plus facilement des phénomènes d'érosion dans les systèmes de circulation d'huile lorsque ceux-ci leur confèrent des vitesses importantes.
Composition chimique.
La poussière minérale qui se forme à partir de la terre ou des roches est connue pour sa dureté et son pouvoir abrasif mais elle est chimiquement inerte par rapport aux huiles. En revanche les particules métalliques naissantes favorisent l'oxydation des lubrifiants et la formation d'acides, de vernis et de cambouis.
Polarité.
Beaucoup de particules manifestent des tendances polaires ou possèdent des charges électriques dues à l'ionisation. De ce fait, elles ont tendance à réagir avec certains produits présents dans les lubrifiants, comme les additifs anti-usure, détergents, dispersants, etc. Elles ont aussi davantage tendance à s'agglomérer au point d'empêcher parfois le passage de l'huile et à former de nouveaux contaminants solides. Les réactions ainsi mises en jeu sont généralement favorisées par la présence d'eau.
Propriétés magnétiques.
Des aimants permanents permettent de retenir une partie des particules magnétiques de fer ou d'acier et sont de ce fait souvent utilisés dans les systèmes de filtration des huiles. Cependant, certaines particules peuvent avoir été attirées par ces aimants sans que ceux-ci aient réussi à les fixer. Comme elles sont alors souvent devenues magnétiques elles-mêmes, on peut les retrouver fixées en grandes quantités sur certaines pièces des circuits de lubrification. Les particules peuvent aussi être magnétisées par l'action des électroaimants que l'on trouve souvent dans les servo-valves et autres composants actifs des circuits.
Conductivité électrique.
C'est plutôt ici une qualité. Les lubrifiants faits à partir de bases très pures sont souvent de bons isolants électriques dans lesquels peuvent se former des charges électrostatiques importantes par suite de la friction moléculaire. Les particules conductrices présentes dans les huiles peuvent contribuer efficacement à la dispersion de ces charges en évitant les décharges brutales et donc les étincelles qui endommagent à la fois les surfaces et les lubrifiants.
Nombre.
Il est clair que le potentiel de destruction des particules est d'autant plus grand que leur nombre est plus élevé, et il faut en outre se rappeler que les grosses particules se brisent en provoquant l'apparition d'une multitude de petites. Limiter la « population » de particules est un bon moyen d'améliorer la fiabilité des machines et installations.
Le coût des dégâts.
L'action discrète mais permanente et efficace des particules coûte généralement beaucoup plus cher qu'une politique intelligente de surveillance attentive de la lubrification ... Les pertes économiques sont essentiellement de quatre ordres :
Les dangers des mélanges de lubrifiants.
Pour beaucoup de gens non avertis, y compris dans les entreprises, une huile est une huile et une graisse est une graisse. Chacun devrait pourtant savoir que le fait de mélanger les lubrifiants sans discernement n'est généralement pas une bonne idée : non seulement cela peut présenter des risques de détérioration pour les machines ou les installations concernées, mais cela expose aussi à des accidents les utilisateurs ou les usagers de ces machines ou installations.
L'une des erreurs les plus fréquentes consiste à introduire des lubrifiants contenant des additifs extrême pression (EP) dans des mécanismes comportant des roues libres ou des systèmes antidévireurs. Ces organes exigent généralement des lubrifiants exempts d'additifs extrême pression pour fonctionner correctement, c'est-à-dire autoriser les mouvements relatifs dans un seul sens. Le blocage du mouvement interdit se fait par adhérence et si le coefficient de frottement devient trop bas par suite de la présence de produits inadéquats, cette fonction ne peut plus être assurée. Dans le cas des appareils de levage ou de manutention, par exemple, les systèmes anti-retour ont pour mission d'assurer la sécurité des opérations, en particulier en cas de panne du moteur de levage ou d'une coupure brutale d'alimentation. Il est clair que si le responsable de la lubrification a joué les apprentis sorciers en se livrant à des mélanges inconsidérés, il vaut mieux ne pas s'attarder sous les charges ...
Il faut ajouter que les effets d'un tel mélange sont quasi irréversibles, car une fois que les additifs EP se sont fixés sur toutes les surfaces du mécanisme, ils sont très difficiles à éliminer complètement : le simple retour au lubrifiant d'origine ne suffit donc pas à retrouver un comportement et un fonctionnement normaux.
De la même façon, il ne faut jamais confondre les huiles destinées aux moteurs des automobiles avec celles qui conviennent aux boîtes de vitesses ou aux ponts arrières. Même si dans certains cas les viscosités peuvent être voisines, les groupes d'additifs qui entrent dans la composition des unes et des autres sont très différents. D'ailleurs, les tentatives faites ces années dernières pour utiliser le même lubrifiant pour le moteur et la boîte-pont de certaines automobiles n'ont pas eu de suite, sans doute parce que la simplification apportée par l'utilisation d'un produit unique était accompagnée d'inconvénients notables pour la qualité du fonctionnement et la durée de vie de ces mécanismes. À viscosité similaire, utiliser une huile destinée aux moteurs dans une boîte de vitesses n'engendrera probablement pas de gros dégâts, du moins à court terme, en revanche l'utilisation d'une huile pour boîtes de vitesses dans un moteur aura toutes les chances de ne pas remplir convenablement sa fonction, avec tous les risques que l'on devine pour la bonne tenue de la mécanique.
Dans le même ordre d'idées, le mélange de lubrifiants ou l'usage indifférencié de graisses à usages multiples dans les accouplements à denture et dans les accouplements à lame élastique du type « Flexacier » (Citroën) n'est pas souhaitable, car les éléments internes de ces deux types de composants fonctionnent dans des conditions très différentes. Une graisse standard pour roulements utilisée dans l'un ou l'autre de ces types d'accouplements risque également de ne pas permettre un fonctionnement correct, tout en abrégeant singulièrement leur durée de vie.
Certaines huiles anti-usure contiennent des additifs à base de zinc et d'autres non. Beaucoup de composants hydrauliques à haute pression ne tolèrent pas la présence de zinc et peuvent être irrémédiablement endommagés si on les soumet à l'action de fluides qui en contiennent.
L'évolution actuelle est telle que les conditions de fonctionnement des mécanismes sont de plus en plus sévères ; outre les progrès réalisés dans de nombreux domaines, l'usage de matériaux de meilleure qualité, l'amélioration du tracé et de la précision des pièces, etc., il ne faut jamais oublier que le secret du fonctionnement correct de nombreuses machines et/ou installations tient à l'usage de lubrifiants formulés de manière spécifique. Il en résulte une évolution générale qui conduit à ce que dans une même entreprise, le nombre de lubrifiants différents tend naturellement à augmenter. Cela favorise évidemment les confusions et les erreurs et les responsables de la lubrification doivent donc se montrer d'autant plus attentifs et rigoureux lors des opérations de maintenance.
Élimination des lubrifiants.
Il est d'autant plus difficile d'éliminer certains lubrifiants que ceux-ci sont justement conçus pour adhérer fortement aux surfaces.
Les lubrifiants silicones sont souvent très difficiles à retirer. On peut essayer l'alcool isopropylique mais sans garantie d'efficacité, tout dépend du lubrifiant incriminé. Les solvants fluorés ont été longtemps utilisés mais ils sont aujourd'hui, et à juste titre, interdits.
Problèmes sanitaires et d'environnement (à compléter par un spécialiste).
Émissions de particules polluantes par les moteurs.
Les moteurs Diesel sont considérés comme une importante source de pollution atmosphérique et les particules qu'ils dégagent sont accusées d'accroître les risques d'asthme, de bronchites, etc. Cependant, on néglige trop souvent le rôle joué par les émissions de particules liées à la dégradation des lubrifiants.
Ce problème fait actuellement l'objet de diverses études, liées notamment aux recherches menées sur les moteurs à hydrogène, considérés par beaucoup comme les moteurs à combustion interne de l'avenir. Il semble que ces moteurs, qui ne produisent que de l'eau comme résidu de combustion, émettent en revanche davantage de particules que les moteurs Diesel en raison du mode de dégradation de leurs lubrifiants. Ces particules sont riches en éléments métalliques comme le calcium, le zinc, le magnésium ; on y trouve aussi du phosphore et des nanoparticules de fer et de carbone susceptibles, à terme, de créer des dommages pulmonaires si on les inhale pendant de longues périodes.
Dans les moteurs Diesel classiques, ces émanations se condensent à la surface des particules de suie et sont de ce fait beaucoup moins dispersées et plus faciles à éliminer. Elles sont dues pour l'essentiel à des éléments métalliques ajoutés au carburant pour faciliter la régénération des filtres utilisés pour épurer les gaz d'échappement, mais aussi à divers additifs présents dans les huiles. En l'absence de suies, la teneur des émissions en métaux et autres éléments nocifs est accrue. Les sources de ces éléments sont diverses : impuretés présentes dans le carburant, produits de combustion des huiles, particules d'usure produites dans le moteur, additifs divers. Par ailleurs, ces émissions sont d'autant plus dangereuses que leur très petite taille leur permet de pénétrer au plus profond des poumons, où elles peuvent créer des problèmes de santé.
Toxicité directe.
À priori les lubrifiants d'origine naturelle tels le graphite, le talc, l'huile de colza ou le suif ne posent guère de problèmes pour la santé publique et pour l'environnement, car ils ne sont pas toxiques et ceux qui ne sont pas inertes peuvent être détruits facilement par des voies biologiques.
Il n'en va pas de même avec les huiles de pétrole et surtout avec les multiples produits de synthèse et additifs qui interviennent dans la composition de l'immense majorité des lubrifiants modernes. Il faut aussi, dans bien des cas, tenir compte du fait que la dégradation de lubrifiants non toxiques peut engendrer des composés chimiques dangereux.
Les huiles solubles utilisées pour la coupe des métaux, par exemple, ont longtemps été la cause de maladies professionnelles pour les ouvriers amenés à les manipuler. Il s'agissait essentiellement d'émulsions aqueuses contenant un certain pourcentage d'huiles végétales, par exemple de l'huile de colza. Ces huiles finissaient par se décomposer, devenant de véritables bouillons de culture à l'odeur nauséabonde. La contamination par les bactéries pouvait se faire par contact ou par inhalation d'aérosols provenant de l'huile pulvérisée pendant la coupe. L'adjonction de doses massives d'antiseptiques revenait souvent à remplacer un produit dangereux par un autre.
Les lubrifiants et l'industrie alimentaire.
Depuis longtemps les grands fabricants de lubrifiants travaillent en collaboration avec les industriels du secteur agroalimentaire pour mettre au point des produits adaptés au matériel utilisé pour la préparation des aliments.
À titre d'exemple, la collaboration entre les sociétés Shell et Unilever a permis la mise au point de la gamme de liquides et des graisses Cassidamd et le lancement d'un service de gestion de la lubrification destinés à l’industrie des aliments et des boissons. Les points critiques présentant un risque de contamination par les lubrifiants ont été identifiés et les lubrifiants traditionnels ont cédé la place à des liquides et graisses synthétiques « Cassida » dont le contact accidentel avec les aliments n'entraîne aucune conséquence néfaste en matière de salubrité, tout en améliorant la fiabilité des installations. Consulter, sur ce sujet :
Problèmes de pollution, de récupération et de recyclage.
D'énormes quantités de lubrifiants sont répandues chaque année dans l'environnement. Les causes sont multiples :
Outre la lubrification directe des machines et appareils comportant des pièces mobiles, les lubrifiants « industriels » appartiennent pour l'essentiel à cinq grandes catégories : fluides pour circuits hydrauliques, huiles pour turbines, huiles isolantes pour les équipements électriques (transformateurs), huiles pour le traitement thermique des métaux et fluides caloporteurs. Ils sont utilisés dans des secteurs d'activité très divers : industrie en général mais aussi agriculture, bâtiments et travaux publics, services techniques des collectivités, etc.
Les sources potentielles de pollution par les hydrocarbures et les diverses sortes de lubrifiants synthétiques ne manquent donc pas. Dans le cas des lubrifiants automobiles, l'élimination s'impose lors des opérations de vidange ou de réparation, mais aussi lors de la mise hors service.
Les « huiles noires » proviennent essentiellement de la vidange des moteurs et des installations de trempe des métaux, elles sont fortement dégradées par les chocs thermiques qu'elles ont subi et contaminées par toutes sortes de produits dangereux et leur valorisation est difficile. Les « huiles claires » comme celles qui ont servi pour les circuits hydrauliques sont au contraire peu chargées en impureté et en produits polluants et il est assez facile de les recycler.
Les huiles usagées sont très peu biodégradables et comme elles sont plus légères que l'eau, elles présentent la fâcheuse propriété de s'étaler à la surface des eaux en perturbant gravement la vie de la flore et de la faune. On a pu jadis s'en servir comme combustible mais cet usage est maintenant interdit, à juste titre, car leur combustion produit d'innombrables produits acides, toxiques ou cancérigènes comme les dioxines ou les hydrocarbures polycycliques aromatiques.
« Nano-additifs » et sécurité.
Le développement des nanotechnologies ouvre de nouveaux horizons à l'industrie des lubrifiants. La présence de nanoparticules dans les huiles, les graisses, les vernis de glissement et les lubrifiants solides modifie beaucoup de leurs propriétés, à commencer par une meilleure préservation des mécanismes et une plus grande durée de vie des lubrifiants eux-mêmes..
Les nano-particules sont obtenues à partir de matériaux conventionnels divisés en fragments si petits que leurs dimensions se mesurent en nanomètres, c'est-à-dire en milliardièmes de mètre. L'épaisseur d'une feuille de papier ordinaire est d'environ 100 000 nanomètres. Lorsque les particules sont aussi petites, elles présentent des propriétés physiques et chimiques très différentes de celles du matériau considéré sous forme de blocs. Par exemple, les additifs extrême pression et les additifs anti-usure deviennent beaucoup plus stables, même dans des conditions extrêmes ; il en résulte une durée d'activité plus grande et un allongement du temps de fonctionnement entre deux opérations de maintenance. La diminution de l'usure s'accompagne d'un frottement plus faible et d'une réduction des bruits, des vibrations et de l'échauffement. La consommation d'énergie, la pollution et les coûts de maintenance sont diminués. La capacité de charge des guidages est augmentée.
Les nanoparticules peuvent être incorporées aux revêtements organiques ou métalliques ou encore aux matériaux poreux autolubrifiants. À l'état solide, elles sont utilisables dans les environnements ultra-propres.
Il faut cependant envisager leur utilisation avec beaucoup de prudence. Ces particules sont si petites qu'elles peuvent très facilement pénétrer dans le corps humain, par inhalation ou encore à travers la peau ; elles présentent moins de danger si elles sont utilisées en suspension dans des liquides. Au fur et à mesure que l'on découvre leurs effets et leurs propriétés, les procédures de sécurité indispensables peuvent être définies.
Tribologie/Applications pratiques industrielles
Idées générales.
Force est de reconnaître que dans le domaine des applications du frottement, de la lubrification et de l'usure, bien peu de progrès fondamentaux ont été accomplis depuis deux siècles : les Anciens disposaient déjà de corps gras, du bronze « marine », des alliages antifriction brevetés plus tard par Babbit, ils savaient comment sauver un palier en passe de gripper avec du soufre ...
Les armes supplémentaires doivent être recherchées parmi les matériaux, leurs traitements, les lubrifiants, ainsi que dans le remplacement des guidages lisses par les roulements. En même temps, d'innombrables questions et problèmes nouveaux sont apparus. On retiendra entre autres ces quelques innovations :
Il a paru intéressant de faire un point, non exhaustif, sur des solutions ou des tendances actuelles dans un grand nombre de domaines : c'est ce que l'on trouvera dans les pages suivantes, où les différents sujets traités sont classés par ordre alphabétique.
Aciers inoxydables.
Ils font partie des matériaux qui grippent beaucoup plus rapidement dans l'eau que dans l'air, ce phénomène étant retardé par le galetage et accéléré par le polissage électrolytique.
Articulations (machines).
Il en existe beaucoup sur les engins de chantier, les machines agricoles, etc. On peut remplacer le bronze des bagues de guidage par de l'acier traité, éventuellement sous forme de coussinets spéciaux.
Ascenseurs.
Le nouvel ascenseur GeN2 de la société Otis rompt avec plus d'un siècle de tradition en raison du remplacement des câbles d'acier par une courroie plate faite d'acier recouvert de polyuréthanne et de l'usage d'un moteur alimenté à fréquence variable et dépourvu de tout engrenage.
L'allègement du lien et la diminution de la taille du bloc moteur permettent de loger celui-ci dans la gaine d'ascenseur plutôt que dans un local réservé à la machinerie.
Outre une meilleure précision du déplacement des cabines, une plus grande résistance à l'usure par rapport aux systèmes traditionnels et une réduction du bruit, ces innovations permettent aussi de supprimer la lubrification des câbles et des engrenages.
Biodiesel et huiles végétales.
Manitoba, Canada.
Le gouvernement du Manitoba a éliminé toutes les taxes sur le biodiesel pur produit au Manitoba dans le cadre du budget 2006 en vue d’encourager davantage le développement de cette énergie de remplacement propre. Le biodiesel est fabriqué à partir d’huiles végétales, de graisses animales et d’huiles récupérées des restaurants. Environ 850 000 tonnes de carburant diesel sont consommées au Manitoba chaque année, la plus grande partie étant utilisée par les secteurs des transports et de l’agriculture. Comparativement au carburants issus du pétrole, le biodiesel pur réduit un certain nombre d’émissions telles que :
Le biodiesel peut être utilisé sous forme de carburant pur ou dans des mélanges utilisables dans n’importe quel véhicule diesel. Outre ses avantages écologiques, il améliore la lubrification dans les véhicules, réduisant ainsi les coûts d’entretien.
Biocarburant à Villeneuve sur Lot (Lot-et-Garonne).
Depuis octobre 2005, 10 camions bennes de marque Renault appartenant à la Communauté de Communes du Villeneuvois roulent, à titre expérimental, avec un mélange de 70 % gazole et de 30 % d’huile végétale pure issue de la production locale. Le bilan de cette expérience, dévoilé en avril 2006, confirme l’absence de toute usure anormale des moteurs diesel et la réduction de la nocivité des gaz d’échappement. Les particules émises sont moins nombreuses, le moteur moins bruyant et offre de meilleures reprises.
Cette phase d’observation a été menée sans aucune modification des moteurs, elle se poursuit aujourd'hui avec le passage à l'huile végétale pure non mélangée au gazole. Un kit de préchauffage est nécessaire pour amener l'huile à la bonne température lors du démarrage. Si les résultats se révèlent satisfaisants, l'équipement de tous les poids lourds de la communauté de communes est envisagé. Une économie de 60 000 € par an est attendue, compte tenu du prix actuel du gazole.
Un autre avantage de l'utilisation d'huile végétale comme carburant est la possibilité de lutter contre la désertification rurale d'un département qui compte 16 000 ha de jachères. Avec 3 kg de graines de tournesol, on obtient 1 l d'huile et 2 kg de tourteau pouvant servir d'aliment pour le bétail. Le seul investissement, relativement minime, est l'acquisition d'une presse.
Contrairement aux biocarburants comme le diester, l’usage de l’huile végétale pure n’est pas encore reconnu en France, malgré la directive européenne 2003/30 sur la promotion des biocarburants, signée le 8 mai 2003 et entrée en vigueur depuis le 1er janvier 2005. Le Préfet du Lot et Garonne a ainsi saisi en février 2006 le tribunal administratif de Bordeaux afin d’annuler le projet de la Communauté de Communes du Villeneuvois, d'où des démêlés juridiques qui ne sont pas encore terminés. L'enjeu est de savoir si l'huile végétale doit ou non être soumise à la taxe intérieure sur les produits pétroliers (TIPP), qui représente 7,5 % des recettes fiscales de l'État.
Par ailleurs, le Comité des Constructeurs Français d'Automobiles (CCFA) a rappelé en janvier 2006 son opposition à l'utilisation des huiles végétales pures dans les moteurs diesel. En cas d'une commande de poids lourds destinés à rouler avec ce carburant, la garantie des moteurs risque de ne pas être assurée et il faudra alors que la Communauté de Communes lance un appel d'offre européen. En Allemagne, l'huile végétale est licite et disponible dans un nombre déjà important de stations-services.
Les essais se poursuivent, malgré l'opposition de la préfecture et des constructeurs.
Bois.
Il est possible de souder le bois par friction.
Boîtes de vitesses.
Les synchroniseurs doivent avoir un coefficient de frottement élevé dès l'essorage (évacuation de l'huile d'entre les deux cônes) et une bonne résistance à la compression. On utilise les couples de matériaux suivants :
Les paliers lisses ou à roulements doivent être compatibles avec les lubrifiants pour engrenages, à l'état neuf ou usagé. En général les roulements sont lubrifiés par projection d'huile mais on emploie de plus en plus des roulements étanches pour éviter l'entrée de débris métalliques ou autres impuretés.
Pour les fourchettes de commande, le bronze et le laiton sont remplacés par l'aluminium, ou plus souvent l'acier ou la fonte revêtus de molybdène ou de matières synthétiques.
La lubrification est essentielle pour la durée de vie. Il faut prévoir assez d'huile pour ralentir l'inévitable perte de caractéristiques et spécifier la périodicité des vidanges. Un point capital est la propreté au niveau de la fabrication. On doit prévoir autant que possible un bouchon magnétique pour retenir les impuretés ferreuses, assurer la montée progressive en puissance lors du rodage et prévoir après celui-ci une vidange complète, avant la mise en service à la puissance nominale.
Boucliers thermiques.
De tels boucliers permettent aux véhicules spatiaux de pénétrer l'atmosphère de la Terre ou d'une autre planète sans se désintégrer à la manière des météorites qui produisent les étoiles filantes.
Le bouclier de la sonde Huygens qui s'est posée sur Titan le 14 janvier 2005 était, historiquement, le premier jamais réalisé en Europe, plus spécialement sur le site de Saint-Médard-en-Jalles de la société EADS, près de Bordeaux. Il a permis de réduire la vitesse de cette sonde de 6 km/s à 400 m/s grâce au frottement dans l'atmosphère.
Cette pièce avait la forme d'une soucoupe de 2,75 m de diamètre, réalisée en fibres de carbone avec un structure d'aluminium en nid d'abeilles, et comportant une couche de protection thermique de moins de 20 mm d'épaisseur. Celle-ci était constituée d'environ 200 dalles d'un composé ablatif (qui disparaît au fur et à mesure du fonctionnement) à base de fibres de silice dans une matrice de résine phénolique. Ce matériau est à la fois très solide, très léger et très isolant. L'arrière du bouclier était recouvert d'une garniture de 2 mm de Prosial, un autre composé isolant comportant des sphères de silice creuses dispersées dans un élastomère de silicone, souvent utilisé en construction aéronautique comme barrière anti-feu.
Bien que sa masse n'ait pas dépassé 80 kg, ce bouclier a supporté un flux thermique de l'ordre de 1 MW/m² pendant l'entrée dans l'atmosphère de Titan, avec des températures de surface pouvant atteindre 1500°C. La température du plasma provoqué par l'onde de choc en avant du bouclier était supérieure à celle de la surface du Soleil ... De plus, les caractéristiques chimiques de l'atmosphère traversée étaient très différentes de celles de l'atmosphère terrestre.
L'une des plus grandes difficultés que l'on rencontre lors de la conception de ces boucliers thermiques vient de la nécessité d'associer des matériaux dont les coefficients de dilatation sont très différents, comme l'aluminium et la fibre de carbone.
Boulonnerie.
La maîtrise du frottement permet de diminuer l'incertitude sur les efforts de serrage à couple imposé. Ceci est particulièrement important pour la boulonnerie serrée à la limite d'élasticité comme celle des culasses, surtout sur les moteurs diesel.
Carburants.
La purification des carburants pour moteurs thermiques est une arme à double tranchant. La diminution drastique des émissions de SO2 est évidemment nécessaire pour réduire la pollution atmosphérique, elle oblige les raffineurs de pétrole à investir des sommes considérables dans de nouvelles installations destinées à désulfurer les hydrocarbures, et plus particulièrement les gazoles, avant leur mise sur le marché. On trouve donc maintenant des carburants diesel dont le taux de soufre est extrêmement bas.
Le problème est que cette désulfuration a des conséquences très néfastes sur les qualités des carburants. Le soufre intervient dans la composition de beaucoup d'additifs extrême pression et à ce titre, on le trouve dans la plupart des huiles et des graisses lubrifiantes, où il joue un rôle important pour la diminution des forces de frottement et surtout pour créer des barrières de diffusion limitant les risques de grippage. La présence de composés soufrés dans les gazoles assurait, selon les mêmes mécanismes, la lubrification des pompes d'alimentation, des injecteurs et même des soupapes des moteurs diesel.
Avant 1993 la teneur en soufre des gazoles atteignait couramment 0,5 à 1 %, voire dans certains cas 2 %. Elle a été brutalement réduite aux environs de 0,05 %. Pendant environ deux ans, on a constaté de nombreuses pannes de moteurs diesel dues entre autres à des problèmes de grippage dans les systèmes d'injection ; il a fallu beaucoup de temps pour que les fabricants de moteurs trouvent des solutions convenables à ces problèmes.
Aujourd'hui le soufre n'existe plus qu'à l'état de traces (0,0015 %) et de ce fait il ne joue pratiquement plus aucun rôle en tant que lubrifiant. Cela fait apparaître un nouveau problème, lié à la diversité des approvisionnements et des procédés de raffinage. Contrairement à ce que l'on pense généralement, il n'y a donc pas UN gazole, qui serait un produit bien défini et vendu partout, mais presque autant de gazoles qu'il y a de raffineries, c'est-à-dire des centaines, et tous ces carburants ont des propriétés différentes que la présence de soufre permettait en quelque sorte de masquer. On s'est aperçu également que les carburants diesel à très basse teneur en soufre sont sujets à des colonisations bactériennes et que leurs qualités peuvent encore se dégrader si la maintenance des cuves de stockage n'est pas bien assurée, en particulier si l'élimination de l'eau qui se condense toujours au fond des cuves n'est pas assurée régulièrement.
Des problèmes analogues s'étaient déjà produits lors du remplacement des essences chargées en plomb tétraéthyle, un antidétonant permettant d'augmenter l'indice d'octane, par des essences sans plomb. Le plomb est aussi un élément lubrifiant très important ...