Soutenance mémoire
ROLE DU LUBRIFIANT
Le système de lubrification a plusieurs rôles :
Faciliter le démarrage à froid.
Lubrifier les pièces du moteur et prévenir l’usure.
Réduire les frottements.
Evacuer les calories créées lors du frottement,
favoriser l’équilibre thermique des machines.
Lutter contre la suie.
Empêcher la formation de mousse.
Réduire les dépôts dans la chambre de combustion.
Transmettre de l’énergie et de la chaleur.
Maintenir l’étanchéité et les pressions de la chambre de combustion. [20]
Huiles multigrades
Les huiles multigrades sont des huiles particulières qui répondent à la fois un grade SAE dit d’hiver et à un grade SAE dit d’été. Exemple SAE 45W 40. Le premier grade 45W indique la viscosité à froid, le second 40, désigne la viscosité à chaud. [14]
Indice de viscosité
L’indice de viscosité est un nombre sans dimension caractérisant la variation de viscosité en fonction de la température.
Une élévation de l’indice de viscosité d’une huile usagée, par rapport à celui de la même huile neuve, est le plus souvent, la conséquence d’une dilution par le carburant, ou des conditions particulières de la mesure.
La diminution éventuelle de l’indice de viscosité par dégradation de l’additif améliorant l’indice de viscosité n’est, en général, pas sensible d’autant qu’il est facile à masquer par une faible dilution
DEFINITION DE L’HUILE USAGEE ET DIFFERENT TYPES
Toutes les huiles, issues du raffinage du pétrole brut ou synthétique, destinées à la lubrification ou à d’autres fins, et qui sont devenues impropres à leur usage originale en raison de la présence d’impuretés ou de la perte de leurs propriétés initiales ; elles incluent les huiles lubrifiantes, les huiles hydrauliques, les huiles pour le travail des métaux et les liquides isolants ou caloporteurs Lubrifiant à usage perdu : Ce sont des lubrifiants très légers qui s’usent durant l’utilisation du matériel (huile de chaîne de tronçonneuse, huiles de moteurs à deux temps. Ces huiles sont entièrement consommées pendant l’utilisation. Pour le cas des lubrifiants d’automobiles, l’huile usagée est générée lors de l’opération d’entretien périodique ou de vidange : du moteur, de la boîte de vitesse ou de la boîte de transfert. Elles peuvent aussi être disponibles en fin de cycle de vie des équipements avant destruction. Les lubrifiants « industriels » sont utilisés dans cinq applications principales : circuit hydraulique, turbine, isolation, trempe des métaux, fluides caloporteurs. Ils sont utilisés dans des secteurs d’activités très divers : l’industrie, l’agriculture, les transports, le BTP (bâtiment et travaux publics) ainsi que par les services techniques des collectivités
LES CONTAMINATIONS DES HUILES
Durant l’usage, leur composition change en raison de certains facteurs, tels que la modification physique et chimique des molécules à cause de l’élévation de température de certaines parties du moteur, la dégradation des additifs, l’addition de métaux provenant de l’usure du moteur et de l’infiltration de substances étrangères comme des solvants, des glycols et de l’essence. Les impuretés d’origines extérieures à l’huile ou au carburant sont :
Des impuretés et des poussières de l’atmosphère : elles s’introduisent dans les moteurs en fonctionnement par : l’admission (cas de filtre à air inefficace ou en leur absence), les reniflards, la jauge d’huile, les joints de collecteur d’admission non étanches, l’huile et le carburant (en cas de souillure avant usage par manque de précaution en cours de manipulation ou de stockage).
De l’eau : elle provient de condensation à l’intérieur des moteurs (par suite de fonctionnement à température insuffisante), de la respiration des carters, surtout dans les cas d’atmosphère chargée d’humidité (du fait des variations de pression en marche et des appels d’air à l’arrêt), de fuite aux joints de culasse, aux joints de chemises humides, de blocs cylindres (ces fuites sont parfois très faibles et difficiles à détecter). Les fuites de mélange eau et antigel sont encore plus nocives que l’eau seule.
Des abrasifs divers, ils comprennent :
Le sable de fonderie qui a pu rester dans les pièces depuis la coulée.
Les produits de rodage des soupapes, utilisés sous forme de pâtes ou de suspension solides.
Les poussières et copeaux métalliques provenant d’opérations d’usinage. Les produits utilisés pour le sablage des bougies.
Les particules employées pour les grenaillages, après démoulage des pièces de fonderie.
Du carbone il résulte du passage des produits de combustion du carburant dans l’huile du carter; cette pollution peut atteindre des valeurs très importantes, surtout dans le cas de moteurs Diesel fonctionnant, en surcharge avec filtre à air encrassé (réduction de la qualité d’air nécessaire à la combustion), avec des injecteurs et des pompes d’injection déréglés ou usés, etc.
Le carbone ou suie est à l’origine des dépôts trouvés dans les moteurs.
Des sels de plomb : ils proviennent de la combustion des essences éthylées.
Des carburants et combustibles : ils s’introduisent dans l’huile par l’effet de la dilution (défaut du circuit d’alimentation, mauvaise combustion, fonctionnement du moteur à froid, etc.).
Des produits divers : peinture ou revêtements internes des moteurs, débris des chiffons de nettoyage, pâte à joint, produits chimiques de nettoyage, etc.
Un autre groupe de contaminants est représenté par les produits d’usure des moteurs, c’est-à-dire :
Du fer, en provenance des pièces en fonte et en acier.
Du cuivre, de l’étain et du plomb, résultant plus communément de l’usure des coussinets et des paliers.
Du chrome, dans le cas d’utilisation de segments et de portées chromés, ou d’eau de refroidissement additionnée de bichromate de soude.
De l’aluminium, dû à l’usure des pistons. Et d’autres métaux divers. [18]
Porosité et surface spécifique
Porosité : La classification d’U.I.C.P.A définit trois types de porosité :
– Les pores de largeur excédant 50 nm appelés macropores,
– Les pores de largeur comprise entre 2 et 50 nm appelés mesopores,
– Les pores de largeur inférieure à 2 nm appelés micropores(ou nanopore)
La présence de micropores dans un adsorbant a pour effet d’augmenter considérablement sa capacité d’adsorption (volume libre V0 par unité de masse).
Surface spécifique : Par définition, la surface spécifique d’un adsorbant est une surface par unité de masse. Elle est généralement exprimée en m2/g. Son estimation est conventionnellement fondée sur mesure de la capacité d’adsorption de l’adsorbant en question, correspondant à un adsorbat donné ; la molécule adsorbée doit avoir une surface connue et acceptable. Il suffit à cet effet, de déterminer la valeur de la capacité de la monocouche à partir de l’isotherme d’adsorption. [17]
L’échange ionique
Le phénomène d’échange d’ions peut être invoqué pour tout système constitué d’au moins deux phases non miscibles. Dans l’argile, les charges négatives sur la surface basale sont compensées par des cations échangeables. Leur compétition avec les cations de la solution conduit à un échange d’ions positifs. Les cations s’adsorbent ainsi sur les surfaces basales. Cette propriété d’échange ionique est représentée par la capacité d’échange cationique. Elle détermine la quantité maximale de cation que l’argile peut adsorber. En fait, l’adsorption de certains cations monovalents comme le césium n’est expliquée que par ce processus. Cependant, dans l’étude de l’adsorption de sodium sur une kaolinite, Ferris et Jepson (Ferris, 1975) montre qu’à pH 3 à 5 la capacité maximale d’adsorption est atteinte. Mais, pour un pH basique, on dépasse encore cette valeur. Ceci a conduit à la considération des propriétés d’un deuxième site : les sites en bordure du feuillet.
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Table des matières
PREMIERE PARTIE
I.1. DEFINITION LES LUBRIFIANTS
I.2. CONSTITUTION LES HUILES LUBRIFIANTES
I.2.1. LES HUILES DE BASE
I.2.1.1. Obtention des huiles de base
I.2.1.2. Obtention des huiles de synthèse
I.2.2. LES ADDITIFS
I.3. ROLE DU LUBRIFIANT
I.4. CLASSIFICATION DES HUILES POUR MOTEUR
I.4.1 CLASSIFICATION C.C.M.C. (COMITE DES CONSTRUCTEURS D’AUTOMOBILES DU MARCHE COMMUN)
I.4.2. CLASSIFICATION S.A.E (SOCIETY OF AUTOMOTIVE ENGINEERS)
I.4.2.1. Huiles monogrades
I.4.2.2. Huiles multigrades
I.4.3. CLASSIFICATION A.P.I(AMERICAN PETROLEUM INSTITUTE)
II.1. PROPRIETES PHYSIQUES DES LUBRIFIANTS
II.1.1. LA VISCOSITE
II.1.1.1. Unités de viscosité
II.1.2. INDICE DE VISCOSITE
II.1.3. INDICE DE REFRACTION
II.1.4. REFRACTIVITY INTERCEPT ‘’R.I’’
II.1.5. FACTEUR DE CARACTERISATION DE HUANG ‘’I’’
II.1.6. DENSITE
II.1.7. MESURE DE LA DETERGENCE
II.1.8. POINT D’ECLAIR
II.2. PROPRIETES CHIMIQUE DES LUBRIFIANTS
II.2.1. RESERVE D’ALCALINITE (TBN= TOTAL BASE NUMBER)
II.2.2. TENEUR EN EAU
II.2.3. MATIERES CHARBONNEUSES
II.3. DEFINITION DE L’HUILE USAGEE ET DIFFERENT TYPES
II.4. COMPOSITION D’UNE HUILE USAGEE
II.5. LES PHENOMENES DE DEGRADATION
II.6. LES CONTAMINATIONS DES HUILES
II.7. LES SOURCES D’HUILE A MOTEUR USAGEE
II.8. REGENERATION DES HUILES USAGEES
II.8.1. QU’EST-CE QUE LA REGENERATION?
II.8.2. PROCESSUS DE TRAITEMENT DES HUILES USAGEES EN ACIDE/TERRE
III.1. DESCRIPTION : CHARBON ACTIF
III.2. PROPRIETES DU CHARBON ACTIF
III.3. UTILISATION ET CARACTERISATION DE CHARBON ACTIF
III.4. FABRICATION DE CHARBON ACTIF
III.5. DIFFERENTES FORMES DE CHARBON ACTIF
IV.1. DEFINITION
IV.2. TYPE D’ADSORPTION
IV.3. DESCRIPTION DU MECANISME D’ADSORPTION
IV.4. POROSITE ET SURFACE SPECIFIQUE
IV.5. PRINCIPAUX TYPE D’ADSORBANTS
IV.6. PHENOMENE D’ADSORPTION
IV.7. PROPRIETE D’ADSORPTION
IV.8. FACTEURS INFLUENÇANT L’ADSORPTION
V.1. DEFINITIONS
V.2. PHYLLOSILICATES
V.3. MINERALOGIE DES ARGILES
V.4. UTILISATION DES ARGILES
V.5. COULEURS DE L’ARGILE
V.6. DIFFERENTES SORTES DE L’ARGILE
V.7. STRUCTURE DES MINERAUX ARGILEUX
V.8. CLASSIFICATION
V.9. DEFINITION DES GROUPES DANS LES PHYLLOSILICATES
V.10. PROPRIETES
V.10.1. CAPACITE D’ECHANGE CATIONIQUE (CEC)
V.10.2. CAPACITE DE GONFLEMENT
V.10.3 COLLOÏDALITE
VI.1. DIFFRACTION DES RAYONS X (DRX)
VI.1.1. PRINCIPE
VI.1.2. UTILITE
VI.2. ANALYSE THERMIQUE DIFFERENTIELLE(A.T.D)
VI.2.1. PRINCIPE
VI.2.2. UTILITE
VI.3. ANALYSE THERMOGRAVIMETRIQUE(A.T.G)
VI.3.1. PRINCIPE
VI.3.2. UTILITE
VI.4. SPECTROMETRIE INFRA-ROUGE
VI.4.1. PRINCIPE
VI.4.2. UTILITE
VII.1. USAGE COMME COMBUSTIBLE
VII.1.1. UTILISATION DIRECTE COMME COMBUSTIBLE SANS AUCUN TRAITEMENT
VII.1.2. UTILISATION COMME COMBUSTIBLE APRES UNE SIMPLE PURIFICATION
VII.1.3. UTILISATION COMME COMBUSTIBLE APRES UN TRAITEMENT PLUS DEVELOPPE
VII.2. REVETEMENT DES POTEAUX ELECTRIQUES
VII.3. LE POUVOIR CALORIFIQUE
VIII.1. DEFINITION
VIII.2. LA DISTILLATION SIMPLE
VIII.3. DISTILLATION SOUS VIDE
DEUXIEME PARTIE
I.1. ANALYSE CHIMIQUE DE L’ARGILE
I.2 ANALYSE DE L’HUILE USAGEE
I.2.1 ORIGINE DES ECHANTILLONS
II.1. DECANTATION
II.1.2. DEFINITION
II.1.3. MODES DE DECANTATION
II.2. FILTRATION
II.3. ELABORATION DE L’ARGILE ACTIVEE ET DU CHARBON ACTIF
II.4. ESSAI A LA FILTRATION DE L’ARGILE ACTIVEE
II.5. OPTIMISATION DU POURCENTAGE D’ACIDE CHLORHYDRIQUE UTILISE
II.6. OPTIMISATION DU TEMPS DE MACERATION DE L’ARGILE ACTIVEE
II.7. ETUDE DE LA QUALITE D’HUILE TRAITEE
II.8. ESSAI A LA FILTRATION AU CHARBON ACTIF
II.9. DISTILLATION SOUS VIDE
TROISIEME PARTIE
I.1. LES COUTS D’INVESTISSEMENT
I.1.1. LES COUTS DES APPAREILLAGES
I.1.2. COUT DE CONSTRUCTION
I.1.3. COUT TOTAL D’INVESTISSEMENT EN MATERIEL PRINCIPAL (I1)
I.1.4. COUT DE TRANSPORT ET D’INSTALLATION (I2)
I.1.5. FRAIS D’INGENIERIE (I3)
I.1.6. LES FRAIS OPERATOIRES
I.1.6.1. Charge variable
I.1.6.2. Charge du personnel
I.1.7. FRAIS DE DEMARRAGE
I.1.8. L’AMORTISSEMENT
I.1.9. MONTANT DES CHARGES FIXES : CF
I.1.10. COUT OPERATOIRE
I.1.11. CHIFFRES D’AFFAIRES: CA
I.1.12. SEUIL DE RENTABILITE ET LE DELAI POUR ATTEINDRE CE SEUIL
I.1.13. INVESTISSEMENT GLOBAL
I.1.14. RESULTAT PREVISIONNEL DE LA PREMIERE ANNEE DU FONCTIONNEMENT
II.1 DEFINITIONS
II.2 ANALYSE DU DEVERSEMENT DES HUILES USAGEES
II.3 ORIGINES DES PROBLEMES
II.4 MESURES D’ATTENUATION
CONCLUSION GENERALE
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