Mécanisme de formation du MoS2 dans les lubrifiants moteur en condition de frottement
Résumé
La majeure partie de la consommation d’énergie dans les moteurs à combustion provient du frottement entre deux pièces en contact [1]. Le recourt à une lubrification permet de limiter ce phénomène. Dans cette étude, les lubrifiants utilisés se composent d’un modificateur de frottement organique à base de Mo (molybdate d’amide), d’un additif anti-usure et pourvoyeur de soufre (dithiophosphate de zinc) et d’un additif aminé améliorant la solubilité du mélange. Les performances des lubrifiants ont été testées sur un tribomètre linéaire en contact acier/acier. Un effet de synergie sur la réduction du frottement et sur la solubilité du mélange a été reporté en présence de ces additifs [2]. Ces performances s’expliquent par la formation de MoS2 sous l’effet du cisaillement. Il est admis que ces espèces limitent le cisaillement sous de fortes pressions de contact [3].
L’objectif de ce travail est de comprendre le mécanisme de formation du MoS2 sous frottement. Le Raman est une technique privilégiée et facile à mettre en œuvre pour ce type d’échantillon. La cartographie permet d’étudier la trace laissée sur l’acier à l’issu de l’essai sur sa grande majorité.
Selon les résultats obtenus, il semblerait que des espèces amorphes de type MoS3 se forment en amont du MoS2 dans le contact. Une corrélation des espèces présentes sur les traces en fonction type d’amine utilisée et du coefficient de frottement nous donnera plus de précision sur le mécanisme réactionnel.
Références :
[1] A. Borghi et al., wear, 265 (2008), 1046–1051
[2] O. Gorbatchev, Thèse de doctorat en Génie des matériaux, ECL, Lyon, 2014
[3] M. DeFeo et al., Wear 348–349 (2015) 116–125