26 août 2015
Federal-Mogul Powertrain a développé un nouvel alliage d’aluminium à haute résistance destiné aux pistons des véhicules Diesel
L’amélioration des propriétés se traduisant par une hauteur de compression et un poids de piston inférieurs, avec un bloc-cylindres plus compact pour réduire les émissions de CO2

Federal-Mogul Powertrain, une division de Federal- Mogul Holdings Corporation, a annoncé aujourd’hui avoir développé un nouvel alliage aluminium haut de gamme pour piston de diesel, baptisé DuraForm-G91, qui sera présenté en avant-première au Salon IAA de Francfort en septembre. Lors des tests comparatifs, ce nouvel alliage a démontré une durée de vie trois à cinq fois supérieure à celle des matériaux actuellement utilisés pour les bruts de piston servant aux moteurs diesel modernes fortement chargés. Grâce à sa résistance renforcée, le nouveau matériau supporte également des charges mécaniques supérieures, permettant aux moteurs de fonctionner à une puissance spécifique plus élevée et donc avec un meilleur rendement.

Grâce à ses propriétés améliorées, l’alliage permet la conception de pistons à hauteur de compression et masse réduites. Les avantages découlant d’une moindre masse alternative et de blocs-cylindres plus petits et plus légers contribuent à la réduction des émissions de CO2 des véhicules. « C’est là un exemple des technologies efficientes développées par Federal-Mogul Powertrain, qui aident nos clients à fabriquer des moteurs toujours plus compacts et plus légers avec une empreinte carbone moins élevée d’une génération à l’autre », explique Gian Maria Olivetti, Directeur technique de Federal-Mogul Powertrain. « Avec nos experts en matériaux à l’avant-garde technologique, nous avons pour objectif de développer de nouveaux concepts avancés de pistons aluminium et acier destinés aux véhicules diesel, en proposant des solutions en parfaite adéquation avec les différents besoins de nos clients ».

En raison de sa composition, le DuraForm-G91 se distingue par une résistance accrue à la fatigue, en particulier dans la plage de températures élevées habituellement associées aux diesel fortement chargés. « La morphologie du silicium et des intermétalliques optimisée produit une microstructure qui présente une résistance accrue aux charges thermomécaniques complexes tout en préservant les propriétés thermo-physiques requises, comme la dilatation, la densité et la conductivité thermique », explique le Dr Frank T. H. Dörnenburg, Directeur technique Global Pistons de Federal-Mogul Powertrain.

Le DuraForm-G91 a été développé au moyen de techniques de tests de pointe qui raccourcissent la période de validation précédant la mise en production. « Nous avons fait appel à des essais de base moteur accélérés spécifiquement conçus, combinés à des procédures de tests “assimilés moteur” », confie Roman Morgenstern, Spécialiste en développement et caractérisation des matériaux, pour l’activité Global Pistons, de Federal-Mogul Powertrain. « Les tests sur banc assimilés moteur conjuguent la fatigue thermomécanique (TMF) à la fatigue mécanique mégacyclique (HCMF), reflétant ainsi fidèlement les conditions de charges critiques en fatigue rencontrées par les pistons des moteurs de véhicules Diesel ».

Lors des essais moteurs et TMF-HCMF, le DuraForm-G91 a révélé dans les deux cas une durée de vie en fatigue trois à cinq fois supérieure à celle des alliages bruts de coulée actuels. Aux essais de fatigue mécanique mégacycle isotherme à des températures supérieures à 350°C, l’amélioration s’est avérée encore plus marquée, avec une longévité multipliée par huit.

Les essais moteurs complémentaires ont montré des taux d’usure identiques à ceux des meilleurs matériaux actuels pour pistons à base d’aluminium-silicium. Des essais poussés de développement de coulée ont été réalisés afin de garantir une intégrité de matériau élevée constante et d’optimiser les paramètres de coulée. Une fois les essais internes de développement moteur pratiquement terminés, les premiers échantillons de pistons ont été remis aux clients pour évaluation. Cette technologie s’applique aux pistons des véhicules Diesel légers et lourds.

« Les laboratoires de Federal-Mogul Powertrain ont développé des procédures et ressources de tout premier ordre en termes de fabrication, d’essais moteur et assimilés moteur (tests TMFHCMF superposés) sur banc », confie Roman Morgenstern. « Ces installations nous aident à acquérir des connaissances plus rapidement et plus en profondeur, qui se traduisent par un développement plus rapide et plus efficace des alliages ».

De plus amples précisions seront communiquées sur le stand (E21, Hall 4.1) au Salon IAA qui se tiendra du 15 au 18 septembre prochain.


  Source : Federal-Mogul



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