MOTEUR & TRANSMISSION / ECOLOGIE & ENERGIE / CHASSIS & CONFORT
AIDE A LA CONDUITE & SECURITE / DIVERS

RECHERCHE SUR LE SITE         


19 mars 2020
Honda développe un vilebrequin en conception générative


Un vilebrequin transmet des forces et couple élevés et sa forme participe à l’équilibre de l’équipage mobile. C’est également le composant en mouvement le plus lourd du moteur. En utilisant la conception générative et une imprimante 3D, Honda et Autodesk proposent un allègement atteignant 50 % par rapport à un vilebrequin conventionnel.


La révolution est moins le recours à la fabrication additive que l’emploi de la conception générative, un procédé qui remet en question les méthodes de travail des ingénieurs comme le confirme Hirosumi Todaka, concepteur de machines mécaniques et hydrauliques au laboratoire de technologies avancées de Honda R&D : « Nous avons dû abandonner les notions préconçues et regarder les choses sous un nouveau jour. »

Le développement de ce vilebrequin pour un 4-cylindres a été réalisé avec les outils de conception générative fournis par Autodesk. Ainsi l’ingénieur, au lieu de proposer une forme de pièce, renseigne l’outil numérique des objectifs de conception tels que les performances ou les exigences spatiales, les matériaux, les méthodes de fabrication et les contraintes de coût. Le logiciel explore ensuite toutes les possibilités de forme et en propose quelques-unes. La répétition des itérations permet d’affiner le résultat en fonction de ce qui fonctionne et de ce qui ne fonctionne pas dans la forme proposée.

Hirosumi Todaka a une longue expérience de développement de vilebrequins pour des véhicules à 2 roues et 4 roues. Au fur et à mesure des itérations, un vilebrequin atypique à 3 tourillons est progressivement apparu à l'écran. « La pièce avait une forme organique, comme un os humain. C'était quelque chose qui allait au-delà de mon imagination la plus folle » a admis l’ingénieur.

Ce résultat a incité Honda à repenser ses critères de dimensionnement et de résistance pour encore optimiser la pièce en peu de temps. Alors que l’objectif de cette méthode de conception révolutionnaire était un allègement de 30 % par rapport à un composant existant, le bureau d’étude avancé de Honda R&D est parvenu à une baisse de 50 %.

Une pièce a été produite en fabrication additive et a été montée sur un moteur pour des tests sur banc. Les données recueillies ont été partagées avec une équipe d’Autodesk afin d’affiner les processus de conception générative.

Le logiciel de conception générative n’est pas réservé à la fabrication additive et prend en compte également le moulage ou l'usinage 5 axes. Après cette expérience, Hirosumi Todaka a avancé : « À l'avenir, je m'attends à ce que des produits innovants créés en utilisant la conception générative deviennent la norme. Je pense que nous avons à rechercher de nouvelles applications où cette technologie serait bénéfique. »


Information reçue de la part d'Autodesk le 6 avril 2020 :
Concernant la résistance du vilebrequin ou sa durabilité, la société de conception CAO indique : « Toutes les contraintes sont dans la limite d'endurance et de sensibilité à l'entaille pour ce matériau particulier. »
Aucune réponse n’est donnée au sujet du manque de masses d’équilibrage en raison « d’informations confidentielles ».
Comme il est indiqué dans l’actualité, Honda a déjà testé ce vilebrequin dans un moteur.



  Yvonnick Gazeau