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
Voir notre dossier Pistons et segments : Évolutions récentes et à venir.
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