Transcript Généraliste Moteur

1- §0 - Le carter cylindres
Direction de l’Ingénierie Mécanique
1
3- §0 - Plan de la session
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Raison de l’utilisation de la technologie dans le GMP
Position et interface du système dans le GMP
description du système convention découpage
Cahier des charges prestations système
Bilan interprestation
Sollicitations physiques du carter cylindres
Fonctions intégrées au carter cylindres
Architecture
Processus de conception
Synthèse et perspectives
3
4- §
1 -Raison de l’utilisation de la technologie dans le GMP
D’après vous, Quelles sont les fonctions principales du système ?
•
•
•
•
•
•
•
•
Transmettre les efforts de combustion de la culasse vers le vilebrequin
Guider le piston et le vilebrequin
Participer à la rigidité du bas moteur
Permettre la circulation du liquide de refroidissement, de l’huile et des
gaz de blow-by
Permettre la redescente de l’huile de la culasse vers le carter inférieur
Permettre les échanges de fluides entre le carter et la culasse
Assurer l’interface fonctionnelle avec d’autres parties du moteur
Assurer l’accouplement avec la boite de vitesses
A quel(s) besoin(s) cette ou ces fonctions principales du système répondent-elles ?
•
Performance, limitation de la consommation, dépollution et
optimisation de l’acoustique
4
5- § 1 - Raison de l’utilisation de la technologie dans le GMP
Historique
•
•
•
•
•
•
Carter Borgne
Chemise : rapportée, humide
Nombre de paliers
Architecture : Mono - Cylindre, en ligne, en V
Matériau (alu, fonte)
Augmentation des Pressions cylindres
(augmentation du couple et de la puissance
moteur)
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6- § 1 - Raison de l’utilisation de la technologie dans le GMP
Étude de la concurrence
Nombre de cylindres et disposition
L3 * VW Any Lupo
V6 * Nissan VQ30
L4 * BMW M47
L5 * Volvo D5-244T
W12 * VW
L6 * BMW M52
6
7- § 1 - Raison de l’utilisation de la technologie dans le GMP
Étude de la concurrence : choix du matériau
En Europe aujourd’hui, environ 1 moteur sur 2 a un carter-cylindres en aluminium.
Ce sont essentiellement des moteurs essence coulés sous pression.
Caractéristiques matériaux
Aluminiun
Fonte GL04
Fonte GV
AS9U3 Y40
<5% ferrite
<15% ferrite
Masse volumique (kg/m3)
2750
7100
7100
Module élastique (GPa)
75
125
140
Limite élastique Rp0.2 (MPa)
150
230
360
Limite en fatigue traction
compression (MPa)
90
110
180
Conductivité thermique (à 20°C)
126 à 20°C
43 à 20°C
37 à 20°C
Aluminium par rapport à la fonte GL04
Gain en masse
Jusqu’à 40% (soit environ 6 à
8 Kg sur un 2,0l essence
Coût pièce finie
≈ x 2,5
Principal avantage de l’aluminium : la masse
Principal inconvénient : le prix
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8- § 1 - Raison de l’utilisation de la technologie dans le GMP
Étude de la concurrence : choix du matériau
Limitations de l’aluminium :
Les propriétés mécaniques plus faibles que la fonte limitent l’utilisation de
l’aluminium et avec l’augmentation des Pcyl imposent l’emploi de technologies
plus performantes :
- Procédés de coulée : basse pression, gravité, loast-foam, squeeze casting …
↳ permettent des traitements thermiques, une architecture close-deck, des géométries plus
compliquées
↳ non-adaptés à la grande série
- Inserts : chemises insérées à la coulée, paliers insérés, squelette fonte …
- Traitements de surfaces, revêtements …
Le choix du matériau du carter cylindres dépend :
- Des objectifs des prestations : performances / masse / coût
- Du compromis coût / investissements
- De l’expérience interne du constructeur
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9- § 2 - Position et interface du système dans le GMP
description du système convention découpage
Usine carrosserie montage
Anneau de levage, support monteur,
biellette reprise de couple
Assemblage vissé moteur
Vis de culasse,
vis de chapeau palier de vilebrequin
Joint silicone Étanchéité
Joint de culasse
Entraînement Distribution
Fixation
Refroidissement moteur
Noyau d’eau, implantation pompe à eau
Palier de vilebrequin, fûts, butée axiale
Attelage mobile
Cheminées de Blow – by, aération bas moteur
Décantation / Réaspiration
Fixation
Carter cylindres
Circuit haute pression
Cheminées retour d’huile
moteur
Boite de vitesses
Etanchéité
Culasse
transmission des
efforts de combustion
Lubrification
Liaison
Périmètre véhicule DIV
Fonction intégrées et
support accessoire
Environnement GMP
Périmètre GMP
Pièce pratiquement dédiée à la fonction principale
Pièce dont la fonction est intégrée
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10- § 2 - Position et interface du système dans le GMP
description du système convention découpage
Ordre de grandeur
 Débit blow by :
• Essence : 20 à 50 l/mn
• Diesel : 30 à 60 l/mn
Seuil admissible : 150 l/mn
Ré aspiration franche à 240 l/mn
 Pression de gaz dans bas carter :
• -20 mbar en moyenne
• Amplitude maxi ±50 mbar
Assemblage vissé moteur
Usine carrosserie montage
anneau de levage, support monteur,
biellette reprise de couple
Vis de culasse,
vis de chapeau palier de vilebrequin
Joint silicone Étanchéité
Joint de culasse
moteur
Entraînement Distribution
Fixation
Refroidissement moteur
Noyau d’eau, implantation pompe à eau
Le carter cylindres
Palier de vilebrequin, fûts, butée axiale
Attelage mobile
Cheminées de Blow – by, aération bas moteur
circuit haute pression
Cheminées retour d’huile
Lubrification
Fixation
Boite de vitesses
Etanchéité
culasse
transmission des
efforts de combustion
Fonction intégrées et
support accessoire
Environnement GMP
Décantation / Réaspiration
 Débit d’huile :
• Jusqu’à 60 à 80 l/mn
• Pression d’huile ≈ 5 bars, jusqu’à 6 à 7 bars
 Masse carter cylindres :
• Alu : 12 à 20 Kg (4L), 25 à 35 Kg (V6)
• Fonte : 25 à 45 Kg (4L), 55 à 60 Kg (V6)
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11- § 3 - Cahier des charges prestations système
Données d’entrée
Diversité
Carburants, cylindrées, perfos,
implantations, versions
Fiabilité / Durabilité
Le dimensionnement doit se faire dans le cas le plus
défavorable
La diversité du brut doit être réduite au maximum, l’usinage
doit pouvoir se faire sur la même ligne
Objectif 0,03% de défaillants à 300 000 km pour VP,
000 km pour VU
400
Acoustique
Masse
Compromis à trouver sur le matériau et l’architecture bas
moteur
Coût
Encombrement, compacité
Dimensions les plus contraignantes : longueur carter et
hauteur carter
Contraintes réglementaires
Marquage
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12- § 4 - Bilan interprestation
Cycle de vie
Pour une famille de moteurs les grandes caractéristiques du carter
cylindres sont figées :
– Même entraxe cylindres
– Même position des vis de culasse
– Même ligne industrielle
Bas Moteur
Haut Moteur
Application moteur
Le carter cylindres
20 ans
10 ans
5 ans
20 ans
12
13 -§ 5 – Sollicitations physiques du carter cylindres
D’après vous quelles sont les sollicitations ?
Sollicitations mécaniques statiques :
• Serrage des vis de paliers
• Serrage des vis de culasse
Sollicitations en fonctionnement :
• Thermique
• Mécanique
- Efforts de combustion
- Efforts dynamique de l’attelage mobile
• Contact / frottement
13
14 -§ 5 – Sollicitations physiques du carter cylindres
Sollicitations mécaniques statiques
Efforts de serrage
Serrage paliers
Contrainte de Von Mises
Serrage des vis paliers
Jusqu’à 46 kN sur M9R
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15 -§ 5 – Sollicitations physiques du carter cylindres
Sollicitations mécaniques statiques
Serrage vis de culasse
Tension vis culasse
Pression cabosses liquides
D’après vous, quel
est l’effort maxi de
serrage culasse ?
Pression stoppeur /
cabosse gaz
Serrage vis de culasse
Jusqu’à 105 kN sur M9R
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16 -§ 5 – Sollicitations physiques du carter cylindres
Sollicitations mécaniques dynamiques
Pression combustion
D’après vous, quelle
est la pression de
combustion maxi ?
Efforts sur la culasse :
 diminution de la pression du stoppeur
du joint de culasse
Efforts sur les parois :
 flexion des parois des fûts
Pression de combustion
•Jusqu’à 190 bars en diesel
•Jusqu’à 110 bars en essence
16
17- § 5 – Sollicitations physiques du carter cylindres
Sollicitations mécaniques dynamiques bas carter
Sollicitation en fatigue du bas carter
Efforts au niveau des paliers
Jusqu’à 60 kN en diesel
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18 -§ 5 – Sollicitations physiques du carter cylindres
synthèse des sollicitations mécaniques
Transmission des efforts de la culasse vers les paliers
Efforts vis culasse
Efforts stoppeur joint de culasse
Efforts de combustion
Transmission des efforts de la
culasse vers les paliers
Efforts vis paliers
Efforts palier
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19 -§ 5 – Sollicitations physiques du carter cylindres
Sollicitations thermiques
La partie la plus sollicitée est l’interfût.
Critère maxi T° vu par
le segment coup feu : 250°C
La température de la
partie haute est pilotée
par le débit d’eau
La température de la partie basse est
pilotée par la température d’huile
Températures maxi :
• Matière en face feu = 260°C
• Huile = 150°C
• Liquide de refroidissement = 115°C
19
20- § 5 – Sollicitations physiques du carter cylindres
Tenue thermo mécanique interfût
L’interfût est une zone critique
Efforts de compression dus :
• Au serrage culasse
• A la dilatation
Variation des efforts de compression
due à la pression de combustion
Flexion des puits de vis
Flexion des parois sous l’effet
de la pression de combustion
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21- § 5 – Sollicitations physiques du carter cylindres
Déformées de fûts
Origines des déformées :
- Serrage culasse,
- Dilatation thermique,
- Discontinuités géométriques,
- Dissymétries…
Déformées radiales
Risques et enjeux :
- Consommation d’huile excessive,
- Blow-by excessif,
- Grippage piston
Déformées selon les
génératrices du fut
21
22- § 5 – Sollicitations physiques du carter cylindres
Déformées de fûts
La déformée réelle est une superposition de déformées ‘de base’
bonne conformabilité segments
peu impactant sur la CsH
mauvaise conformabilité segments
très impactant sur la CsH
Exemple : F9Q poste 4
Application de critères :
Déformations maxi admissibles
sur chaque ordre
Déformée réelle
ordres 2 et 3
22
23- § 5 – Sollicitations physiques du carter cylindres
Déformées de fûts
Déformées de fûts
• Influence de la température
• Transmission des efforts
• Influence du serrage culasse :
 Préconisation d’une Vis longue : implantation du 1er filet à mi-hauteur de la chambre d’eau
Architecture préconisée
Passage d’efforts
principalement par les pontets
Culasse
Vis
courte
Joint
de
culasse
Chambre
d’eau
Zones de déformées
Vis
longue
Passage d’efforts
réparti entre haut
et bas de fut
23
24- § 5 – Sollicitations physiques du carter cylindres
Synthèse : zones sollicitées
En synthèse, quelles sont les
zones sollicitées ?
Sollicitations thermiques :
– Interfûts
Sollicitations mécaniques :
– Bas carter (paliers,
aération axiale)
– Puits de vis
– Interfûts
Zones peu sollicitées :
– Jupes
– Parois
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25 -§ 5 – Sollicitations physiques du carter cylindres
Synthèse : sollicitations statiques
Sollicitations mécaniques statiques
Serrage des vis culasse Jusqu’à 105 kN sur
Diesel
En fonction de la Pcyl max
Serrage des vis paliers Jusqu’à 46 kN sur
Diesel
En fonction de la Pcyl max et des
efforts d’inertie
Assemblages
Carter d’huile ou semelle, carters distribution, carter,
accouplement BV, accrochage accessoires, béquilles,
biellette de reprise de couple
Autres
Frettage bouchons de dessablage
25
26 -§ 5 – Sollicitations physiques du carter cylindres
Synthèse : sollicitations en fonctionnement
Sollicitations en fonctionnement
Thermique
Jusqu’à 260°C de température matière en face feu, 150°C pour
l’huile, 115°C pour le liquide de refroidissement
Mécaniques
Efforts de
combustion
Jusqu’à 190 bars
en diesel
Jusqu’à 110 bars
en essence
- Flexion des parois
- chargement/déchargement
de la face culasse au droit du
stoppeur
Efforts
dynamiques de
l’attelage mobile
Jusqu’à 60 kN en
diesel
Sollicitations cycliques des
paliers et du bas carter
Contact
Contacts segments / fûts et piston / fûts
26
27- Avant la pause : Questions - Réponses
QUESTIONS / REPONSES
27
28 - APRES LA PAUSE
Après la pause, nous aborderons :
 Fonctions du carter cylindres
 Architecture du carter cylindres
 Processus de conception
 Synthèse et perspectives
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29- § 6 - Fonctions intégrées au carter cylindres
Nomenclature détaillée des fonctions
•
•
•
•
•
•
Guidage du piston en translation : fûts
Guidage du vilebrequin en rotation, blocage en
translation : paliers, architecture bas carter
Refroidissement : chambre d’eau, circulation,
refroidissement interfût
Lubrification : circuit d’huile
Retours d’huile, blow-by
Faces périphériques
29
30- § 6.1 - Guidage du piston en translation
Hauteur de fût
Le carter cylindres guide le piston
Hauteur fût = Hauteur de compression  + course  + chanfreins
+ distance axe/FD1  – dépassement piston
30
31- § 6.1 - Guidage du piston en translation
Fûts
États et aspects de surface
• États de surface
Courbe d’Abbott
Cr : critère de rodage
0,5 < Cr < 1,3 mm
Cf : critère de fonctionnement
0 < Cf < 1,5 mm
Cl : critère de lubrification
1,5 < Cl < 4,5 mm
W : ondulation
0 < W <1,3 mm
• Aspects de surface
Type 1
Type 2
Type 3
Type 4
31
32- § 6.1 - Guidage du piston en translation
Fûts
Process finition : pierrage plateau
Le pierrage plateau réduit fortement la consommation d’huile durant la
phase de rodage en éliminant les pics de rugosité
Les plateaux permettent la portance
Pierrage classique
Pierrage plateau
Les vallées servent de réserve d’huile
Stries de lubrification
Le réseau de stries croisées assure la lubrification
des contacts avec les segments et le piston
32
33- § 6.2 - Guidage du vilebrequin en rotation, arrêt en translation
Bas carter : paliers vilebrequin
Le carter cylindres guide le vilebrequin
Palier : guidage en rotation
Butée axiale :
arrêt en translation
33
34- § 6.3 – Refroidissement / circuit d’eau
Chambre d’eau
Le carter cylindres doit évacuer une quantité importante de chaleur
produite par la combustion
• La chambre d’eau doit permettre l’écoulement du fluide autour des fûts
en privilégiant les zones chaudes du carter (le haut des fûts).
• La chambre d’eau doit permettre le refroidissement de la totalité de la
zone frottante des segments
A-A
Coup de feu au PMH
Racleur au PMB
34
35- § 6.3 - refroidissement / circuit d’eau
Type de circulation
Circulation faux trombone
(G9T, M9R)
Circulation diagonale
(D4F, K4M, K9K)
Circulation trombone
(F9Q, F4R)
Préconisation Renault
La circulation en faux trombone est un bon compromis efficacité refroidissement /
pertes de charges.
Cette circulation est adaptée en cas de refroidissement interfût
35
36- § 6.3 - refroidissement / circuit d’eau
Refroidissement interfût
Solutions techniques :
Lame d’eau
Perçage
Trait de scie
Lame d’eau
Perçage
++
+
Contraintes process
Fonderie et usinage
Difficultés pour positionner la
lame d’eau par rapport aux fûts
Usinage
Difficile à réaliser : impacts temps
de cycle et outillages
Contraintes produit
Impose un interfût mini de 9 mm
(fonte GL04, Pcyl 190 bars)
Impose un interfût mini de 8 mm
(fonte GL04, perçage F3,5mm)
Efficacité du
refroidissement
36
37- § 6.4 -
Lubrification
Circuit d’huile haute pression
Le carter cylindres permet la circulation d’huile
Montées d’huile culasse
Filtre à huile et
échangeur eau/huile
Rampe principale
Gicleur de fond de piston
Alimentation des paliers
de vilebrequin
Tendeur de chaîne
Alimentation turbo
Arbres d’équilibrage
37
38- § 6.5 - Décantation / Réaspiration, Retours d’huile
Le carter cylindres permet la circulation des gaz de blow-by
et la redescente de l’huile de la culasse vers le bas carter
Circuit de
réaspiration
Culasse
Cheminée(s)
De Blow-By
Carter
Cylindres
Fuite de gaz à la
segmentation
Sens de rotation
vilebrequin
Il est préconisé de séparer les fonctions
Blow-by et retour d’huile :
Conduits de Blow-by :
- De préférence en face avant du
moteur
- Débouché en plafond de chambre
de bielle
- Sections en fonction du débit de
blow-by maxi
Retours d’huile :
- De préférence en face arrière du
moteur
Cheminée(s) de
- Débouché sous la nappe d’huile
retour d’huile
au plus près de la crépine
- Sections en fonction de la quantité
d’huile maxi à redescendre
38
39- § 6.5 - Décantation / ré aspiration, retours d’huile
Aération axiale
Le carter cylindres permet la circulation des gaz de blow-by
L’aération axiale permet de limiter dans le bas carter les ondulations de
pression dues aux mouvements des pistons
Aération axiale :
Dimensionnement ‘au maximum’
Transfert
de gaz
39
40- § 6.6 – Faces périphériques
Étanchéité face culasse
Le carter cylindres permet les échanges de fluides avec la culasse
L’étanchéité dépend :
 Des caractéristiques de la face :
-
Dureté
Rugosité
Ondulations
Planéité
…
Montée d’huile culasse
Passages d’eau
Vis culasse
 De l’architecture
Cheminées Blow-By
- Positions des passages d’eau, d’huile
et retour d’huile
- Positions et sections des cheminées de blow-by et retour d’huile
- Géométrie passages d’eau
 De la raideur globale carter et de l’homogénéité de la raideur de la
face culasse :
- Épaisseur tablature
- Implantation des vis culasse
- …
40
41- § 6.6 – Faces périphériques
Le carter cylindres assure l’interface fonctionnelle avec d’autres parties du moteur,
intègre et sert de support à d’autres fonctions
Définition
Les interfaces fonctionnelles doivent
permettre la fixation d’autres pièces
fonctionnellement liées au carter-cylindres
Les supports de fonction permettent
l’accrochage d’accessoires sans rapport avec
les fonctions du carter-cylindres
Contraintes à
respecter
Etanchéité
Tenue mécanique
Acoustique
Tenue mécanique
Acoustique
Pièces concernées
Culasse, carter d’huile (carter inférieur)
ou semelle, carters d’embrayage et de
distribution, cassette d’arbres
d’équilibrage …
Jauge à huile, capteur pression d’huile,
capteur PMH, pompe à eau, pompe à
huile, échangeur et filtre à huile,
démarreur …
Alternateur, pompe DA, compresseur
de climatisation, palier relais, supports
moteur, béquilles, biellette de reprise
de couple …
41
42 -§ 7- Architecture
Dénomination des faces
Carter cylindres en ligne
42
43 -§ 7- Architecture
Dénomination des faces
Carter cylindres en V
Vue face accouplement
43
44 -§ 7- Architecture
Numérotation des cylindres
D’après vous, comment sont numérotés les cylindres ?
Nouvelle numérotation
Côté distribution
1
2
2
4
3
6
4
1
Ancienne numérotation
3
Côté distribution
5
Côté volant
Appliquée depuis la boucle 2 du M9R
4
3
3
2
2
1
1
6
5
4
Côté volant
44
45 -§ 7- Architecture
Sens rotation, Côté poussée
P
COP
CP
45
46 -§ 7- Architecture
Encombrement
Longueur
Hauteur
Largeur
46
47 -§ 7- Architecture
Enveloppe générale : hauteur
Hauteur de compression
Entraxe bielle
Hauteur
Demi course
Axe vilebrequin
Longueur jupe
La position du fût par rapport à l’axe
vilebrequin dépend de la mandoline
Hauteur carter = Hauteur de compression + entraxe bielle + ½ course
+ longueur jupes – dépassement piston
47
48 -§ 7- Architecture
Enveloppe générale : longueur
Trottoir chaîne
de distribution
Chambre d’eau
Interfût
Alésage
Longueur carter
Longueur carter = 4 Alésages + 3 Interfûts + 2 épaisseurs de fût
+ 2 épaisseurs de chambre d’eau + trottoir chaîne distrib …
48
49 -§ 7- Architecture
Enveloppe générale : largeur
Largeur haut carter
Trottoirs
d’étanchéité
Chambre d’eau
Alésage
Montée d’huile
culasse
Cheminées Blow by
et retours d’huile
Largeur bas carter
Mandoline
Largeur haut carter = Alésage + chambre d’eau + trottoirs + cheminées
Largeur bas carter = mandoline + contrepoids vilebrequin
49
50 -§ 7- Architecture
Structure interne
La structure interne doit favoriser le passage des efforts entre le haut et
le bas carter par les parois extérieures du carter cylindres et assurer la
continuité de transmission des efforts
Architecture à éviter
Architecture préconisée
50
51 -§ 7- Architecture
Fûts
Fûts intégrés
Chemises humides
Chemises sèches
• Sur les moteurs Renault actuels : fûts intégrés
• Sur les carters en aluminium les chemises sèches insérées à la coulée sont fréquentes
51
52 -§ 7- Architecture
Géométrie bas carter
Chapeaux
séparés
Chapeaux
séparés avec
semelle
Chapeaux
séparés avec
poutre
Carter
chapeau
Poutre
chapeaux
Cross Bolting
Coupé à
l’axe
Moteur K
Moteur G
Jupes
Moteurs D et F
Moteur M
Moteur V
52
53 -§ 7- Architecture
Face 500 : face culasse
Tablature fermée
Tablature ouverte
Cheminée Blow by
Tablature semi ouverte
Haricot d’eau
Epaisseur de tablature
Épaisseur
interfût
Cheminée retour d’huile
53
54 -§ 7- Architecture
Face accouplement grande face / petite face
Petite face
Le carter d’embrayage est accouplé sur
la partie inférieure du carter
Grande face
Le carter d’embrayage est accouplé sur
toute la hauteur du carter :
amélioration de l’acoustique
54
55 -§ 7- Architecture
Face distribution
Entraînement distribution par
chaîne
Entraînement distribution par
courroie
55
56 -§ 7- Architecture
Chambre de bielle
En Ligne
En V
Renault L7X
Retour d’huile
Carter aluminium
Gicleur de fond
de piston
Aération axiale
Palier
Audi V6 TDI
Renault F4R
Carter fonte vermiculaire
56
57 -§ 7- Architecture
Aspects acoustiques
Sources d’excitation
• Bruit de combustion
• Efforts attelage mobile et
accessoires
Transmission solidienne
• Bourdonnement en basse
fréquence
• Grondement et présence moteur
en moyenne fréquence
Transmission aérienne
• Rayonnement haute fréquence
Solutions :
• Atténuation des excitations à la source
 Optimisation des caractéristiques
de l’attelage mobile
 Ajout d’arbres d’équilibrage
Solutions :
• Augmentation de la raideur globale du
carter
• Architecture bas carter, fixation boite de
vitesse (grande face), fixation accessoires
Solutions
• Architecture bas carter
• Forme et épaisseur des parois
• Nervurage
57
58- § 8 - Processus de conception
Process de réalisation fonderie
Matière
Process fonderie
Fonte
Coulée
gravité
Aluminium
Coulée coquille
Lost foam
Gravité ou Basse Pression
(cire perdue)
Coulée HPDC
High Pressure Die Casting
Moulage à plat
Contraintes
incontournables
du process fonderie
Coulée verticale
‘Disamatic’
•
•
•
•
•
Plans de joint
Dépouilles à respecter
Assemblage des noyaux (remmoulage)
Surépaisseurs d’usinage
Santé matière des zones massives
58
59- § 8 - Processus de conception
Process de fonderie, moulage à plat
Préparation du moule
Moule terminé, prêt à couler
Plaque modèle
inférieure
59
60- § 8 - Processus de conception
Process de fonderie, coulée verticale
Procédé ‘Disamatic’
Remplissage de la
chambre de tir
Plaque modèle
arrière
Serrage de la motte
par les plaques
avant et arrière
Plaque modèle
avant
Déplacement du train de
motte et introduction des
noyaux
Coulée
Démoulage et extraction
de la motte
60
61-§ 8 - Processus de conception
Défaillance système
Défaillance carter cylindres → Remplacement moteur
Type de défaillance
Zone
Rupture chapeau de
palier
Bas carter
Fissuration carter
Interfûts, pontets, fond de
chambre d’eau, logements
bouchons de dessablage,
aération axiale
Causes
• Mauvais serrage vis
• Défaut matière
• Rupture en fatigue, contraintes cycliques trop
élevées
Grippage piston
fûts
• T° fût trop élevée (refroidissement insuffisant)
• Usure de fûts excessive (polissage)
• Particules détachables, pollution de l’huile
Consommation d’huile
excessive
fûts
•Mauvais états de surface
•Usure de fûts excessives (polissage, rayures …)
Grade
B2
B1
B1
C1
61
62-§ 8 - Processus de conception
Défaillance système
Zones à surveiller :
•Interfût
•Bord puits de vis
•Jour recirculation blow-by
•Bouchons de dessablage
Interfût
Bouchon de
dessablage
Exemples de fissurations :
•Fissuration pontets puits de vis (F8Q)
•Fissuration logement bouchon dessablage
(F9Q)
•Fissuration fond chambre d’eau (G8T)
•Fissuration «cul d’œuf» (G9T)
Bord puits de vis
Jour de
recirculation
blow-by
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63-§ 9 – Synthèse et perspectives
Ce qu’il faut retenir
• Le carter cylindres est associé à une famille moteur et à un
entraxe cylindres
• Le carter cylindres est la partie centrale du bas moteur
• Le carter cylindres intègre un grand nombre de fonctions
- Fonctions intégrées
- Fonctions supportées
• Le bas moteur est un système de puissance
• Les zones les plus critiques sont :
- Le bas carter pour les sollicitations mécaniques
- L’interfût pour les sollicitations thermomécaniques
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64-§ 9 – Synthèse et perspectives
Évolution technologique, Évolution métier
• Matériaux :
Utilisation de la fonte vermiculaire (fonte aux caractéristiques mécaniques supérieures à la
fonte lamellaire)
• Moteurs à taux de compression variable
bielle
noix
• Traitements des fûts
Bielle de
commande
–Revêtement plasma
Dépôt d’un revêtement fer pour amélioration du frottement, de l’usure et diminution de la
consommation d’huile. Appliquée sur les carter en aluminium, cette solution permet d’éviter
l’utilisation de chemises fonte insérées
– Procédés Alusil®, lokasil®, Silitec® …
Procédés de traitement des fûts sur carters aluminium permettant d’éviter l’utilisation de
chemises fonte
– Process rodage : traitements laser
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