Module d'arbre à cames: plastique au lieu de métal
Teneur
Le nouveau produit promet des avantages en termes de poids, de coût et d'écologie
En collaboration avec des experts de Mahle et Daimler, des chercheurs de l'Institut Fraunhofer ont créé un nouveau matériau pour les carters dans lesquels les arbres à cames sont installés. Selon les experts, cela apportera de nombreux avantages.
Qui a dit que les jours d'un moteur à combustion interne étaient comptés? Si vous gardez une trace du nombre d'innovations qui continuent d'être développées pour la forme classique du mouvement, vous constaterez facilement que cette thèse constante est exagérée, sinon incorrectement dite. Les groupes de recherche introduisent constamment de nouvelles solutions qui rendent les moteurs à essence, diesel et à gaz plus puissants, économiques et souvent en même temps.
Renforcé de résine synthétique au lieu d'aluminium.
C'est exactement ce que font les scientifiques de l'Institut Fraunhofer pour la technologie chimique (TIC). En collaboration avec des spécialistes de Daimler, Mahle et d'autres fournisseurs de composants pour l'industrie automobile, ils ont développé un nouveau type de module d'arbre à cames, qui se compose de plastique plutôt que d'alliages légers. Le module est un élément important du chemin du lecteur, la stabilité est donc la condition la plus importante pour les concepteurs. Cependant, les spécialistes Fraunhofer utilisent un polymère thermodurcissable à haute résistance (résines synthétiques), renforcé de fibres, au lieu de l'aluminium comme matériau pour le module, qui sert de boîtier d'arbre à cames.
Les auteurs du développement affirment que cela apportera plusieurs avantages à la fois. D'une part, en termes de poids: «Le module d'arbre à cames est situé dans la culasse, c'est-à-dire généralement en haut de la trajectoire d'entraînement», explique Thomas Sorg, scientifique à l'Institut Fraunhofer. Ici, l'économie de poids est particulièrement recommandée car elle permet de réduire le centre de gravité de la voiture. " Mais c'est bon non seulement pour la dynamique de la route. La perte de poids est finalement l'une des méthodes les plus efficaces pour réduire les émissions de CO2 des voitures.
Coûts et avantages climatiques
Bien que la pièce développée à l'institut soit plus légère que le module d'arbre à cames en aluminium, ses créateurs affirment qu'il est extrêmement résistant aux températures élevées et aux contraintes mécaniques et chimiques, par exemple, causées par les huiles et liquides de refroidissement synthétiques. Sur le plan acoustique, le nouveau développement présente également des avantages. Parce que les plastiques se comportent comme des isolants acoustiques, «le comportement acoustique du module d'arbre à cames peut être très bien optimisé», explique Sorg.
Cependant, le plus grand avantage peut être les faibles coûts. Après la coulée, les pièces en aluminium doivent subir une finition coûteuse et leur durée de vie est limitée. À titre de comparaison, le coût du traitement supplémentaire des matériaux thermodurcissables renforcés de fibres est relativement faible. Leur conception monolithique permet un prétraitement de la pièce en usine, où elle peut être installée sur le moteur en quelques mouvements de main. De plus, le Fraunhofer ICT promet une plus grande longévité pour son nouveau développement.
En fin de compte, il y aura également des avantages climatiques. Étant donné que la production d'aluminium consomme beaucoup d'énergie, l'empreinte carbone du module d'arbre à cames en fibre optique du duromètre devrait être considérablement plus petite.
conclusion
À l'heure actuelle, le module d'arbre à cames de l'Institut des TIC. Fraunhofer en est encore au stade d'un modèle de démonstration fonctionnel. Au banc moteur, la pièce a été testée pendant 600 heures. "Nous sommes très satisfaits du prototype fonctionnel et des résultats des tests", a déclaré Catherine Schindele, chef de projet chez Mahle. Cependant, jusqu'à présent, les partenaires n'ont pas discuté du sujet des conditions dans lesquelles il est possible de planifier l'application en série du développement.
