Des moteurs de voiture plus légers et plus performants

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Les données sur les contraintes obtenues par le CNBC ont conduit à un autre projet visant à développer des méthodes de fabrication afin d'optimiser les performances des alliages légers pour les moteurs de voiture.

Histoires de recherche | Centre canadien de faisceaux de neutrons (CNBC) | Publié à l'origine le 1er janvier 2013

Prendre soin de notre environnement, améliorer le rendement énergétique des voitures et promouvoir la compétitivité de l'industrie canadienne sont des priorités canadiennes.

Pour rester compétitifs, les constructeurs canadiens qui exportent des véhicules et des pièces détachées doivent être en mesure de répondre aux changements réglementaires à l'étranger. À partir des modèles 2017, les États-Unis exigent une amélioration de 50 % par rapport aux véhicules de tourisme actuels d'ici à 2025. Des innovations permettant d'optimiser les performances et de prolonger la durée de vie des moteurs légers sont nécessaires pour répondre à ces normes. Les techniques de fabrication pour le moulage et le formage des métaux légers, tels que l'aluminium, doivent être mieux comprises et repensées.

C'est l'objectif d'une équipe de recherche financée par AUTO21 et composée de deux entreprises du secteur automobile (Nemak Inc. et General Motors), de trois universités (Ryerson, UBC et Waterloo) et de deux laboratoires gouvernementaux (Canmet Materials et CNBC). L'équipe cherche à comprendre les effets à petite échelle de chaque étape du cycle de fabrication sur le métal, à orienter les prévisions pour améliorer le matériau résultant, puis à confirmer les prévisions par des expériences. Les mesures de contraintes effectuées au CNBC au cours des deux dernières années ont permis d'obtenir des informations très claires sur l'efficacité de la réduction des contraintes dans la fabrication des moteurs, comme le traitement thermique.

Étude des performances de l'aluminium dans ce prototype de bloc moteur pour Nemak Inc.

« Les mesures des contraintes résiduelles par diffraction des neutrons au CNBC ont permis de mieux comprendre la distribution des contraintes et les aspects microstructurels de nos recherches sur les blocs moteurs », explique le professeur Ravindran. « Le partenariat entre l'université Ryerson, Nemak Canada et CNBC a permis d'obtenir des résultats qui dépassent largement nos objectifs initiaux ».

« Il s'agit d'une contribution essentielle à l'ensemble du projet qui complète les études sur la microstructure des métaux, les essais mécaniques et la modélisation informatique réalisées par notre équipe de recherche AUTO21 », déclare le Dr. Robert MacKay, spécialiste du moulage et du traitement thermique chez Nemak Inc.

Les connaissances acquises ont conduit à une deuxième phase du projet au cours des deux prochaines années, à savoir le développement de technologies de moulage avancées et de processus de traitement thermique pour optimiser les performances des alliages légers qui peuvent être utilisés à terme dans divers composants du groupe motopropulseur automobile, tels que les culasses, les blocs-moteurs et les boîtiers de transmission. Pour cette deuxième phase du projet, l'équipe AUTO21 bénéficie de contributions de l'industrie d'une valeur de 240 000 $ et de laboratoires gouvernementaux d'une valeur de 380 000 $.

doi:10.1007/s11661-012-1340-0

Cet article de recherche a été republié avec l’autorisation de l’Institut canadien de diffusion des neutrons.