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Les pistons Nüral® de Federal-Mogul permettent de diminuer les rejets de CO2 et la consommation de carburant
Les ingénieurs de Federal-Mogul jouent un rôle fondamental pour aider les fabricants de moteurs à réaliser de nouveaux objectifs en termes de puissance, de durabilité, d’économie de carburant et de faibles taux d’émissions polluantes. Nous avons récemment rencontré Josef Harrer, directeur international de Federal-Mogul, chargé de l’ingénierie des pistons en aluminium, afin de discuter des dernières tendances dans le domaine de l’architecture moteur. Nous avons également échangé sur les nombreuses caractéristiques exclusives sur le plan de la conception et des matériaux qui font que, en matière de pistons, Nüral® est « l’excellence sous pression™ ».
Que doivent savoir les professionnels de la rectification de moteurs au sujet des dernières technologies de pistons de première monte ?
Federal-Mogul étant l’un des plus grands fabricants mondiaux de pistons, notre ligne de produits Nüral pour la rechange reflète logiquement les tendances de l’équipement d’origine. Ainsi, forts de notre expérience en première monte et de notre connaissance des besoins particuliers des réparateurs, chaque piston est conçu pour répondre aux exigences de fonctionnement propres à son affectation. Les pistons Nüral sont aujourd’hui nettement plus légers et plus solides. Ils présentent également diverses caractéristiques de conception destinées à réduire les émissions polluantes et à accroître le rendement du moteur.
De quelle manière la conception des pistons traduit-elle les tendances de l’architecture globale du moteur ?
La technologie des pistons est au cœur même des efforts déployés par les constructeurs en vue de diminuer la consommation de carburant, réduire les rejets de gaz nocifs, limiter autant que possible les nuisances acoustiques et vibratoires ou encore optimiser le rendement et la longévité du moteur. Nous constatons aujourd’hui une progression considérable de la puissance spécifique des moteurs et, bien entendu, une augmentation des pressions et des températures des cylindres. Notre tâche consiste à mettre au point des technologies de pistons susceptibles de prospérer dans ces conditions d’exploitation difficiles tout en contribuant à limiter les pertes de puissance par frottement. Chaque nouvelle génération de technologies de pistons de Federal-Mogul constitue une avancée significative dans ces domaines.
Quel rôle les pistons de Federal-Mogul jouent-t-ils dans l’amélioration des performances, du rendement et du bilan écologique des moteurs ?
Nos pistons ainsi que nos autres solutions pour groupes motopropulseurs peuvent contribuer directement ou indirectement à ces objectifs. À titre d’exemple de contribution directe, nos solutions métallurgiques et nos architectures de pointe nous ont permis de réduire le poids, la masse et le frottement des composants, comme l’illustrent l’enlèvement de matière dans les parties non-critiques, l’introduction de surfaces de jupes réduites et le recours à des revêtements de jupes et d’axes de piston évolués, à faible coefficient de frottement. Parmi nos solutions indirectes, on citera des perfectionnements au niveau de la composition métallurgique et de la conception, lesquels permettent de disposer de pressions et de températures de cylindres accrues, de jouir d’une puissance spécifique plus élevée et d’utiliser des carburants alternatifs.
Qu’est-ce que le piston EconoMiser™ et quel rôle jouera-t-il à terme sur le marché de la rechange ?
EconoMiser™ est tout un programme de recherche et développement destiné à comprendre les pertes de puissance par frottement et l’influence de plusieurs caractéristiques pour améliorer le frottement sans nuire au comportement vibro-acoustique et à la consommation d’huile. Nous avons déjà réussi à réduire les pertes par frottement de 34 % par rapport aux pistons d’origine traditionnels et nous sommes parvenus à diminuer la masse du piston de 45 % tout en augmentant la résistance à la fatigue de l’ordre de 40 %. Lorsque le temps du renouvellement sera venu, une technologie de deuxième monte sera disponible en exclusivité au sein de la gamme de produits Nüral.
Ces technologies de pistons d’origine, conçues pour plus de robustesse et de longévité, auront-elles à l’avenir une incidence sur la réparabilité des moteurs ?
C’est là une préoccupation courante dès lors qu’un changement important intervient dans la conception du moteur. L’utilisation de culasses en aluminium avait inquiété les professionnels de la rectification dans les années 1980. L’allègement des pièces de fonderie des moteurs avait provoqué de l’inquiétude dans les années 1990. Nous constatons, néanmoins, que le secteur de la réparation de moteurs, fort de l’appui de fournisseurs de pièces d’origine et de rechange tels que Federal-Mogul, dispose à chaque fois des outils et des compétences nécessaires pour pouvoir remettre en état les nouvelles générations de moteurs. Je reste persuadé que cela va continuer à être le cas.
De quelle façon les segments de piston évoluent-ils pour répondre aux puissances et aux températures élevées des moteurs d’aujourd’hui ?
Les segments jouent un rôle important dans l’amélioration du rendement, de la puissance, de la fiabilité et du bilan écologique des moteurs. Les segments de piston à revêtement renforcé au diamant GDC® (Goetze Diamond Coating®) de Federal-Mogul sont l’une des avancées récentes les plus significatives en matière de technologie de segments. Ceux-ci sont dotés d’un revêtement composite chrome-diamant qui permet de diminuer fortement l’usure de la surface de glissement et de l’alésage du cylindre et d’accroître la résistance au frottement. Cette solution constitue d’ores et déjà un choix de prédilection pour les constructeurs et a fait son entrée dans la gamme de pièces de rechange de Goetze pour des applications précises.
Federal-Mogul a été le premier à utiliser un piston monobloc en acier, dit « Monosteel », sur le marché des utilitaires et des poids lourds. Quelle est l’importance de cette technologie ?
Le principal atout de la technologie Monosteel est sa résistance accrue face aux pressions de combustion très importantes et aux températures élevées qui règnent au sein des moteurs Diesel des poids-lourds et des véhicules industriels. Contrairement aux pistons articulés, les pistons Monosteel sont entièrement réalisés en acier puis soudés par friction en un seul bloc. Cette conception permet de supprimer les bagues et d’agrandir les passages d’huile sous la calotte du piston afin d’améliorer considérablement le transfert de chaleur.