Optimisation fonctionnelle de production par rodage des surfaces des fûts de moteur

Functionnal optimization of production by honing engine cylinder liner

¹ RENAULT S.A.S., Direction de la Mécanique/Direction de l’Ingénierie Process, 67 rue des Bons Raisins, 92508 Rueil Malmaison, France
² Arts et Métiers ParisTech, LMPF-EA 4106, rue Saint-Dominique, BP 508, 51006 Châlons-en-Champagne Cedex, France

^a Auteur pour correspondance : leila.sabri@renault.com

Reçu : 15 Octobre 2009
Accepté : 12 Juillet 2010

Résumé

Face au réchauffement climatique lié à l’effet de serre, les constructeurs automobiles poursuivent leurs efforts dans la réduction des émissions de CO₂. Le ticket d’entrée pour répondre à ces contraintes, tout en réduisant les coûts d’investissement, est d’optimiser les technologies de finition des fûts de carter cylindres des moteurs. Toutefois, l’acceptation des surfaces issues de ces technologies de finition, notamment le rodage, est pilotée par un contrôle visuel associé à des critères empiriques d’état et aspect de surface. Le but du présent travail est de proposer une méthodologie objective de caractérisation de la qualité de surface, basée sur une analyse multi-échelle de la texture. Différents critères de topographie et d’aspect de surface ont été définis. Ils ont été appliqués pour l’étude de l’impact de la vitesse d’expansion des rodoirs sur les variations de la qualité de surface obtenue. Des essais instrumentés ont été menés, afin de suivre l’évolution des paramètres physiques relatifs au rodage, tels que les énergies spécifiques requises à chacune des configurations. Cette étude démontre le potentiel de la méthode développée à définir des corrélations objectives entre les paramètres process et la qualité de surface après rodage.

Abstract

Nowadays, the improvement of the combustion engines efficiency in the automotive field is the main key towards the reduction of greenhouse gas emission. The improvement demanded with lower productive cost can be either in the method of manufacturing of crankcase cylinder liner. However, the performance quantification of these processes, especially the honing process, is tightly related to a visual control with some empirical roughness criteria. The purpose of this study is to probe an objective methodology for the characterization of honed surfaces based on multi-scale analysis of the surface. Sensible surface texture characteristics were derived and were used to investigate the influence of the abrasive stones and the expansion velocity in honing. Based on a series of instrumented honing tests, the method shows its powerful ability to detect objective correlations between the honing process parameters and the quality of honed surfaces.