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Technologie moteurs - Analyses physiques & dimensionnelles

3 jours MOT/TECMOT
Public
  • Aux ingénieurs et techniciens travaillant au sein des études ou essais moteurs ayant besoin de comprendre les bases physiques et la démarche conduisant au dessin de conception des pièces du moteur.
Finalité
  • Donner aux participants, qui travaillent déjà dans le domaine des moteurs, une vue d'ensemble sur les technologies utilisées pour les différentes pièces du moteur (allumage commandé et Diesel), et sur la démarche de conception et de dimensionnement de ces dernières.
Objectifs
  • Connaître les fonctions de chaque pièce.
  • Connaître l'impact de la forme d'une pièce sur son environnement.
  • Comprendre les raisons du choix du matériau et du procédé de fabrication.
  • Assimiler les lois physiques de base (mécanique, thermique, lubrification, ...) pour comprendre la conception des pièces du moteur.
  • Connaître les ordres de grandeur des efforts, pressions, débits, températures dans les pièces et les fluides du moteur.
Pré-requis
  • Connaissances de base des moteurs.
Les + pédagogiques
  • Exposés interactifs ponctués d'exercices simples de dimensionnement et de validation des acquis.
Observation
3 jours (20 heures)

Phénomènes physiques mis en œuvre dans les moteurs 0.75 jour
  • Architecture générale du moteur. Terminologie utilisée. Principaux efforts dans un moteur.
  • Notions de physique. Mécanique (pression, forces d'inertie, module d'Young). Thermique (dilatation, transferts thermiques, ...). Vibrations (résonance). Mécanique des fluides (pertes de charge, section effective). Régimes de lubrification (courbe de Stribeck).
  • Combustion. Physique de la combustion en essence et en Diesel. Éléments de base définissant ce phénomène (pressions, températures, cycle de Carnot). Notions de remplissage (loi de levée, perméabilité/aérodynamique, acoustique admission, ...) sur les performances. Emplacement de la chambre de combustion.
Propriétés et mise en forme des métaux 0.25 jour
  • Présentation des grandes familles d'alliages utilisés dans les moteurs (aciers, fontes, alliages d'aluminium). Avantages/inconvénients.
  • Présentation des grandes familles de modes de fabrication (forge, fonderie).
Impact de la combustion sur les pièces en contact avec le front de flamme 0.5 jour
  • Culasse : matériau. Contraintes engendrées par la température (fissuration, ...), la pression (serrage, perméabilité, joint de culasse ...). Encombrement. Analyse de différentes architectures.
  • Piston : matériau, contraintes thermomécaniques, fissuration en bord de bol, dilatation, gommage segment, bruit, vitesse critique.
  • Chemise : matériau. Rôle de guidage. Contact piston/chemise. Régime de lubrification. Striage.
  • Grippage.
Transmission des efforts dans les éléments en mouvement 0.75 jour
  • Mouvement de translation
  • Prédimensionnement de l'axe de piston et du pied de bielle.
  • Pourquoi une tête de vipère ?
  • Bielle : comment choisir la bonne longueur (rapport L/R) ?
  • Modes de dégradation (fatigue, grippage, flambement).
  • Mouvement de rotation
  • Liaison bielle-vilebrequin : coussinets (matériau, modes de dégradation et de lubrification), types de têtes de bielle.
  • Vilebrequin : mode de fabrication (forgé, moulé, assemblé).
  • Solutions pour atténuer l'impact des acyclismes sur le GMP (groupe motopropulseur) : poulie damper, volant souple, double volant amortisseur.
  • Disposition des manetons. Notions d'équilibrage.
  • Positionnement des trous de lubrification.
Entraînement - distribution - accessoires Utilisation de l'énergie du vilebrequin 0.25 jour
  • Technologie des différents types d'entraînements (chaîne, courroie, cascade de pignon).
  • Technologie de la zone distribution (AAC, soupapes, basculeurs/linguets/attaque directe).
  • Implantation de la courroie (brin tendu, brin mou, poulies).
Guidage - Refroidissement - Lubrification 0.5 jour
  • Fixation du vilebrequin sur le carter. Choix d'architecture (chapeaux de paliers, chapeaux en grappe, carter chapeau.)
  • Carter cylindres. Dimensionnement (interfût, mandoline, tablature, ...). Choix du matériau en fonction des contraintes (prix, masse, vibrations, tenue mécanique). Analyse de différentes architectures (exemple : carter fonte à jupe + carter inférieur en aluminium).
  • Collecteur d'échappement : tenue mécanique (aspect vibratoire et thermomécanique), matériau.
  • Lubrification : circuit de lubrification, de blow-by. Pompe à huile. Filtration.
  • Refroidissement : circuit de refroidissement, pompe à eau, échangeurs.