International Sales ContactsUn microscope industriel d'Opto participe à la réduction des émissions
polluantes par l'inspection des parois cylindriques des blocs moteurs.
Les questions liées à l'environnement concernant l'efficacité des transports dans le cadre de la mobilité des personnes est une question essentielle dans les "Objectifs Ecologiques" des constructeurs automobiles internationaux, des gouvernements et des groupes engagés au développement durable. Cela dans le but de réduire nos émissions et notre consommation de combustibles fossiles.
Les nouvelles technologies pour les carburants sont largement en voie de développement, avec les technologies liées à l'utilisation de l'hydrogène, aux piles à combustible et autres technologies hybrides. Toutefois, tant que ces technologies ne sont pas disponibles sur le marché, les constructeurs automobiles doivent perfectionner et optimiser le potentiel encore important du développement du moteur à combustion classique. La priorité de leur recherche est de produire un moteur thermique capable de réduire la consommation de carburant et de réduire les émissions polluantes.
Les programmes de développement actuellement en cours chez de nombreux fabricants de moteurs à combustion explorent une diversité d'optimisations techniques. D'un intérêt particulier pour bon nombre de fabricants est le potentiel offert par l'augmentation de la pression d'allumage et l'augmentation de la vitesse de rotation des moteurs.
Dans de tels développements, l'augmentation des pressions et des frottements internes doit être étudiée par des essais et mesures plus pointues qu'auparavant sur les surfaces internes des pièces "en contact".
En outre, l'utilisation de ces techniques nécessite une analyse fine de la tribologie et de l'amélioration de la rétention de lubrifiant.
Il a été démontré que le succès et l'efficacité de ces progrès ne peuvent être atteints qu'avec un usinage de grande précision et une parfaite répétabilité dans la finition de surface des parois des cylindres. Les chercheurs sont particulièrement intéressés à explorer les possibilités de production de micro-structures et leurs limites à la tolérance dans le cadre de production en série. Le but étant d'optimiser le rendement potentiel de l'interface.
Il a été également démontré que les micro-structures de la paroi du cylindre sont un élément critique pour l'efficacité du film d'huile entre le cylindre et le piston qui à son tour a une incidence directe sur la performance globale, l'efficacité et l'endurance du moteur.
En optimisant l'usinage de ces micro-structures, il est possible de créer une sorte de "réservoir" vertical de lubrifiant très efficace pour maintenir un certain volume d'huile qui sera maintenue sur la paroi du cylindre, après le mouvement du piston. Ces micro-structures sont obtenues par un "honing" classique sous forme de "crosshatch", de "poches" ou "d'increasings".
L'objet de la réduction de poids, par l'utilisation de métaux légers pour les blocs moteurs fournit aux concepteurs une autre source potentielle de réduction de la consommation de carburant. L'utilisation de ces métaux légers permet également au fabricant d'étudier les traitements ou les revêtements de surfaces de la paroi du cylindre. Une méthode est retenue, en utilisant le processus de rodage pour exposer les cristaux de silicium ultra résistants qui peut être moulé avec le métal. L'inclusion de ces cristaux offre la rigidité nécessaire et la résistance à l'usure nécessaire pour supporter les forces du mouvement des pistons dans un moteur en marche. Lorsqu'il est utilisé en conjonction avec d'autres procédures de durcissement de surface, ces techniques peuvent se révéler très efficaces.
Il est admis que la poursuite de l'optimisation des moteurs à combustion classique offre encore un fort potentiel et reste à l'ordre du jour des programmes de recherche des constructeurs automobiles.
Il est clair que les investigations mettent l'accent sur l'amélioration de la qualité et de la performance des surfaces des parois du cylindre. Toutefois, un aspect essentiel reste commun à toutes ces techniques d'optimisation, il faut avoir la possibilité d'assurer un contrôle efficace de la qualité de la surface des parois du cylindre au cours de la production.
Une solution qui a apporté la preuve de son efficacité et de sa performance dans la qualité de cette mesure, c'est le "CylinderInspector". Conçu et fabriqué par la société allemande de contrôle, Opto GmbH. Le "Cylinder Inspector" est un instrument optique d'inspection et d'analyse qui a déjà obtenu une reconnaissance avisée par la quasi-totalité des constructeurs automobiles allemands. Très polyvalent et ergonomique, ce système d'inspection est disponible en trois versions: une version Quick-test pour des contrôle visuels simples, qui peut être utilisé à tout moment, une version manuelle, qui peut être instrumentée, pour une utilisation en contrôle de la qualité dans un environnement de laboratoire et une version entièrement automatisé à haut débit pour les applications de contrôle en ligne de production.
La base de chaque système est un zoom optique à haute résolution équipé d'un éclairage parfaitement optimisé. Il permet, en mode faible grossissement, un aperçu instantané du champ observé et en mode fort grossissement, une inspection des régions et des points d'intérêt (par exemple la destruction des cristaux de silicium). Ces images sont obtenues en haute ou très haute résolution.
La version "Quick Test" est d'une utilisation rapide et immédiate, à l'aide d'un simple oculaire ou d'une caméra video USB. Cette dernière, connectée à un ordinateur portable, utilise un logiciel spécialisé qui capture les images transmises par la caméra et permet analyses et mesures des paramètres propres à l'analyse de ces surfaces.
Le logiciel du "Cylinder Inspector" intègre un ensemble d'outils spécialisés pour les techniques d'analyse des paramètres comme par exemple les calculs des angles de "howning", élément crucial dans l'étude de la tribologie et de la conservation du film d'huile retenu entre les parois. La version pour contrôle en ligne fournit automatiquement la mesure de ce paramètre critique. Images, données, mesures peuvent ensuite être archivés dans le logiciel du "Cylinder Inspector" pour l'établissement de rapport ou de documentation ou être transmises à un système de suivi des mesures en production.
Une information vitale également dans le contrôle de qualité est la détection des erreurs d'usinage. Défauts engendrés par les outils eux-mêmes lors du process. Une tâche simple et indispensable pour le logiciel d'analyse d'images du "Cylinder Inspector" : détecter automatiquement les lignes de "honing" et leurs défauts comme les rainures profondes, que ce soit à faible ou fort grossissement.
Une fois inséré dans le cylindre du bloc moteur, le "Cylinder Inspector" facilite l'inspection de la surface cylindrique interne en tournant autour de son axe.
Cela rend l'analyse de la partie inférieure et supérieure des points de déplacement du piston très simple tout en permettant également une analyse détaillée par exploration circulaire à 360°. La facilité d'utilisation, l'ergonomie et la qualité des informations recueillies par le "Cylinder Inspector" en font un outil précieux et de haute technologie dans le développement et la fabrication de blocs moteurs. La simplicité d'utilisation en font un outil très rapide à prendre en main et il peut être intégré rapidement dans un processus de fabrication.
La polyvalence des différentes versions du "Cylinder Inspector" permet à une main-d'œuvre qualifiée de détecter les défauts de "honing" rapidement et efficacement. Il améliore le processus de contrôle de qualité, réduit les retours rebutés tout en améliorant la productivité globale. Le retour sur investissement est rapide. La version motorisée de CylinderInspector offre une possibilité d'intégration dans un processus automatique de fabrication et de contrôle.
L'automatisation du process de contrôle en ligne propose la création d'une table de paramétrage modifiable permettant d'adapter l'inspection du "Cylinder Inspector" à différents type de blocs moteurs. Il permet, en qualifiant les angles de "honing", la distribution du silicium, d'examiner les résultats des process de fabrication et donc d'agir en amont sur l'origine des défauts de fabrication. Ce système permet une identification des différentes catégories de défauts, par exemple pour vérifier si le taux de destruction de cristal se produit localement ou s'il est distribué à travers le cylindre.
La recomposition des images (stitching) est un autre élément clé offert par le "Cylinder Inspector". Cette fonction permet d'explorer en révolution et en profondeur la totalité de la surface en réalisant un grand nombre d'images successives. Ces images sont ensuite assemblées pour reconstituer une seule image développée de toute la surface.
Les fonctions d'analyse permettant d'effectuer l'analyse automatique de la zone, la taille et la distribution des pores ou des inclusions de graphite est particulièrement efficace.
Il est évident qu'un grand nombre de paramètres sont importants pour le bon fonctionnement du moteur, dont la plupart reposent sur la qualité de la paroi du cylindre, parfaitement usiné. Le "Cylinder Inspector" est devenu un outil de pointe sans équivalent permettant aux fabricants de réaliser une mesure précise et reproductible de leurs paramètres définis. Il leur permet un contrôle renforcé et significatif de la qualité de leur fabrication.
Certains concurrents ont cherché à le copier, en vain. Le "Cylinder Inspector" est protégé par plusieurs brevets déposés par Opto. Il a reçu un accueil enthousiaste et a été adopté par tous les constructeurs automobiles allemands et leur sous-traitants. Il équipe aujourd'hui des sociétés comme Porsche, Volkswagen, Audi, BMW, Mercedes pour les automobiles, mais également les constructeurs de poids lourds ou d'engins de chantiers.
Contact:
Pour plus d'informations, consulter le site www.solino.com.
Pour un conseil personnalisé, merci de prendre contact avec votre Opto France ou avec le responsable produit pour le Cylinder Inspector (en anglais), Mr Andreas Hermann, à l'adresse suivante : hermann@opto.de
Opto GmbH
Lochhamer Schlag 14
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