Un carter d’huile géant en polyamide pour véhicules hors route

Grands comme une baignoire, les quatre plus gros carters d’huile en polyamide jamais produits à ce jour sont destinés à des moteurs diesel du secteur dit « hors route ». Capables de supporter un contact de 24.000 h avec des huiles à 120°C, ils sont 40 à 50 % plus légers que leurs homologues en fonte d’aluminium. Explications.

MTU Friedrichshafen, filiale de Tognum, fabrique des moteurs dont les cylindrées vont de 10,5 à 21 litres pour une puissance de 270 à 730 kW. Leur production en grande série a débuté à l’automne 2009 avec la version V12 destinée à des générateurs de secours et à courant constant. Dans un second temps, ces moteurs équiperont des engins agricoles, industriels et de chantier tels que des moissonneuses-batteuses, des broyeurs et des grues.Pour le secteur dit « hors route », l’industriel a fait le pari de doter ses moteurs de la série 1.600 d’un carter d’huile en polyamide Ultramid A3HG7 Q17 (PA 66) de BASF développés et fabriqués en petite série par Hummel Formen GmbH à Lenningen (Allemagne). Quatre exemplaires ont déjà été produits. Il s’agit des plus gros carters d’huile en polyamide jamais produits à ce jour. En se substituant à leurs classiques homologues en fonte d’aluminium coulée sous pression dans ce type d’application, ils génèrent un gain de poids est de l’ordre de 40 à 50 %. Pour satisfaire au strict cahier des charges, la résine doit non seulement posséder une bonne aptitude à l’écoulement, mais supporter en outre un contact de 24.000 heures dans diverses huiles à 120 °C. De plus, comme il arrive que le moteur soit posé sur le carter d’huile, le matériau doit impérativement offrir une rigidité suffisante tout en étant capable d’absorber les chocs et les vibrations. La réussite de la mise au point repose notamment sur le logiciel de simulation universel Ultrasim de BASF qui a permis aux spécialistes d’étudier directement par ordinateur la pression d’éclatement statique ainsi que la montée en température du carter sous tension, mais aussi le remplissage, le gauchissement, le fluage, la fréquence propre et les analyses modales. Parallèlement, la pièce a été soumise à des essais physiques. Les essais effectués sur le pot vibrant de BASF ont prouvé que la résine était capable de satisfaire aux critères extrêmement sévères de tenue au vieillissement dans l’huile. En effet, 1.000.000 de chocs dans chaque direction spatiale et sous différentes accélérations, tout cela en contact avec de d’huile chaude, n’ont pas altéré les carters d’huile ni provoqué de fuites. Selon la variante des trois moteurs en V à laquelle se destine le carter d’huile (V8, V10 ou V12), il suffit de changer les inserts pour transformer rapidement le moule polyvalent de Hummel Formen. Ces pièces de MTU marquent une nouvelle avancée dans l’histoire des carters d’huile en matière plastique Ultramid. Elles avaient été précédés en 2003 par le premier carter d’huile de camion en polyamide du Mercedes Actros BR 500, puis par le carter d’huile des moteurs Avalon de Cummins et celui du Ford Scorpio en 2009.Marc Chabreuil