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Une nouvelle usine pour le moteur poids-plume de PSA-Ford 

Industrie et Technologies
L'équipe de conception commune aux deux constructeur a réussi cet exploit d'économiser 50 kg sur le moteur diesel qui va équiper leurs véhicules de petite et moyenne taille. La toute nouvelle usine lorraine de Tréméry re

PSA Peugeot Citroën vient d'inaugurer sa ligne de moteurs HDi 1,4 l à Tremery (Moselle), laquelle doublonne l'usine de la Française de Mécanique de Douvrin (Pas de Calais).

 Le groupe français double ainsi la capacité de production de son tout dernier moteur diesel 'common rail', pour atteindre une production potentielle de 5 à 6 000 unités / jour. La production de croisière sera atteinte début 2004.

Ce moteur, lancé en avril 2001, est le premier fruit commun de la coopération entre PSA et Ford. Il équipe chez le premier les Peugeot 206 et 307 et la Citroën C3. Chez le second, il est présent sous le capot des Ford
Fiesta et Fusion. Au total, 23 applications de cette famille verront le jour chez l'un et l'autre constructeur

Cette nouvelle usine est la réplique exacte de l'usine de Douvrin, ce qui a permis de ramener l'investissement à 315 millions d'euros.

Pas si simple de contenter les deux !... Ford et PSA ont dû se mettre d'accord sur une interface commune du moteur avec l'ensemble des organes du véhicule : alimentation en eau, air, carburant, faisceaux  électriques, liaisons mécaniques... Le Hdi 1,4l est le premier moteur 'Plug and Play' de l'histoire !

D'ailleurs, toute sa conception a été pensée dans l'optique d'une structure
commune (60% des pièces) où variantes et modifications viennent se greffer.

Dans le même esprit, il a été mis en oeuvre une politique de sous-ensembles modulaires. Par exemple, l'admission est constitué d'un bloc regroupant filtre à air, débitmètre d'air, silencieux du turbo, répartiteur d'admission, etc. Même démarche pour le bloc fluides (huile, carburant), ou l'interface électrique.

Ce moteur 1,4 l 'common rail', 8 et 16 soupapes, condense l'état de l'art des technologies en termes de performance, de compacité, d'environnement et d'outil industriel.

Le grand mot est flexibilité. Les 5 lignes d'usinage et la ligne de montage parachèvent en effet ce concept de flexibilité, dans l'optique de supporter aussi bien les actuelles et futures déclinaisons de cette famille de moteurs, que les immanquables évolutions technologiques.

Et la clé de cette flexibilité est évidemment une automatisation poussée quasiment à sa limite : 35 robots au montage, 30 en usinage, 400 commandes numériques...

C'est la ligne d'usinage des cylindres qui est le siège des plus nombreuses variantes. Entre deux lots, robots et centres d'usinage se reprogramment automatiquement, à la lecture des informations contenues dans la luge qui déplace les pièces.

Sur la ligne carter, l'innovation tient à l'usinage mixte fonte et aluminium - en une même opération - ainsi qu'au cassage des têtes de bielle par impulsions laser. Ce dernier procédé, initié par BMW et Mercedes, économise un poste de découpe.

L'atelier de montage est traditionnellement composé de poste manuels. Ici, les ingénieurs ont réussi à automatiser 50% des opérations d'assemblage des 250 pièces qui constituent le moteur. Dans l'optique d'une meilleure répétabilité et aussi d'une plus grande flexibilité.

Le prix des robots (majoritairement ABB) a aussi considérablement baissé : moins de 70 000 €.

La plupart des opérations automatisées - comme la pose des segments, la pose du cordon de silicone qui clôt la pompe à huile, ou celle des soupapes - est doublée d'un contrôle optique par laser.

Pour les postes qui n'ont pu être automatisés, l'opérateur est secondé de
garde-fous électroniques : séreuses automatiques qui contrôlent le couple, l'angle et la présence de la vis, passages de main optiques devant les contenants pour éviter les erreurs de pièces, pistolets code à barre pour identifier la série, etc.

 De plus, un réel travail a été accompli pour diminuer la pénibilité des tâches : deux ergonomes ont travaillé à plein temps à la définition des postes.

En matière environnementale, le dernier né de PSA-Ford passe haut la main l'épreuve de. Il rejette entre 90 et 120 g de CO2 au km, contre les 140 g qu'imposera la norme européenne en 2008.

Mais c'est surtout sur le poids et la compacité que les ingénieurs ont fait des prouesses. A puissance égale (60 à 92 Ch selon les options), le même moteur aurait nécessité une cylindrée de 2,5 litres il y a seulement 10 ans !

L'impact de ce 'downsizing' (ce 1,4 l ne pèse que 98 kg, soit 50 kg d'économie) est évidemment la consommation (20% d'économie, soit 3,4 litres aux 100 km), mais aussi une sécurité accrue en cas de choc frontal. C'est en effet le moteur, typiquement rigide, qui s'oppose à l'écrasement des tôles lors d'un crash, freinant ainsi la dissipation d'énergie.

Cette réduction de poids a pu être obtenue, entre autres, par une pression d'injection très élevée (160 bars contre 130 précédemment) et par un mariage poussé de l'acier, de la fonte et de l'aluminium.

L'aluminium est présent, entre autres, dans le carter cylindre et la culasse. Les matériaux composites sont massivement utilisés sur des petites pièces, en remplacement de l'acier.

Au plan de la qualité, le politique est celle de la tolérance zéro ! Aucune retouche n'est effectuée. Si un seul paramètre est incorrect, le moteur est mis à la casse ! Actuellement, le taux de rebut est de 3 à 4%.... Perte sèche qui doit descendre d'ici un an au seul de 0,35%.

Trémery est la plus grande usine de moteurs diesels au monde. Elle emploie 4 100 personnes. Outre la gamme HDi, elle produit un moteur essence à injection directe (HPi). 1 753 000 moteurs ont été produits sur ce site l'an dernier.

Thierry Mahé

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