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Une palme pour le collecteur d'entrée d'air composite de la BMW

Industrie et Technologies
Le syndicat professionnel allemand des composites vient de distinguer Vyncolit N.V qui a produit le collecteur d'air de la BMW série 7 huit cylindres. Il ne pèse pas plus de 5 kg grâce à la faible densité du matériau.

Pour sa participation à la mise au point d'un collecteur d'admission d'air pour la nouvelle Série 7 huit cylindres de BMW (735i et 745i), Vyncolit (www.vyncolit.com), producteur de composites phénoliques à mouler, vient d'être distingué dans le cadre des Awards 2002 de l'Innovation de l'AVK-TV, syndicat professionnel allemand des composites.

Ce collecteur a été développé en partenariat entre BMW, l'ensemblier Pierburg AG, l'équipementier Baumgarten GmbH et Vyncolit N.V. en tant que fournisseur de matières. Le projet portait sur le développement d'un moteur huit cylindres à essence capable de développer un couple supérieur à celui de ses prédécesseurs. Un des points essentiels était l'introduction d'un nouveau collecteur d'entrée d'air réglable en continu, injecté en phénolique technique renforcé fibre de verre de Vyncolit.

Dès l'origine, l'ensemblier décide de développer l'ensemble du système en thermoplastiques techniques pour profiter des gains à la fois de poids et de coûts que permettent ces matériaux.

Les premiers prototypes du collecteur, comprenant des entrées d'air pour huit cylindres et huit rotors de forme spéciale, ont d'abord été réalisés en PPS (polyphénylène sulfure) et PPA (polyphtalamide) renforcés fibre de verre. Toutefois, ces prototypes furent un échec du fait de la complexité de la structure et de l'insuffisance de stabilité dimensionnelle de ces matériaux aux températures élevées requises par l'application.

Les essais ultérieurs conduisent alors à sélectionner le composite phénolique à mouler de Vyncolit, en raison de sa combinaison de propriétés mécaniques et thermiques et de son module d'élasticité élevé même à 140°C (température à laquelle les thermoplastiques techniques connaissent une importante diminution de leur rigidité).

Le grade X7250 renforcé fibres et billes de verre a alors été choisi pour la réalisation du carter de l'ensemble. Cette combinaison de renforts, associée à la facilité d'écoulement de la résine phénolique, a permis d'obtenir une moulabilité et une stabilité dimensionnelle optimales.

Pour les rotors, le choix matériau s'est porté sur le Vyncolit X6952, mélange phénolique renforcé à 55% de fibre de verre et doté d'un très bon comportement mécanique et thermique. En outre, l'optimisation de la liaison entre la résine phénolique et la fibre de verre a permis d'obtenir les propriétés dynamiques élevées requises par les pièces.

Au final, l'ensemble ne pèse pas plus de 5 kg, inserts métalliques compris, grâce à la faible densité du matériau et à une épaisseur moyenne de paroi de seulement 3 mm.

Lors de la remise du prix, le jury de l'AKV-TV a accordé une mention spéciale à l'optimisation de la conception du collecteur en termes de fonctionnalité et de poids.

Michel Le Toullec

 

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