Des roulements sans plomb pour les moteurs de gros calibre
Bien que le plomb ait disparu de la plupart des moteurs depuis fort longtemps, certains secteurs ne sont pas encore parvenus à éviter son utilisation. C’est le cas des fabricants de moteurs de gros calibre destinés aux bateaux et aux applications génératrices d’électricité: tiraillées entre la nécessité de réduire les émissions de gaz d’échappement, d’arrêter le recours au plomb et de se conformer à des critères de plus en plus stricts pour la conception des moteurs, ces industries peinent à suivre le rythme des évolutions de la société. Les parties intéressées ont cependant un intérêt majeur à trouver des solutions sans plomb, comme l’explique le Dr Yi Zhang, responsable recherche et développement chez Daido Metal. «La tendance mondiale à la réduction des gaz d’échappement, et notamment du NOx, a déjà conduit à la mise en œuvre de changements significatifs dans la conception des moteurs de gros calibre. Mais, bien que ces développements améliorent l’efficacité des moteurs et réduisent les émissions, ils soumettent également ces moteurs à des conditions toujours plus rudes.» Ce qui a pour conséquence une industrie plutôt conservatrice en matière d’utilisation de nouveaux matériaux ou de modification des processus de production: bien que l’on reconnaisse, au nom de la protection de l’environnement, que le remplacement du plomb et une meilleure conception des moteurs soient un devoir, on attend néanmoins des moteurs de gros calibre qu’ils restent en service des dizaines de milliers d’heures. Le moindre problème technique ou de fiabilité peut provoquer des pannes aux conséquences catastrophiques. Le projet BeLEADFREE (High Strength Bearing for Large-Bore LEAD FREE Engines) pourrait donc bien apporter exactement la solution attendue par ce secteur: des roulements pour moteurs de gros calibre non seulement sans plomb, mais qui résolvent également les défis techniques auxquels se trouvent confrontés les fabricants internationaux de moteurs de gros calibre. En seulement deux ans, le consortium du projet est parvenu à proposer de nouvelles approches en matière de fabrication, à, concevoir et construire une ligne de production pilote innovante et à faire valider par un organisme indépendant européen les tests de performance de son nouveau matériau sur un moteur monocylindre. «Nous avons atteint notre objectif initial de réduction et d’élimination du plomb, sans faire de compromis sur la performance requise par le marché pour la conception des futurs moteurs de gros calibre», déclare le Dr Zhang. «Le test, qui incluait une validation indépendante d’un moteur monocylindre, a mis en évidence une amélioration significative en matière de fatigue, d’usure, de cavitation, de corrosion et de performances tribologiques. Cela signifie, en résumé, que la durée de vie des matériaux actuels est considérablement accrue et, par conséquent, que l’impact négatif des moteurs de gros calibre sur notre environnement sera réduit grâce à des remplacements bien moins fréquents.» Comme le souligne le Dr Zhang, la structure du matériau peut également varier en fonction des conditions de charge, ce qui permet d’adapter automatiquement et d’optimiser le fonctionnement du moteur. Ce qui, à son tour, optimise la consommation de carburant et réduit les émissions. Le nouveau matériau a fait ses preuves à la fois d’un point de vue environnemental et d’un point de vue technique à un niveau de maturité technologique (TRL) élevé et Daido Metal prévoit de continuer à en faire la promotion dans un avenir proche. Le retour d’expérience des parties prenantes a été très positif jusqu’ici, et le Dr Zhang constate que les clients semblent désormais plus en confiance et prêts à accepter ce nouveau matériau pour leurs moteurs. La commercialisation n’est néanmoins pas attendue à court terme du fait du long cycle de développement de produit généralement inhérent à l’industrie des moteurs de gros calibre. Cependant, étant donné les succès obtenus par le projet BeLEADFREE, le Dr Zhang espère que la plupart des industriels adopteront ce produit et passeront au développement de moteurs de gros calibre sans plomb dans les cinq années à venir.
Mots‑clés
BeLEADFREE, plomb, roulement, moteurs gros calibre, émissions