Polissage, microbillage, dynamique des fluides...

[Olaf]

:salut:
Sur un solex origine ou promo le polissage de la bielle peut être utile. Ca permet d'augmenter la dureté de surface et donc d'augmenter la résistance en limitant les microfissures. (même principe qu’un traitement de surface, qui coute plus cher)

Pour toute les catégories : polir, la calotte du piston et la chambre de combustion, réduire les dépôts de calamine et donc les points chauds. (à vérifier)

Salut,
je pense que le polissage des bielles réduit les amorces à la rupture mais ne permet pas d'augmenter sa résistance voir même le contraire car la section est diminué, peu mais diminué quand meme, réduisant ainsi le Kz et Ky de flambement. La partie de la bielle la plus sollicité est la tête car elle est soumis à des efforts de flexion dans son petit sens du à la déformation du vilo. A lire les explications sur l'électro polissage, polir la bielle et notamment la tête serait peut être plus défavorable que de ne rien faire!!!
As tu les memes graphiques avec des piéces moins durs?
J'ai déjà vu des piéces electro polies en Inox mais pas en alu. La structure moléculaire est certaiement différentes avec de l'alu au Polissage/tournage/fraisage.
a+

[debecos]

Bien résonne mais je pense qu il y a plus a gagner en supprimant les eventuelle amorce de rupture que perdre de la solidite en enlevent quel ... au polissage qu il soit mécanique ou chimique

[Lulu]

Je ne connais pas l'électropolissage, mais le polissage classique (sans modification de la structure du métal en surface) améliore la tenue en fatigue, car il supprime les aspérités et surtout les petits creux en surface, qui sont le siège de concentrations de contrainte. Comme il n'y en a plus, la contrainte limite est plus difficilement atteinte localement. Donc il y a moins de risque de créer un départ de fissure, qui se propagera avec le temps jusqu'à la rupture (fatigue).

Mais comme dit Debecos, l'effet des angles vifs intérieurs et autres amorces de rupture est plus important que celui de l'état de surface.

Dans les calculs de résistance, on définit un coefficient de concentration de contrainte Ks (<1) qui dépend des variations de section, du rayon de raccordement entre 2 surfaces, et de l'état de surface. Plus l'état de surface est mauvais, plus Ks est petit. Et comme on multiplie la contrainte limite théorique par Ks pour trouver la contrainte limite réelle, on a tout intérêt à avoir un Ks le moins petit possible !

Dans un autre genre, le microbillage et le galetage améliorent aussi la tenue en fatigue. Ils préservent la surface des dépassements de contrainte limite grâce à une précontrainte de compression : les microbilles écrasent la matière, qui dépasse sa limite élastique en surface : il y a donc une déformation résiduelle qui aurait tendance à rester. Cette déformation résiduelle est empêchée par la matière de sous-couche qui elle, n'a pas été déformée, donc "retient" la matière de surface. Cette déformation étant empêchée, il y a une contrainte résiduelle de compression (la matière tend à s'étaler ; on l'en empêche -> elle pousse et se trouve comprimée). Du coup, lors de l'application de forces sur la pièce, la précontrainte de compression compense partiellement la contrainte de traction.
Ce type de traitement n'améliore pas la résistance élastique de la pièce, c'est même légèrement néfaste (puisqu'en surface ça résiste moins en compression, et au centre ça résiste moins en traction). Mais ça améliore nettement la tenue en fatigue, car les fissurations partent toujours de la surface et sont provoquées uniquement par la traction ; et la traction en surface est justement rendue plus faible.
Et il faut savoir que 90% des cas de rupture de pièces mécaniques sont dûs à la fatigue.

Le microbillage n'écrase qu'une faible épaisseur sous la surface ; le galetage est plus efficace, il est très utilisé localement, sur les zones de concentrations de contraintes, par exemple sur les congés de paliers de vilebrequins.


En ce qui concerne l'aspect "mécanique des fluides, je vais revenir sur l'exemple de la balle de golf : pourquoi les trous d'une balle de golf réduisent sa traînée ? Parce qu'ils créent une couche limite bien épaisse, de grosses turbulences près de la surface, et ces turbulences aident l'air à revenir derrière la balle. Il y a donc moins de décollement de la couche limite, donc moins de dépression à l'arrière de la balle. La balle est donc moins freinée.
Mais c'est valable pour un OBJET QUI SE DEPLACE DANS UN FLUIDE. Les choses sont différentes pour un écouement dans un tube.

Si le tube est rugueux, que se passe-t-il ? Les aspérités créent un ralentissement du fluide qui passe sur elles. Pour un écoulement laminaire, on a juste la création d'une couche limite, normal. Les aspérités baignent donc dans une couche de fluide qui a une vitesse nulle par rapport à elles. (cette couche limite sera plus épaisse dans le cas de grosses aspérités).
Mais pour un écoulement turbulent (nombre de Reynolds >2300), les aspérités créent une perte d'énergie du fluide. Donc une hausse du coefficient de perte de charge :
Formule de Colebrook :
1/(racine de Lambda) = -2 log [(k/3,71D)+(2,51/(Re(racine de lambda)]
où Lambda= coefficient de perte de charge ; Re= nombre de Reynolds ; D= diamètre du conduit ; k= rugosité)

Une grosse rugosité augmente donc les pertes de charge pour un régime turbulent. Dans un moteur, tous les écoulements sont turbulents, de même qu'en plomberie etc, bref chaque fois qu'un fluide avance assez vite dans un tuyau pas trop gros quoi (on a généralement des nombres de Reynolds à 6 chiffres ou plus, donc très supérieurs à 2300).

(à titre indicatif, Re= masse volumique x vitesse x longueur du conduit / viscosité dynamique)

[guiguisolex]

Donc en couclusion il vaut mieux polir les surfaces ????

Que peut on dire des pertes de charges singulières dans un moteur par exemples dues aux changements de direction de la veine gazeuse. A mon avis les pertes de charges singulières doivent êtres plus importantes que les regulières. Il doit y avoir à gagner en ayant une orientation parfaite de la veine gazeuse dans le moteur. C'est pas pour autant que j'ai la solution au problème c'est juste une piste.

[Olaf]

Bien résonne mais je pense qu il y a plus a gagner en supprimant les eventuelle amorce de rupture que perdre de la solidite en enlevent quel ... au polissage qu il soit mécanique ou chimique

Je suis d'accord avec toi, le polisssage semble bien prépondérant par rapport à la diminution de section pour une piéce moteur. Les exemples détaillés de Lulu vont dans ce sens d'ailleurs.

Pour les conduits, il est souvent évoqué que les aspérités constitue une réserve essence/huile. j'ai souvent constater notamment au niveau des ciels de transferts que de l'huile brulée se déposait au niveau des aspérités. j'en conclue pour ma part qu'il vaut mieux polir...
a+