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Alléger la charge

Économiser du carburant grâce aux alliages

La recherche dans les nouveaux alliages métalliques pour les moteurs et d'autres composantes automobiles aide General Motors du Canada à produire des véhicules plus légers qui consomment moins de carburant. Ahmet Alpas, professeur au Département de génie mécanique, automobile et des matériaux de la University of Windsor, a travaillé en partenariat avec General Motors du Canada pour créer cette nouvelle génération de moteurs à combustion interne, ainsi que des techniques de fabrication écologiques d'alliages légers.

Ahmet Alpas

Pour ses travaux de recherche, l'équipe a remporté un prix Synergie pour l'innovation de 2010 du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada.

L'équipe de M. Apas et les scientifiques de General Motors ont travaillé ensemble à une nouvelle génération de moteurs à combustion interne non chemisés en alliage d'aluminium et de silicium. Le moteur qu'ils ont mis au point offre une durabilité exceptionnelle, peut être fabriqué à un coût raisonnable et pèse 40 p. 100 de moins que les moteurs qui utilisent des blocs-moteurs en fonte traditionnels.

Les constructeurs d'automobiles essaient depuis longtemps de trouver des matériaux plus légers qui sont à la fois durables et rentables. On estime que chaque réduction de 10 p. 100 du poids d'un véhicule améliore son rendement énergétique de 8 p. 100, ce qui aide les conducteurs à économiser de l'argent et à réduire la pollution atmosphérique.

En plus de la nouvelle technologie concernant le moteur, l'équipe de recherche de M. Alpas a contribué à l'amélioration de l'efficacité et de la durabilité écologique des procédés de fabrication de General Motors. L'équipe a ainsi trouvé des façons de protéger les surfaces des outils avec des couches de carbone semblables à du diamant, ce qui réduit considérablement la quantité de liquide de coupe des métaux ainsi que la grande quantité de liquide de refroidissement utilisé pour l'usinage classique sous un flot abondant de liquide. Cette méthode d'« usinage presque sec » permet également de prolonger la durée de vie des outils utilisés dans la fabrication. D'autres travaux ont permis d'élaborer une nouvelle technologie visant à empêcher les pièces en aluminium et en magnésium de coller aux surfaces des matrices.

Les progrès fondamentaux en science et en génie des matériaux réalisés par M. Alpas et son équipe ont largement attiré l'attention du milieu scientifique. Par exemple, afin de s'assurer de la cohérence du rendement des nouveaux alliages, l'équipe a effectué les tout premiers examens microscopiques des mécanismes physiques qui se produisent lorsque l'aluminium entre en contact avec une autre surface dure en mouvement, comme un segment de piston ou un outil de coupe. Leurs conclusions, largement publiées dans des revues scientifiques notables, marquent le début de la prochaine génération de véhicules légers puisque les ingénieurs qui se succéderont pourront mettre à profit les résultats de la recherche fondamentale portant sur les alliages légers, les matériaux composites et les couches résistant à l'usure.