FR2986805A1 - Procede et dispositif de revetement d'un fut de carter de cylindres par projection thermique - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un procédé et un dispositif de revêtement de carter de cylindres par protection thermique. Selon l'invention, le procédé de revêtement consiste à alternativement aspirer par le haut du fût (3) un fluide gazeux pour un déplacement relatif de la torche (6) de haut en bas du fût (3) et aspirer par le bas du fût (3) du fluide gazeux pour un déplacement relatif de la torche (6) de bas en haut du fût (3) de manière à aspirer des particules polluantes issues de la projection thermique.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE REVETEMENT D'UN FUT DE CARTER DE CYLINDRES PAR PROJECTION THERMIQUE La présente invention concerne un procédé de 5 revêtement d'au moins un fût de carter cylindres par projection thermique. Elle vise également un dispositif de revêtement d'au moins un fût de carter cylindres par projection thermique pour la mise en oeuvre du procédé de revêtement, 10 ainsi qu'un véhicule, notamment automobile, dont le carter cylindres du moteur a ses fûts ayant leurs surfaces intérieures qui ont été revêtues par ce procédé. La figure 1 représente un carter cylindres 1 comprenant quatre cylindres en ligne 2 délimités par la 15 surface intérieure périphérique de fûts 3. Divers procédés de revêtement thermique des fûts 3 de carter cylindres 1 sont connus. Un procédé connu aboutissant à la création d'un revêtement pour un fût 3 de carter cylindres 2 est 20 représenté aux figures 2A à 2D. Les figures 2A et 2B représentent des étapes formant un procédé de préparation des fûts 3 de carter cylindres 2 avant l'application d'un revêtement par projection thermique. L'étape de la figure 2A correspond 25 à un alésage de précision du cylindre 2 à l'aide d'une fraise 4 pour finaliser la géométrie du fût 3, à la suite du démoulage du carter cylindres 2, la fraise 4 étant insérée dans le fût 3 le long de l'axe YY' du fût 3. L'étape de la figure 2B correspond à la préparation de la 30 surface intérieure du fût 3 pour l'application ultérieure d'un revêtement. Cette étape consiste à créer une rugosité de surface par des techniques essentiellement mécaniques en projetant des particules abrasives 5 par une buse 6 sur le pourtour de la surface intérieure du 35 fût 3. Les figures 2C et 2D représentent des étapes formant un procédé d'application d'un revêtement à la suite des étapes du procédé de préparation de surface des figures 2A et 2B. La figure 2C correspond à la projection thermique, à l'aide d'une torche 7, d'un revêtement 8 sur la surface intérieure du fût 3 précédemment préparé, la création d'une rugosité sur la surface intérieure de chaque fût permettant d'améliorer l'adhérence du revêtement 8 appliqué ultérieurement par projection thermique. La torche 7 est entraînée en rotation autour de l'axe YY' du fût 3 et est déplacée en translation dans ce fût le long de l'axe YY' lors de la projection thermique du revêtement 8. Pour assurer un bon état de surface, le revêtement projeté 8 est ensuite soumis à un rodage par exemple à l'aide d'une machine à roder 9 comme illustré en figure 2D.

Les différentes techniques de projection thermique de revêtement de fûts de carter cylindres pour moteurs thermiques qui ont été développées jusqu'à maintenant comprennent: -le procédé HVOF avec un fil (du terme anglais High Velocity Oxy-Fuel), ce qui correspond à un procédé de projection à la flamme supersonique développé par General Motors et Sandia National Laboratories. Ce procédé de projection de revêtement est par exemple mis en oeuvre après un traitement de surface par jet d'eau haute pression. Ce procédé connu présente les inconvénients suivants: une température des fûts atteinte pendant la projection trop élevée, des taux d'oxydes de fer trop élevés nuisibles aux pressions moyennes de frottement, un angle de pulvérisation limité à 60° maximum, ce qui ne permet pas ni une bonne application, ni une bonne microstructure des revêtements projetés. - le procédé de projection par plasma avec poudre développé par Sulzer Metco et qui est mis en oeuvre après 35 un traitement de surface par sablage. - le procédé de projection plasma à arc transféré (du terme anglais Plasma Transferred Wire Arc, abrégé en PTWA) développé par FSI et FORD. Ce procédé est mis en oeuvre après un traitement de surface mécanique et est décrit, par exemple, dans le Brevet U.S. 5 194 304. - le procédé de projection par arc avec deux fils LDS (du terme allemand Lichtbogen Draht Spritzen) développé par Daimler Chrysler. Ce procédé est mis en oeuvre après un traitement de surface par jet d'eau haute pression. Ces différentes techniques connues de projection thermique de revêtements sont appliquées actuellement à des moteurs thermiques de fortes cylindrées, du genre moteur thermique à six ou huit ou dix cylindres en V ou à douze cylindres en W. Cependant, ces différentes techniques de projection thermique n'ont été que rarement appliquées en grande série à des moteurs thermiques de plus faibles cylindrées, par exemple des moteurs à quatre cylindres en ligne, à cause de la solution actuellement la plus appliquée consistant à insérer à la coulée des chemises en fonte dans les fûts des carters cylindres de ces moteurs. Si les chemises en fonte dans les fûts de carters cylindres apportent une rigidité dans le carter, notamment lorsqu'il est en aluminium, et occasionnent des coûts de fabrication peu élevés, elles présentent néanmoins les inconvénients d'augmenter significativement la masse des carters cylindres, d'avoir une conductivité thermique médiocre, d'occasionner des coefficients de dilatation thermique différents entre chemise et carter, d'être dépendantes de quelques fournisseurs de chemises en fonte et de créer des difficultés d'approvisionnement liées à la diminution du nombre de fondeurs.

Par ailleurs, quelles que soient les techniques susmentionnées pour revêtir l'intérieur des fûts de carters cylindres de moteurs thermiques, l'application d'un revêtement projeté thermiquement dans ces fûts génère un phénomène de rétrodiffusion de particules infondues dû à la combinaison entre la très grande vitesse des particules, d'environ 10 à 200 m/s, et la très faible distance qu'elles parcourent, inférieure à 5 cm. La génération non négligeable de particules rétrodiffusées se traduit, sur la surface interne des fûts (i) par la présence d'excroissances particulièrement nuisibles au rodage des revêtements avec pour risque majeur la casse d'un outil de rodage due à des excroissances importantes (ii) par la présence de grabons sur les parties inférieures des fûts adjacents non encore revêtus. L'application d'un revêtement projeté thermiquement dans les fûts génère également une pollution de la partie inférieure du carter côté vilebrequin et qui se présente sous la forme de poussières noires dénommées en anglais Overspray et cette pollution concerne directement non seulement les bas de fûts traités mais également, dans une moindre mesure, les fûts adjacents non encore revêtus. Diverses solutions ont été utilisées pour résoudre ce problème de pollution des parties haute et basse des carters cylindres de moteurs thermiques.

Une solution consiste à utiliser des systèmes de masques ou de caches, mais ils sont peu efficaces car: (i) il subsiste toujours une présence de poussière noire (Overspray), (ii) leur utilisation est chronophage (positionnement des caches, main d'oeuvre), (iii) leur utilisation en applique sur les hauts/bas des carters de cylindres peut provoquer un décollement localisé de revêtement en haut et/ou en bas du fût, et, (iv) ils ne peuvent être appliqués en grande série pour l'industrie automobile.

Une autre solution connue consiste à introduire des jets de gaz de refroidissement dans les fûts adjacents mais une telle solution perturbe le bon fonctionnement de la torche de projection rotative pendant l'application du revêtement. La présente invention a pour but de résoudre les problèmes de pollution par les poussières noires et de rétrodiffusion de particules infondues dans les fûts des procédés connus ci-dessus d'application d'un revêtement projeté thermiquement dans les fûts. A cet effet, selon l'invention, le procédé de revêtement d'au moins un fût de carter de cylindres par projection thermique, consistant à insérer une torche de projection thermique par un fluide gazeux d'un revêtement dans le fût suivant l'axe du fût, concomitamment entraîner en rotation la torche autour de l'axe du fût et effectuer un déplacement relatif entre la torche et le carter cylindres le long de l'axe du fût pour réaliser la projection thermique du revêtement. Le procédé consiste à alternativement aspirer par le haut du fût le fluide gazeux de la torche pour un déplacement relatif de la torche de haut en bas du fût et aspirer par le bas du fût le fluide gazeux de la torche pour un déplacement relatif de la torche de bas en haut du fût de manière à aspirer des particules (notamment polluantes) issues de la projection thermique. De préférence, le procédé consiste à varier les débits d'aspiration du fluide gazeux de la torche en fonction de la position de la torche relativement au fût en augmentant le débit d'aspiration du fluide gazeux de la torche par le haut du fût au fur et à mesure du déplacement relatif de la torche de haut en bas du fût et en augmentant le débit d'aspiration du fluide gazeux de la torche par le bas du fût au fur et à mesure du déplacement relatif de la torche de bas en haut du fût. De préférence, le procédé consiste à varier les débits d'aspiration du fluide gazeux de la torche en fonction de la position de la torche relativement au fût en augmentant le débit d'aspiration du fluide gazeux de la torche par le haut du fût et diminuant le débit d'aspiration du fluide gazeux de la torche par le bas du fût au fur et à mesure du déplacement relatif de la torche de haut en bas du fût et en diminuant le débit d'aspiration du fluide gazeux de la torche par le haut du fût et augmentant le débit d'aspiration du fluide gazeux de la torche par le bas du fût au fur et à mesure du déplacement relatif de la torche de bas en haut du fût. Avantageusement, le procédé consiste également alternativement refouler de bas en haut du fût un fluide gazeux pour un déplacement relatif de la torche de haut en bas du fût et refouler de haut en bas du fût du fluide gazeux pour un déplacement relatif de la torche de bas en haut du fût. De préférence, le procédé consiste à varier les débits de refoulement du fluide gazeux en fonction de la position de la torche relativement au fût en augmentant le débit de refoulement du fluide gazeux de bas en haut du fût et diminuant le débit de refoulement du fluide gazeux de haut en bas du fût pour un déplacement relatif de la torche de haut en bas du fût et diminuant le débit de refoulement du fluide gazeux de bas en haut du fût et augmentant le débit de refoulement du fluide gazeux de haut en bas du fût pour un déplacement relatif de la torche de bas en haut du fût.

Selon un mode de réalisation, la torche est déplacée en translation le long de l'axe du fût de carter de cylindres qui est fixe. Selon un autre mode de réalisation, le carter cylindres est déplacé en translation suivant l'axe du fût 30 relativement à la torche qui est fixe en translation. Avantageusement, le fluide gazeux de refoulement est de l'air. L'invention vise également un dispositif de revêtement d'au moins un fût de carter cylindres par 35 projection thermique pour la mise en oeuvre du procédé de revêtement ci-dessus décrit, et comprenant une torche de projection thermique pouvant être insérée dans le fût et concomitamment entraînée en rotation autour de l'axe du fût et déplacée relativement au carter cylindres le long de cet axe pour réaliser la projection thermique du revêtement par un fluide gazeux, et qui est caractérisé en ce qu'il comprend un caisson supérieur fixé sur le carter cylindres en communication de fluide avec le fût et pouvant être traversé par la torche de projection thermique, un caisson inférieur fixé sous le carter cylindres en communication de fluide avec le fût et au moins un groupe d'aspiration relié aux caissons supérieur et inférieur par au moins une vanne à clapet commandé permettant de mettre alternativement en communication de fluide le caisson supérieur avec le groupe d'aspiration pour aspirer du fluide gazeux de la torche par le haut du fût pour un déplacement relatif de la torche de haut en bas du fût et le caisson inférieur avec le groupe d'aspiration pour aspirer du fluide gazeux de la torche par le bas du fût pour un déplacement relatif de la torche de bas en haut du fût.

Selon un mode de réalisation, les deux caissons supérieur et inférieur sont reliés à un groupe d'aspiration par une vanne à trois voies et clapet commandé de manière à varier les débits d'aspiration du fluide gazeux de la torche en fonction de la position de la torche relativement au fût en augmentant le débit d'aspiration du fluide gazeux de la torche par le haut du fût et diminuant le débit d'aspiration du fluide gazeux de la torche par le bas du fût au fur et à mesure du déplacement relatif de la torche de haut en bas du fût et en diminuant le débit d'aspiration du fluide gazeux de la torche par le haut du fût et augmentant le débit d'aspiration du fluide gazeux de la torche par le bas du fût au fur et à mesure du déplacement relatif de la torche de bas en haut du fût.

Selon encore un autre mode de réalisation, les deux caissons supérieur et inférieur sont reliés respectivement à deux groupes d'aspiration ou de refoulement par l'intermédiaire de deux vannes à clapets commandés de manière à augmenter le débit d'aspiration du fluide gazeux de la torche par le haut du fût et augmenter le débit de refoulement d'un fluide gazeux, tel 5 que de l'air, de bas en haut du fût pour un déplacement relatif de la torche de haut en bas du fût et à augmenter le débit d'aspiration du fluide gazeux de la torche par le bas du fût et augmenter le débit du fluide gazeux de refoulement de haut en bas du fût pour un déplacement 10 relatif de la torche de bas en haut du fût. L'invention vise enfin un véhicule, tel qu'un véhicule automobile, qui est caractérisé en ce que le moteur du véhicule comprend un carter cylindres dont les fûts ont leurs surfaces intérieures qui ont été revêtues 15 par le procédé tel que défini précédemment. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins 20 annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'un carter de cylindres d'un moteur thermique ; 25 - les figures 2A à 2D sont des vues partielles en perspective représentant les différentes étapes d'un procédé connu aboutissant à la création d'un revêtement par projection thermique pour un fût du carter cylindres de la figure 1 ; 30 - les figures 3 et 4 représentent un premier mode de réalisation du dispositif de revêtement d'un fût de carter cylindres par projection thermique conforme l'invention ; - la figure 5 représente un second mode de 35 réalisation du dispositif de revêtement d'un fût du carter cylindres à projection thermique conforme à l'invention ; et - les figures 6 et 7 représentent deux états du clapet de la vanne à trois voies de la figure 5. En se référant aux figures 3 et 4, la référence 1 désigne un carter cylindres d'un moteur thermique 5 notamment pour un véhicule automobile. Le carter cylindres 1 peut comprendre quatre cylindres en ligne 2, dont un seul est visible, comme pour le carter-cylindres de la figure 1 et qui sont délimités par la surface intérieure de fûts 3. 10 Le carter cylindres 1 est positionné et fixé sur une table fixe horizontale 10 de manière que les cylindres 2 s'étendent verticalement. Pour réaliser des revêtements par projection à l'intérieur des fûts 3 du carter cylindres 1, on prévoit 15 une torche de projection thermique 6 pouvant être insérée dans le fût correspondant 3 suivant l'axe YY' de ce fût. Plus précisément, la torche de projection thermique 6 est concomitamment déplacée en translation dans le fût 3 suivant l'axe YY' et entraînée en rotation autour de 20 cet axe pour projeter par au moins une buse d'extrémité de la torche le revêtement sur la surface périphérique interne du fût pour revêtir toute la hauteur de ce fût délimitée entre les points ou extrémités supérieur A et inférieur B. Ainsi, le revêtement sur toute la hauteur de 25 la surface intérieure du fût 3 est réalisé par la composition du mouvement de rotation de la torche 6 autour l'axe YY' avec le mouvement de la torche 6 le long de cet axe relativement au carter cylindres 1 qui est fixe. La buse d'extrémité de la torche 6 produit un gaz 30 sous pression, tel que de l'air ou un mélange d'air et d'azote, d'un débit pouvant être compris entre 18 et 120 m3/h et permettant d'expulser sur la paroi interne du fût 3 les particules formant le revêtement. Selon l'invention, un caisson d'aspiration 11 est 35 fixé sur la partie supérieure du carter cylindres 1 en étant en communication de fluide avec le fût 3 de ce carter au travers d'un orifice circulaire 12 réalisé dans la paroi de fond 13 du caisson supérieur 11 et coaxialement au fût 3. Le caisson supérieur 11 comporte à sa paroi supérieure 14 un orifice 15 au travers duquel peut être insérée la torche de projection thermique 6 pour qu'elle puisse traverser le caisson supérieur 11 le long de l'axe YY' et l'introduire dans le fût suivant cet axe afin de réaliser le revêtement sur la surface intérieure du fût 3.

Le caisson supérieur 11 comporte une ouverture latérale 16 auquel est raccordé un conduit 17 qui est raccordé à son extrémité opposée à un groupe d'aspiration 18 réversible. Un caisson inférieur d'aspiration 19 est fixé à la table fixe 10 sous le carter-cylindres 1 et a sa paroi supérieure 20 comportant un orifice 21 en communication de fluide avec le fût 3 au travers d'un conduit cylindrique 22 traversant le carter de vilebrequin et débouchant juste en dessous de l'extrémité inférieure (point B) du fût 3 coaxialement à l'axe YY'. Le caisson inférieur 19 comporte une ouverture latérale 23 raccordée à une extrémité d'une conduite 24 dont l'extrémité opposée est raccordée à un groupe d'aspiration 25 réversible.

Deux clapets commandés 26, 27 sont logés respectivement dans les deux conduites 17, 24 de manière à obturer ou ouvrir les conduites 17, 24 et mettre ou non en communication de fluide les caissons 11, 19 respectivement avec les deux groupes d'aspiration 18, 25.

Le dispositif ci-dessus décrit de l'invention permet, en fonction de la position de la torche de projection thermique 6 dans le fût 3, de réaliser, pendant la projection, une alternance entre aspiration vers le haut et aspiration vers le bas du fût 3 du fluide gazeux sortant de la buse de la torche 6. Ainsi, quand la torche de projection thermique 6 descend dans le fût 3 du point A au point B, le clapet supérieur 26 occupe sa position d'ouverture de la conduite 17 tandis que le clapet inférieur 27 occupe sa position de fermeture de la conduite 24 et le groupe d'aspiration 18 est commandé pour aspirer le fluide gazeux de la torche 6 uniquement par le haut du fût 3, c'est-à-dire de bas en haut de ce fût comme symbolisé par la flèche F1 qui montre que le fluide gazeux aspiré traverse le caisson supérieur 11 et la conduite 17 et ce au fur et à mesure que la torche 6 descend dans le fût 3.

Quand la torche de projection thermique 6 remonte ensuite dans le fût 3, le clapet 26 occupe sa position de fermeture de la conduite 17 tandis que le clapet inférieur 27 occupe sa position d'ouverture de la conduite 24 et le groupe d'aspiration 25 est commandé pour aspirer le fluide gazeux de la torche uniquement par le bas du fût 3 au travers du caisson inférieur 19 et de la conduite 24 au fur et à mesure que la torche 3 remonte dans le fût 3. Pour des vitesses de projection importantes du revêtement liées à des vitesses de dépôt bien supérieures à quelques dizaines de microns/minute, il est préférable de créer de manière additionnelle à l'aspiration alternée un refoulement ou souffle alterné d'un fluide de refoulement, tel que de l'air, dans le fût 3.

Ainsi, quand la torche de projection thermique 6 descend dans le fût 3, les deux clapets 26, 27 sont commandés à leur position d'ouverture des conduites 17, 24 et le groupe 18 aspire le fluide gazeux de la torche par le haut du fût 3 au travers du caisson 11 et de la conduite 17 tandis que le groupe 25 refoule du fluide gazeux (air) de bas en haut de ce fût au travers de la conduite 24 et le caisson inférieur 19 comme symbolisé par les flèches F1 et F2 en figure 3. Inversement, quand la torche de projection 35 thermique 6 remonte dans le fût 3, le groupe 25 aspire du fluide gazeux de la torche 6 par le bas du fût 3 au travers du caisson inférieur 19 de la conduite 24 dont le clapet 27 est ouvert et le groupe 18 refoule du fluide gazeux par le haut du fût 3 au travers de la conduite 17, dont le clapet 26 est ouvert, et le caisson supérieur 11, comme symbolisé par les flèches F3 et F4 en figure 4.

En considérant les points A et B des figures 3, 4 délimitant la hauteur de la zone à revêtir dans le fût 3, dès que la buse de projection de la tête de la torche 6, qui descend dans le fût 3, atteint le point B, il y a aspiration du fluide gazeux de la torche 6 par le bas et refoulement de fluide gazeux par le haut et dès que la buse de projection de la tête de la torche 6, qui monte dans le fût 3, atteint le point A, il y a aspiration par le haut du fluide gazeux de la torche 6 et refoulement par le bas du fût 3 de fluide gazeux.

L'alternance d'aspiration et de refoulement par le haut et le bas du fût 3 pendant la mise en oeuvre d'un revêtement par projection thermique dans ce fût, quel que soit le procédé de projection thermique utilisé, permet de diminuer considérablement la pollution sous forme de fines particules noires plus ou moins adhérentes ou overspray du haut et du bas du carter cylindres 1 d'environ 50% à environ 60% et de réduire considérablement la présence de particules infondues d'environ 20%, la présence de ces dernières restant toutefois relativement faible. Bien entendu, le refoulement de fluide gazeux en haut et en bas de chaque fût 3 n'est pas toujours nécessaire et il dépendra du taux de pollution généré par le procédé de projection thermique utilisé et de ses paramètres de fonctionnement associés (pressions, vitesse de dépôt, température, etc.). L'étape ci-dessus décrite de l'invention aboutissant à la création d'un revêtement pour un fût 3 de carter cylindres 1 fait partie des différentes étapes décrites aux figures 2A à 2D et qui sont rappelées ci-dessus en liaison avec l'étape de projection thermique de l'invention: - l'étape d'alésage de précision des fûts 3 du carter cylindres 1, - l'étape d'usinage de la surface interne des fûts 3 du carter cylindres 1 pour assurer l'adhérence des 5 revêtements projetés ultérieurement, - l'étape de projection thermique du revêtement dans chaque fût 3 par un procédé connu plasma/poudre, arc à deux fils, arc à un fil/plasma etc., et consistant, conformément à l'invention, à: 10 .positionner et fixer le carter cylindres 1 sur la table 10, .positionner et fixer les caissons supérieur 11 et inférieur 19 relativement au carter cylindres 1. .positionner la torche de projection thermique 6 15 dans le caisson supérieur 11, .commander l'allumage et la rotation de la torche de projection thermique 6 dans le caisson supérieur, l'aspiration par le caisson supérieur étant active, .commencer le mouvement de translation de la torche 20 le long de l'axe YY' dans le fût 3 du carter fixe et mise en oeuvre du revêtement dans le fût, .commander les allumages/extinctions automatiques des aspirations/refoulement en haut et en bas du fût 3 en fonction du positionnement de la torche 6 pendant la 25 projection thermique, .commander le retour de la torche en position haute une fois le revêtement réalisé dans le fût 3, et .arrêter la torche dans le caisson supérieur 11, et - effectuer l'étape de rodage du revêtement projeté 30 à l'aide d'une machine à roder pour assurer un bon état de surface. Selon une variante de réalisation, le carter-cylindres 1 peut être monté et fixé sur la table 10 verticalement mobile tandis que la torche de projection 35 thermique 6 est fixe en translation. Ainsi, l'allumage et la rotation de la torche de projection thermique dans le cadre de la projection thermique des étapes décrites ci- dessus s'effectueraient dans le caisson supérieur 11 sans mouvement du carter-cylindres 1 et, ensuite, la mise en oeuvre du revêtement dans chaque fût 3 s'effectuerait dès le début du mouvement de translation du carter-cylindres suivant l'axe YY' avec la torche 6 restant fixe en translation mais étant mobile en rotation. Autrement, les alternances d'aspiration et/ou de refoulement en haut et en bas de chaque fût 3 pendant la mise en oeuvre d'un revêtement par projection thermique dans ce fût seront identiques à celles décrites en référence aux figures 3 et 4 dans le cas où la torche 6 est verticalement mobile dans le fût 3 du carter cylindres 1 qui est fixe. Avantageusement, l'invention prévoit non seulement l'alternance entre les aspirations et/ou refoulements en haut et en bas du fût pendant l'opération de revêtement de celui-ci, mais permet également de varier les débits d'aspiration et/ou de refoulement en fonction de la position de la torche 6 dans le fût 3.

Ainsi, pendant la descente de la torche de projection thermique 6 dans le fût 3, le débit d'aspiration du fluide gazeux de la torche 6 par le haut augmente tandis que lors de la remontée de la torche de projection thermique 6 dans le fût 3, le débit d'aspiration du fluide gazeux de la torche 6 par le bas augmente. Dans le cas, par exemple, d'un procédé de projection plasma à arc transféré PTWA, les conditions suivantes pourraient être appliquées au dispositif des 30 figures 3 et 4: - le débit d'aspiration du fluide gazeux de la torche 6 seulement par le haut du fût 3 quand la torche de projection thermique 6 descend augmentera d'environ 120 à environ 500 m3/h de haut en bas du fût 3, 35 - le débit d'aspiration du fluide gazeux de la torche 6 seulement par le bas du fût 3 quand la torche de projection thermique remonte augmentera d'environ 100 m3/h à environ 450 m3/h de bas en haut du fût 3. Si un refoulement alterné du fluide gazeux s'avérait nécessaire en plus de l'aspiration alternée d'un débit variable en fonction de la position de la torche de projection thermique 6 dans le fût 3, le débit de refoulement peut également varier en fonction de la position de la torche 6 dans le fût 3. Ainsi, dans le cas du procédé de projection PTWA, le débit de refoulement de fluide gazeux par le bas, c'est-à-dire de bas en haut du fût 3 augmentera d'environ 40m3/h à environ 100 m3/h au fur et à mesure de la descente de la torche de projection thermique 6 dans le fût 3 et le débit de refoulement de fluide gazeux par le haut, c'est-à-dire de haut en bas du fût 3, augmentera d'environ 40 m3/h à environ 100 m3/h au fur et à mesure que la torche de projection thermique 6 remonte dans le fût 3. La figure 5 représente un autre mode de réalisation du dispositif de l'invention permettant de varier le débit d'aspiration du fluide gazeux de la torche en fonction de la position de la torche de projection thermique 6 dans le fût 3 pendant la réalisation du revêtement par projection thermique.

Selon ce mode de réalisation, les deux conduites supérieure 17 et inférieure 24 reliées respectivement au caisson supérieur 11 et au caisson inférieur 19 sont raccordées à une conduite commune 28 raccordée à un seul groupe d'aspiration 29 pour constituer ainsi une vanne à trois voies dans laquelle est logé un clapet commandé 30 permettant de varier le débit d'aspiration du fluide gazeux de la torche 6 dans les deux conduites 17, 24 vers la conduite 28 et le groupe d'aspiration 29 en fonction de la position du clapet 30 indexée à la position de la torche 6 dans le fût 3. La figure 5 montre la position du clapet 30 de la vanne à trois voies lorsque la buse de projection de la tête de la torche 6 est sensiblement au milieu de la hauteur de ce fût délimitée par les extrémités supérieure A et inférieure B du fût. A cette position du clapet 30, le débit d'aspiration du fluide gazeux de la torche 6 par 5 le haut du fût 3 au travers du caisson supérieur 11 et de la conduite 17 supérieure vers la conduite 28 est de 50% du débit maximum tandis que le débit d'aspiration du fluide gazeux de la torche 6 par le bas du fût 3 au travers du caisson inférieur 19 et de la conduite 10 inférieure 24 vers la conduite 28 est également de 50% du débit maximum. La figure 6 représente la position du clapet 30 lorsque la buse de la torche de projection thermique 6 occupe sa position en haut à l'extrémité A du fût 3 pour 15 descendre dans ce fût. A ces positions du clapet 30 et de la torche 6, le débit d'aspiration du fluide gazeux de la torche 6 par le haut du fût 3 au travers du caisson supérieur 11 et de la conduite supérieure 17 vers la conduite 28 est d'environ 20% du débit maximum tandis que 20 le débit d'air d'aspiration du fluide gazeux de la torche 6 par le bas du fût 3 au travers du caisson inférieur 19 et de la conduite inférieure 24 vers la conduite 28 est d'environ 80% du débit maximum. Quand la torche de projection thermique 6 descend 25 dans le fût 3 pour réaliser le revêtement, le clapet 30 est commandé pour être asservi aux positions de la torche 6 relativement au fût 3 de manière à augmenter le débit d'aspiration du fluide gazeux de la torche 6 par le haut au travers du caisson supérieur 11 et de la conduite 30 supérieure 17 vers la conduite 28 et diminuer le débit d'aspiration du fluide gazeux de la torche 6 par le bas au travers du caisson inférieur 19 et de la conduite inférieure 24 vers la conduite 28. La figure 7 montre la position du clapet 30 lorsque 35 la torche de projection thermique 6 occupe sa position en bas, à l'extrémité B du fût 3. A ces positions, le débit d'aspiration du fluide gazeux de la torche par le haut du fût 3 au travers du caisson supérieur 11 et de la conduite supérieure 17 vers la conduite 28 est d'environ 80% du débit maximum tandis que le débit d'aspiration du fluide gazeux de la torche 6 par le bas du fût 3 au travers du caisson inférieur 19 et de la conduite d'aspiration 24 vers la conduite 28 est d'environ 20% du débit maximum. Ainsi, par le dispositif représenté en figure 5, le débit d'aspiration du fluide gazeux de la torche 6 par le haut du fût 3 augmente et le débit d'aspiration du fluide gazeux de la torche 6 par le bas du fût diminue au fur et à mesure de la descente de la torche 6 tandis que le débit d'aspiration du fluide gazeux de la torche 6 par le bas du fût 3 augmente et le débit d'aspiration du fluide gazeux de la torche 6 par le haut du fût 3 diminue au fur et à mesure que la torche 6 remonte dans le fût 3. Le dispositif de la figure 5 présente l'avantage par rapport au dispositif des figures 3 et 4 de n'utiliser qu'un seul groupe d'aspiration et un seul 20 clapet. Les déplacements relatifs du carter cylindres 1 et de la torche 6 et la rotation de cette dernière ainsi que les clapets de vannes et les groupes d'aspiration ou de refoulement des différents modes de réalisation ci-dessus 25 décrits des dispositifs d'aspiration et, le cas échéant, de refoulement de fluides gazeux, par le haut et par le bas des fûts 3 pendant la mise en oeuvre du revêtement, sont contrôlés par une unité de contrôle, telle qu'un ordinateur, spécifiquement programmée.

30 En résumé, l'invention permet de fortement diminuer la pollution sous forme de poudre noire et fine plus ou moins adhérente notamment des surfaces internes côté vilebrequin du carter cylindres d'un moteur thermique et de limiter la rétrodiffusion de particules infondues dans 35 les fûts de cylindres. Par conséquent, l'invention permet d'éviter les opérations de nettoyage des carters revêtus par projection thermique notamment côté carter vilebrequin et de diminuer les coûts du nettoyage. L'absence de particules infondues évite tout risque de casse d'outil pendant le rodage postérieur à la projection thermique. L'invention peut s'appliquer en grande série à des véhicules automobiles à faibles cylindrées.

Claims (9)

1. REVENDICATIONS1. Procédé de revêtement d'au moins un fût (3) de carter cylindres (1) par projection thermique, consistant 5 à insérer une torche (6) de projection thermique par un fluide gazeux d'un revêtement dans le fût (3) suivant l'axe du fût (3), concomitamment entrainer en rotation la torche (6) autour de l'axe du fût (3) et effectuer un déplacement relatif entre la torche (6) et le carter 10 cylindres (1) le long de l'axe du fût (3) pour réaliser la projection thermique du revêtement, caractérisé en ce qu'il consiste à alternativement aspirer par le haut du fût (3) le fluide gazeux de la torche (6) pour un déplacement relatif de la torche (6) de haut en bas du 15 fût (3) et aspirer par le bas du fût (3) le fluide gazeux de la torche (6) pour un déplacement relatif de la torche (6) de bas en haut du fût (3) de manière à aspirer des particules issues de la projection thermique.
2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en 20 ce qu'il consiste à varier les débits d'aspiration du fluide gazeux de la torche (6) en fonction de la position de la torche (6) relativement au fût (3) en augmentant le débit d'aspiration du fluide gazeux de la torche (6) par le haut du fût (3) au fur et à mesure du déplacement 25 relatif de la torche (6) de haut en bas du fût (3) et en augmentant le débit d'aspiration du fluide gazeux de la torche (6) par le bas du fût (3) au fur et à mesure du déplacement relatif de la torche (6) de bas en haut du fût (3). 30
3. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à varier les débits d'aspiration du fluide gazeux de la torche (6) en fonction de la position de la torche (6) relativement au fût (3) en augmentant le débit d'aspiration du fluide gazeux de la torche (6) par 35 le haut du fût (3) et diminuant le débit d'aspiration du fluide gazeux de la torche (6) par le bas du fût (3) au fur et à mesure du déplacement relatif de la torche (6)de haut en bas du fût (3) et en diminuant le débit d'aspiration du fluide gazeux de la torche (6) par le haut du fût (3) et augmentant le débit d'aspiration du fluide gazeux de la torche (6) par le bas du fût (3) au fur et à mesure du déplacement relatif de la torche (6) de bas en haut du fût (3).
4. 4. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il consiste également à alternativement refouler de bas en haut du fût (3) un fluide gazeux pour un déplacement relatif de la torche (6) de haut en bas du fût et refouler de haut en bas du fût (3) du fluide gazeux pour un déplacement relatif de la torche (6) de bas en haut du fût (3).
5. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il consiste à varier les débits de refoulement du fluide gazeux en fonction de la position de la torche (6) relativement au fût (3) en augmentant le débit de refoulement du fluide gazeux de bas en haut du fût (3) pour un déplacement relatif de la torche (6) de haut en bas du fût (3) et en augmentant le débit de refoulement du fluide gazeux de haut en bas du fût (3) pour un déplacement relatif de la torche (6) de bas en haut du fût (3).
6. 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à déplacer en translation la torche (6) le long de l'axe du fût (3) de carter de cylindres (1) qui est fixe.
7. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il consiste à déplacer en translation le carter cylindres (1) suivant l'axe du fût (3) relativement à la torche (6) qui est fixe en translation.
8. 8. Dispositif de revêtement d'au moins un fût de carter cylindres par projection thermique pour la mise en oeuvre du procédé de revêtement selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant une torche de projection thermique (6) pouvant être insérée dans le fût (3) etconcomitamment entrainée en rotation autour de l'axe du fût (3) et déplacée relativement au carter cylindres (1) le long de l'axe du fût (3) pour réaliser la projection thermique du revêtement par un fluide gazeux, caractérisé en ce qu'il comprend un caisson supérieur (11) fixé sur le carter cylindres (1) en communication de fluide avec le fût (3) et pouvant être traversé par la torche de projection thermique (6), un caisson inférieur (19) fixé sous le carter cylindres (1) en communication de fluide avec le fût (3) et au moins un groupe d'aspiration (18,25,29) relié aux caissons supérieur et inférieur (11,19) par au moins une vanne à clapet commandé (26,27,30) permettant de mettre alternativement en communication de fluide le caisson supérieur (11) avec le groupe d'aspiration (18,25,29) pour aspirer du fluide gazeux de la torche (6) par le haut du fût (3) pour un déplacement relatif de la torche (6) de haut en bas du fût et le caisson inférieur (19) avec le groupe d'aspiration (18,25,29) pour aspirer du fluide gazeux de la torche (6) par le bas du fût (3) pour un déplacement relatif de la torche (6) de bas en haut du fût.
9. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les deux caissons supérieur et inférieur (11,19) sont reliés à un groupe d'aspiration (29) par une vanne à trois voies et clapet (30) commandé de manière à varier les débits d'aspiration du fluide gazeux de la torche (6) en fonction de la position de la torche (6) relativement au fût (3) en augmentant le débit d'aspiration du fluide gazeux de la torche (6) par le haut du fût (3) et diminuant le débit d'aspiration du fluide gazeux de la torche (6) par le bas du fût (3) au fur et à mesure du déplacement relatif de la torche (6) de haut en bas du fût (3) et en diminuant le débit d'aspiration du fluide gazeux de la torche (6) par le haut du fût (3) et augmentant le débit d'aspiration du fluide gazeux de la torche (6) par le bas du fût (3) aufur et à mesure du déplacement relatif de la torche (6) de bas en haut du fût. W. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les deux caissons supérieur et inférieur 5 (11,19) sont reliés respectivement à deux groupes d'aspiration ou de refoulement (18,25) par l'intermédiaire de deux vannes à clapets (26,27) commandés de manière à augmenter le débit d'aspiration du fluide gazeux de la torche (6) par le haut du fût (3) et 10 augmenter le débit de refoulement d'un fluide gazeux, tel que de l'air, de bas en haut du fût (3) pour un déplacement relatif de la torche (6) de haut en bas du fût (3) et à augmenter le débit d'aspiration du fluide gazeux de la torche (6) par le bas du fût (3) et 15 augmenter le débit du fluide gazeux de refoulement de haut en bas du fût (3) pour un déplacement relatif de la torche (6) de bas en haut du fût (3).