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Fatigue oligocyclique de goujons

Le travail de Bachelor à effectuer consiste à analyser le comportement mécanique des goujons de collecteur d'échappement. Cette étude a pour finalité de trouver une explication à la défaillance de ces pièces d'assemblage présentent sur des moteurs Renault à quatre cylindres. La rupture de ces goujons peut entrainer un décollement du collecteur d'échappement par rapport à la culasse et causerait donc des fuites de gaz d'échappement qui nuirai au confort du conducteur et des passagers et ne respecterait pas les normes de pollution.

La fatigue oligocyclique en flexion est la sollicitation mécanique responsable de cette défaillance prématurée causée par la dilatation alternée des différentes organes liés à l'échappement (culasse/bride de collecteur). La fatigue oligocyclique se caractérise par la répétition d'un effort supérieur à la limite élastique, de manière alternée ou non, qui vient détériorer la tenue mécanique d'une pièce jusqu'à sa rupture. En effet, suite aux nombreux cycles thermiques d'un moteur, ses organes subissent des dilatations thermiques différentes selon leurs formes et leurs matériaux. Les goujons visant maintenir ces pièces sont donc contraints de subir des déplacements verticaux et longitudinaux.

Dans l'objectif d'étayer cette hypothèse, une campagne d'essais sera réalisée. Le travail de Bachelor sera scindé en trois parties. Tout d'abord, un rappel théorique concernant les vis et leurs comportements mécaniques, ensuite une modélisation mathématique visant à obtenir des résultats théoriques sur un banc d'essai proche des conditions de fonctionnement sur moteur réel et enfin une campagne d'essais visant à appuyer les résultats obtenus auparavant.