Comment Wiseco a développé ses meilleurs pistons KTM 350 et 450 à ce jour

Il ne fait aucun doute que KTM est un chef de file dans l'industrie du vélo tout-terrain. Ils ont régulièrement fait des progrès technologiques et techniques chaque année. Au cours des dernières années, KTM a ajouté de la puissance à ses moteurs tout en réduisant le poids et en extrayant du poids de leur châssis et a amélioré la maniabilité de leurs vélos grâce à des améliorations de la géométrie et de la suspension. Ce sont des exploits impressionnants. Cependant, ce qui est peut-être encore plus impressionnant, c'est la façon dont une entreprise du marché secondaire, Wiseco, maintient le rythme et place la barre encore plus haut.

Wiseco est dans le secteur des pistons depuis plus de 80 ans. Ils étaient au diapason de l'industrie, déployant leur expertise au début des années 2000 lorsque la transition vers les motos hors route à quatre temps en était à ses balbutiements. Aujourd'hui, Wiseco continue de trouver des moyens innovants de suivre le rythme des équipementiers comme KTM et d'améliorer les conceptions OEM. La spécialité de Wiseco est de fournir aux clients des produits qui offrent plus de performances et de durabilité que l'équivalent OEM. L'un des derniers développements de Wiseco est un nouveau piston pour les motos hors route KTM, GasGas et Husqvarna 350 et 450cc. La façon dont Wiseco a conçu et développé ce nouveau piston et l'a mis sur le marché est un exploit technique fascinant.

Wiseco s'est toujours considéré comme un leader dans la technologie des pistons et cherche sans relâche des moyens d'améliorer les pistons OEM, voire les leurs. Lors de la décision de concevoir un nouveau piston pour le moteur KTM, le représentant de Wiseco, Scott Highland, a déclaré : "Nous avons vu une opportunité d'intégrer de nouvelles fonctionnalités dans la conception du piston que notre ancienne conception n'avait pas. Nous nous efforçons d'être les meilleurs de leur catégorie pour les plates-formes de moteurs autrichiennes, car plusieurs modèles regroupent des composants de moteur communs, et nous voulons mener les performances sur ces plates-formes. Nous avons étudié l'offre de la concurrence et évalué les pistons usagés pour identifier les domaines d'amélioration. Nous avons identifié une série de petites améliorations que nous voulions mettre en œuvre. nouveau piston, améliore la perte de friction, améliore l'étanchéité des segments et, finalement, la durabilité à long terme." Chaque fois que vous pouvez retirer du poids du piston tout en maintenant ou en améliorant sa résistance, c'est une affaire énorme qui vaut la peine d'être poursuivie !

Une fois que l'équipe Wiseco a lancé le programme, elle commence le développement en examinant et en examinant son programme de développement passé (s'il met à jour un produit) et la version OEM du piston. L'objectif est d'en apprendre le plus possible sur le piston existant, car il fournit la base pour démarrer et itérer.

Lors de l'examen du piston OEM, ils utilisent des outils techniques de pointe pour capturer chaque détail. Les pistons neufs et usagés sont inspectés. Par exemple, les pistons sont scannés en 3D pour capturer leurs dimensions, la géométrie du dôme et pour aider à visualiser à quoi ressemble le profil de la jupe du piston. Les numérisations 3D sont validées par rapport aux mesures effectuées par leurs techniciens et leurs machines CMM pour garantir qu'elles sont aussi précises que possible. De plus, les schémas d'usure sont étudiés sur les pistons anciens pour évaluer l'ajustement de fonctionnement, les zones d'usure anormale et rechercher les fuites.

La conception passe ensuite à l'ingénierie et à l'environnement virtuel. Les ingénieurs et les concepteurs travaillent ensemble pour modéliser le piston dans un logiciel de CAO. À ce stade, des modifications sont apportées au modèle de piston pour améliorer ses performances.

Une fois que l'ingénierie a apporté ses mises à jour au piston, elle commence virtuellement le processus de validation en tirant parti de l'analyse par éléments finis (FEA). La FEA permet à l'équipe d'ingénierie de simuler la façon dont la nouvelle conception répondra aux charges thermiques et mécaniques qu'elle verra dans le moteur.

Les parties conception et simulation du processus de développement sont de nature itérative. L'équipe d'ingénierie apprend quelque chose de nouveau après chaque simulation et met à jour sa conception en conséquence. Le point culminant de tous les changements itératifs est ce qui se transforme en un prototype physique pour les tests de moteur.

Entre la FEA et les tests du moteur, se trouve l'étape toujours cruciale du prototypage de la nouvelle conception du piston et de l'assemblage du moteur de test. Le piston prototype est forgé et usiné exactement comme le seront les unités de production. Ce travail est essentiel et est toujours effectué à l'interne par des membres chevronnés de l'équipe.

Pour le programme KTM, Wiseco a utilisé le moteur de son vélo tout-terrain KTM 450 SX-F 2020. Les données de base des tests de configuration OEM sur leur dyno interne étant déjà terminées, un technicien hautement expérimenté et méticuleux a soigneusement assemblé le moteur de test avec le piston prototype. Le technicien a documenté tous les aspects de la construction du moteur afin qu'ils puissent être référencés une fois les tests terminés et le moteur démonté pour évaluation. Plus important encore, le moteur d'essai et le nouveau piston ont subi une série de contrôles statiques pour revérifier et s'assurer que les jeux de fonctionnement dans le moteur étaient optimaux.

Pour lancer les essais du moteur, l'équipe Wiseco a installé son dyno de moteur de frein à eau SuperFlow. La cellule de test est configurée pour collecter de grandes quantités de données car la puissance brute et le couple ne sont pas les seuls déterminants essentiels pour décider si un test réussit ou échoue. La température de l'eau, la température de l'huile et le soufflage sont surveillés, parmi une poignée d'autres paramètres. Lors du test et du développement de pistons, la température de l'eau et de l'huile peut indiquer la performance du piston à l'intérieur du moteur. Par exemple, une augmentation de la température de l'eau peut signifier un contact excessif entre la jupe du piston et la paroi du cylindre ou un ajustement anormal.

De même, la température de l'huile peut monter en flèche lorsque le transfert de chaleur à travers le piston, vers les segments et vers la chemise est sous-optimal. La température de l'huile peut également monter en flèche lorsqu'il y a des problèmes avec l'ajustement de l'alésage de l'axe de piston ou la douille de petite extrémité. La mesure de la fuite via la pression du carter fournit des informations essentielles sur l'étanchéité des segments de piston.

L'équipe Wiseco accueille le nouveau design de piston dans le monde en effectuant une série de tests de performance et de durabilité de plus en plus éprouvants. Les tests présentent certaines des pires conditions imaginables pour un piston et lui permettent de prouver qu'il résistera aux abus les plus sévères que les clients lui infligeront. Dans le cas de leur nouveau piston KTM, il a été testé et a fonctionné exceptionnellement bien dès le départ.

Une fois tous les tests du moteur effectués, les ingénieurs, les inspecteurs de la qualité et les techniciens travaillent tous ensemble pour évaluer l'état du piston testé. L'ingénieur de Wiseco, Ryan Nau, déclare : « Nous mesurons les principales caractéristiques avant et après les tests, à savoir le diamètre extérieur principal, le diamètre du trou d'axe de piston, les rainures de segment et les méplats. L'inspection visuelle est très critique à ce stade.

Après avoir examiné la géométrie de la jupe du piston à partir du piston testé, Wiseco a choisi d'apporter un léger raffinement à la forme et aux jeux de la jupe du piston et de retester. Ryan a expliqué les subtilités du changement subtil et a déclaré: "Cela s'inscrit dans notre vaste expérience des formes de piston et de la façon dont ils interagissent avec le cylindre dans un moteur en marche. Le changement entre la première conception et la seconde était un ajustement de l'ovalité de la pièce. Nous avons pu examiner de près les légères marques de contact lors du premier test et effectuer un ajustement pour éliminer ce contact sur le deuxième prototype. Ce changement mineur a été testé avec succès lors de la première tentative. " En termes de conception de piston, l'ovalité du piston fait référence à sa forme circonférentielle à des hauteurs spécifiées du haut du piston jusqu'au bas de la jupe. Par conséquent, les ajustements de l'ovalité du piston affectent directement la façon dont il s'accouple avec l'alésage du cylindre.

Une fois qu'un nouveau piston a subi tous ses tests, Wiseco examine ses performances, se prépare pour la fabrication et la mise sur le marché. Wiseco établit des normes élevées pour le lancement d'un nouveau produit et compare les performances des nouveaux pistons avec des normes internes bien développées. Une fois tous les critères remplis, le piston passe à la production.

Les sociétés d'ingénierie qui réussissent savent que les performances du banc d'essai du moteur et les performances réelles ne coïncident pas toujours. Les tests dynamométriques ne sont pas toujours synonymes d'un produit réussi, les tests en conditions réelles doivent donc faire partie du programme de développement. Wiseco aborde très sérieusement les tests en conditions réelles et équipe ses équipes sponsorisées et ses pilotes avec de nouveaux pistons à tester. Selon la discipline de conduite, les pistons d'essai peuvent accumuler de 8 à 30 heures de fonctionnement difficiles avant que les équipes ne procèdent à leurs horaires d'entretien exténuants pour maintenir leurs moteurs en parfait état. Les pistons sont utilisés dans des machines participant à de nombreux types de courses, y compris des courses de motocross de niveau professionnel sur toute la côte ouest sur des pistes telles que Glen Helen. Les équipes de Supercross et d'Arenacross ont également fait fonctionner activement les pistons, dont un qui participera à l'AMA Supercross en 2023. Les tests sur le terrain ne se limitent pas seulement aux applications de course. Wiseco fournit des pistons pour sélectionner des pilotes tout-terrain et à double sport, dont certains accumulent encore des heures sur leurs pistons de test d'origine.

Comme pour tous les pistons Wiseco, ces pistons KTM redessinés sont fabriqués à 100 % dans l'usine de fabrication de Wiseco dans l'Ohio. Tous les pistons fabriqués par Wiseco dans son usine sont soumis à des inspections en cours de fabrication et en fin de ligne. Chaque piston subit de nombreuses opérations d'usinage pour le transformer du forgeage à la pièce finie. Au cours de l'usinage du piston, chaque opérateur de machine effectue un ensemble spécifique de contrôles pour s'assurer que le processus d'usinage se déroule correctement. Ce sont leurs inspections en cours de fabrication.

Les inspections de fin de ligne ont lieu lorsque le piston est complètement terminé et prêt à être expédié. Avant de déplacer le piston de son environnement de fabrication à sa zone d'emballage, une série d'examens est effectuée sur les pistons pour vérifier que tout le processus d'usinage a été correctement effectué.

Wiseco est unique car ils contrôlent tous les aspects des processus de conception, de forgeage, d'usinage et de revêtement de ses pistons. Cela leur permet d'avoir une surveillance complète du début à la fin et offre à leurs clients un niveau de qualité que nombre de leurs concurrents ne peuvent rivaliser.

Le revêtement de jupe ArmorGlide exclusif de Wiseco réduit simultanément la friction de fonctionnement et minimise l'usure.

Disponible pour les derniers modèles KTM, Husqvarna et GASGAS 350 et 450cc à quatre temps dans des taux de compression standard et accrus. Liste complète des candidatures ci-dessous.

Alors que les principaux équipementiers continuent de faire progresser leurs conceptions et de faire avancer l'industrie des sports motorisés, Wiseco continuera de trouver des moyens d'améliorer ces conceptions et de placer la barre encore plus haut. Approfondir la conception et le développement des nouveaux pistons 350 et 450cc de Wiseco pour les modèles KTM, Gas Gas et Husqvarna illustre la façon dont leur équipe travaille ensemble pour identifier, collaborer et exécuter chaque fois qu'ils trouvent un moyen d'améliorer une conception, qu'elle soit la leur ou celle d'un OEM. Il ne fait aucun doute que le processus de mise sur le marché d'un nouveau design de piston est complexe et semé d'embûches techniques. Cependant, lorsqu'ils sont exécutés à la perfection, les produits qui en résultent changent la donne.

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