Mercruiser

J'ai trouver un peut de doc sur le bloc zr-1

Construire la Bête
La fabrication du moteur LT5 high-tech de la Corvette ZR-1’ nécessitait une toute nouvelle approche

Au début de 1986, le développement initial de la future Corvette supercar’s 5.7-litre, dual-overhead-camshaft LT5 V-8 était déjà en cours chez Lotus Engineering à Hethel, en Angleterre. Pendant ce temps, au General Motors’ Warren Tech Center dans le Michigan, les décideurs se penchaient sur la meilleure façon de construire la centrale de haute technologie.

Roy Midgely, Ingénieur en chef pour les moteurs V à 90 degrés; Russ Gee, Directeur de Chevrolet Powertrain Engineering et Dick Donnelly, Directeur de la Fabrication des Moteurs Chevrolet, rapidement rejeté à l'aide d'une usine de moteurs GM pour plusieurs raisons. Premièrement, ces usines avaient déjà du mal à répondre à la demande. Deuxièmement, le LT5 serait un projet à faible volume inadapté aux installations à grand volume. Troisièmement, les usines GM’s ne pouvaient pas produire le moteur complexe aluminium castings. Et enfin, ils n'étaient pas capables d'atteindre le niveau de qualité nécessaire.
En bref, le projet nécessiterait un entrepreneur extérieur. L'équipe a décidé de cibler un fabricant américain avec lequel GM avait déjà une relation de travail: MerCruiser à Stillwater, Oklahoma, qui avait été “marine-izing” Chevy moteurs depuis des décennies. En tant que leader mondial dans le domaine du contrôle numérique (CNC) l'usinage de pièces moulées complexes en aluminium, MerCruiser était un ajustement naturel pour les programmes de moteur à faible volume, de haute qualité et de haute performance. Le 20 mars 1986, les deux sociétés ont conclu un accord pour construire des LT5. Seulement 21 mois plus tard, le 24 décembre 1987, le premier LT5 construit par MerCruiser fonctionnait sur un dynamomètre à l'usine de Stillwater.

En juin de l'année suivante, le moteur a fait ses débuts lors d'un aperçu du modèle Chevy de 1989 au Riverside International Raceway en Californie. Lors d'une conférence de presse d'introduction du vendredi soir au Riverside Convention Center, Midgley a fait un briefing sur le LT5 tandis que le directeur de l'assemblage de MerCruiser Chris Allen et le technicien Chevrolet Ron Opszynski ont assemblé l'un des moteurs à la droite de l'étape. Alors que Midgley terminait, Opszynski a tiré le moteur et l'a laissé inactif. Naturellement, cette démonstration deviendrait le sujet de discussion de la saison de prévisualisation dans l'année 88.

Le lendemain, les représentants des médias ont été autorisés à examiner les pièces du moteur LT5 sur l'hippodrome. J'ai été impressionné par la qualité de l'usinage et j'ai décidé de visiter l'installation où le moteur a été fabriqué.

Précision

En décembre suivant, j'ai visité MerCruiser’s Stillwater facility dans le cadre d'une histoire pour Road & Track. Il était immédiatement évident à partir de l'éclairage lumineux, du faible niveau de bruit et des zones de travail impeccablement propres que ce n'était pas une usine de moteur typique. La zone LT5 de 21 000 pieds carrés a été divisée en usinage et assemblage. Les opérations d'usinage ont été effectuées dans une pièce à température contrôlée remplie de centres d'usinage trois axes Cincinnati Milacron T10, d'une machine à cames, d'un laminoir à enjamber et d'autres équipements. Tout cela exploité par CNC, avec un ordinateur contrôlant à la fois l'outil de coupe(s) et la façon dont les pièces ont été positionnées au cours du processus.

CNC a été employé parce qu'il augmente considérablement les taux de production et la qualité des pièces. Les T10 étaient des moulins à la pointe de la technologie avec changement automatique d'outils et la possibilité de positionner des pièces à moins de .0004 pouces dans un cube de 26 pouces. Chaque étape d'usinage a ensuite été répétée à moins de .0001 pouces de la marque précédente.
Les blocs-moteurs LT5 comprenaient deux parties: un carter de cylindre en aluminium et un cadre d'échelle en aluminium avec une ceinture de chapeau de fer à roulement principal moulée en place. Les deux ont été sérialisés avant l'usinage et ont été traités comme une unité. Une fois installés dans un T10, il a fallu environ 45 minutes à la machine pour percer tous les trous et les passages d'huile, enfiler les trous de boulon, faire surface sur les ponts de blocs, percer les emplacements des cylindres et usiner les surfaces planes restantes. Deux étapes ultérieures ont utilisé différents outils automatisés pour usiner le bloc pour la précision du contrepoids du vilebrequin et pour percer les alésages des paliers principaux.

Le processus d'assemblage LT5 était si exigeant techniquement que MerCruiser a été contraint de développer de nouvelles technologies de fabrication. L'exemple le plus impressionnant était un outil inventé par le Chef de projet LT5 Terry Stinson pour usiner le moteurLes alésages d'arbres à cames non orthodoxes (pour un V-8 domestique). La création de Stinson’s s'est vantée d'une tolérance inférieure à .001-inch et le coût $750,000 (environ $1.5 millions en 2016 dollars)—une somme étonnante pour une machine effectuant une seule opération Usinage LT5 alésages à cames sans bavardage d'outil, etc, dans la tolérance spécifiée et dans un environnement de production, était une première industrie mondiale qui a valu Stinson la Society of Manufacturing Engineers’ (PME) Prix “Young Manufacturing Engineer of the Year” en 1989.

Qualité

Le contrôle de qualité MerCruiser était un pas au-dessus de ce qui était courant dans les usines de moteurs de l'époque. Dans l'usine, le Département de Métrologie contrôlé par la température et l'humidité était composé de deux micromètres numériques montés sur banc et précis au millionième de pouce, ainsi que d'autres dispositifs de métrologie tels que la radiographie/réel/unités d'inspection vidéo et portées d'alésage à fibre optique. Tous les outils de mesure LT5 ont été périodiquement vérifiés pour l'exactitude sur cet équipement.

Sur une base récurrente, les pièces finies ont été installées sur une machine de mesure de coordonnées (CMM'). Monté sur une plate-forme en acier de six pieds carrés était un portique mobile équipé d'un bras commandé par ordinateur qui pourrait se déplacer verticalement. À l'extrémité arm’s se trouvait une sonde qui tournait horizontalement à 360 degrés et se déplaçait dans un arc vertical de 105 degrés, permettant à la pointe de toucher n'importe quel point de la pièce examinée. Les coordonnées de chaque point contacté par la sonde ont été transmises à un ordinateur et comparées à un modèle “perfect” stocké en mémoire. En seulement 45 minutes, MerCruiser’s CMM pourrait vérifier un bloc LT5 entier—un total de 823 points de données. Fait manuellement, la tâche a pris 60 heures-homme.

“Contrôle statistique du processus” (CPS) lié tous les efforts de QC ensemble. Joe Carroll, Directeur Général du Contrôle Qualité chez MerCruiser, Stillwater, a défini CPS comme “...en utilisant les statistiques générées par le processus pour contrôler le processus et assurer sa stabilité.”

Alors que GM étudiait l'utilisation de CPS pour ses propres installations, la pratique a été entièrement déployée chez MerCruiser. Chaque opération d'usinage LT5 et chaque activité de contrôle de la qualité ont généré des données qui ont été transmises à un ordinateur central qui a produit des informations utilisées pour surveiller la qualité pièce par pièce. Cela a permis de détecter des tendances de qualité inacceptables avant qu'elles ne nuisent au processus.

Au moment de ma visite, l'enveloppe moyenne de QC de LT5 operation’s était de 70 pour cent de la tolérance permise. Par exemple, cela signifiait que, bien que la tolérance de l'alésage porteur principal de block’s était .0004-inch, dans la pratique, elle se tenait dans .00028-inch. L'objectif final de MerCruiser’s était de 30 pour cent de la tolérance autorisée.

Le Facteur Humain

À l'exception de certaines tâches d'assemblage de la tête et d'équilibrage du moteur, les pièces constitutives des LT5’ ont été assemblées à la main. Par conséquent, les gens ont été la clé du succès du projet’s. Les employés de MerCruiser travaillant sur le moteur étaient connus comme le “LT5 Gang.” Leur âge moyen était de 28,5 ans, et 40 pour cent étaient des femmes. Atypique des technologies d'assemblage automobile, un pourcentage élevé ont été formés à l'université, grâce à la proximité de l'Oklahoma State University’s Meridian Technology Center.

L'un d'eux vient de déposer une carte syndicale sur le bureau du directeur des RH’s et dit, “I veut travailler sur le LT5.” Tout d'abord, il n'y avait pas de syndicat chez MerCruiser. Les qualifications et l'expérience dictaient si l'un d'entre eux était entré dans ce département spécial. Tous les postes LT5 étaient ambitieux et allaient à des personnes déjà employées à Stillwater. Un travailleur voulait tellement un emploi LT5, il a pris une baisse de titre à deux niveaux et a payé pour l'obtenir.

Les candidats devaient compléter 40 heures de CPS classes. Ceux qui postulaient pour un rôle d'usinage devaient également prendre 80 heures Commande numérique cours. Tous ceux qui travaillent sur la ligne LT5 sont formés pour d'autres tâches. Selon les mots de Jim Cunningham, MerCruiser’s LT5 project manager, “De cette façon, chaque travailleur sera en mesure de construire le moteur. Cela favorise la connaissance du produit et de la façon dont les opérations individuelles de la chaîne d'assemblage s'interfacent.”

L'assemblage utilisait un système de postes de travail. Des supports de moteur uniques conçus par le fournisseur local RK Machine ont permis aux techniciens de faire pivoter facilement les moteurs à 360 degrés et de les maintenir en position. Les deux premières stations ont assemblé le court-bloc. Les quelques suivants assemblèrent les têtes, ce qui nécessita une autre innovation MerCruiser: une machine, conçue par l'ingénieur Brian White et construite en interne, qui permettait à une personne d'installer simultanément les 16 vannes, ressorts de soupape, dispositifs de retenue et serrures de soupape sur une tête.

Les têtes et les cames ont été ajoutées au moteur à mi-chemin du travail. Une autre solution intéressante à un défi de fabrication était le procédé utilisé pour appliquer un scellant anaérobie sur les couvercles de came. Ce scellant devait être appliqué dans une épaisseur spécifique et constante. La solution est venue de l'industrie de l'habillement: MerCruiser a utilisé la technique des fabricants de t-shirts utilisés pour la conception d'écrans en soie sur le tissu. Il a parfaitement fonctionné pour appliquer le scellant dans exactement la bonne épaisseur.

Les dernières stations ont installé le matériel d'allumage, le système d'induction et les accessoires. Ensuite, le moteur a été connecté à un ordinateur qui a identifié les anomalies électriques.

L'assemblage utilisait un système de postes de travail. Des supports de moteur uniques conçus par le fournisseur local RK Machine ont permis aux techniciens de faire pivoter facilement les moteurs à 360 degrés et de les maintenir en position. Les deux premières stations ont assemblé le court-bloc. Les quelques suivants assemblèrent les têtes, ce qui nécessita une autre innovation MerCruiser: une machine, conçue par l'ingénieur Brian White et construite en interne, qui permettait à une personne d'installer simultanément les 16 vannes, ressorts de soupape, dispositifs de retenue et serrures de soupape sur une tête.

Les têtes et les cames ont été ajoutées au moteur à mi-chemin du travail. Une autre solution intéressante à un défi de fabrication était le procédé utilisé pour appliquer un scellant anaérobie sur les couvercles de came. Ce scellant devait être appliqué dans une épaisseur spécifique et constante. La solution est venue de l'industrie de l'habillement: MerCruiser a utilisé la technique des fabricants de t-shirts utilisés pour la conception d'écrans en soie sur le tissu. Il a parfaitement fonctionné pour appliquer le scellant dans exactement la bonne épaisseur.

Les dernières stations ont installé le matériel d'allumage, le système d'induction et les accessoires. Ensuite, le moteur a été connecté à un ordinateur qui a identifié les anomalies électriques.

L'étape finale de QC était un essai de dynamomètre composé des calendriers initiaux de mise à feu, d'équilibrage final et de rodage, suivi d'une course de plein-accélérateur pour vérifier que chaque LT5 produisait sa puissance nominale. Un colorant fluorescent a été ajouté au carburant et à l'huile, de sorte que la lumière UV pouvait détecter les fuites de fluide.

Lors de ma visite, MerCruiser construisait un moteur “pilot” par jour, bien que le système ait été structuré pour un maximum de 25 par jour. (Le nombre réel atteindrait jusqu'à 22 à la hauteur de la production LT5.) La production a commencé le 13 juillet 1989, et un total de 6 939 moteurs LT5 de production ont été fabriqués au cours des prochaines années. Cela comprenait 17 moteurs “crate” pour les remplacements de garantie et les ventes en vente libre. Le décompte ne comprend pas les quelque 80 moteurs de développement construits par Lotus, ni aucun des moteurs de développement ou pilotes fabriqués par MerCruiser. Le nombre total de LT5 construits est inconnu, mais peut atteindre 7 020.

Héritage

GM a attribué la disparition du LT5 ’ en 1995 à l'incapacité du moteur à se rencontrer à venir OBD-II normes, mais ce n'était pas tout à fait vrai. Un soi-disant “ troisième génération ” LT5 ( suivant les versions ’ 90- ’ 92 375 ch et ’ 93- ’ 95 405 ch ) était déjà en cours de développement au milieu de 19991 et ZR-1. Équipé d'un calage variable des soupapes et d'autres mesures de réduction des émissions, ce nouveau moulin de 475 chevaux aurait satisfait aux nouvelles normes fédérales.

Mais à cette époque, le pont commençait à s'empiler contre le LT5 pour d'autres raisons. Le moteur était coûteux et, à 592 livres, lourd. Pour 1991, GM a restylé le fascia arrière de toutes les Corvettes pour correspondre au look précédemment exclusif de ZR-1’, ce qui rend difficile la distinction entre le modèle de base et sa famille plus chère. Les ventes de ZR-1’ ont ensuite cratérisé, et l'analyse de rentabilisation de engine’s est devenue faible.
En outre, même un OBSTÉle LT5 conforme à la norme II ne serait pas placé sous le capot C5’ sans modifications apportées à la voiture. Et enfin, la politique a probablement joué un rôle dans la disparition des LT5’. Certains à l'intérieur de GM ont été gênés d'avoir été mis à jour par l'ingénierie Lotus’ et la qualité de MerCruiser’s. Le moyen le plus simple d'atténuer cet embarras était de mettre fin au programme. En septembre 1991, le développement de la troisième génération de LT5 chez Lotus a été interrompu; la production de MerCruiser, quant à elle, a pris fin le 23 novembre 1993. Alors que la LT5 est devenue l'histoire de Corvette avec la production de la C4 ZR-1 finale le 28 avril 1995, son influence sur la fabrication des moteurs GM est indéniable.

Par exemple, James Chen de MerCruiser a développé des feuilles de processus d'image “ ” pour augmenter la cohérence de l'usinage et de l'assemblage. “ Les PPS ” étaient à chaque station pour montrer à l'opérateur ou au technicien comment chaque tâche devait être accomplie; cela a permis à tout le monde de travailler à partir des mêmes instructions. À partir de 1994, GM a déployé PPS à ses propres usines de moteurs.
Lorsque GM a lancé la toute nouvelle famille de moteurs “Gen III” au milieu des années’90—, y compris la C5 Corvette’s LS1—it a exploité les idées de fabrication LT5 pour le faire. Certains des CNC les machines de Stillwater sont allées à l'usine GM’s Romulus, Michigan, pour être utilisées sur les premiers LS1, tandis que des lignes de fabrication permanentes ont été construites pour le nouveau moteur. Les machines-outils et les processus utilisés pour installer les guides de soupape et les sièges dans les têtes chez MerCruiser ont ensuite été utilisés pour Gen III production principale à Romulus; ils sont restés en service pendant 20 ans.

CPS, partiellement responsable des enveloppes impressionnantes de contrôle de la qualité de MerCruiser’s, a été lentement adopté dans toutes les usines de moteurs GM’s. Il deviendrait un facteur clé pour faire de GM Global Propulsions Systems un leader dans la technologie des moteurs du 21 ème siècle.

Lorsque la production de LT5 a commencé, GM ne disposait d'aucune machine de mesure de coordonnées. Notant comment ceux-ci ont été employés à MerCruiser, GM’s Inspection Department a commencé à les installer au début des années 1990. Dans les années 2000, ils étaient dans les usines de moteurs GM dans le monde entier.

Plus tôt, j'ai parlé de personnes ayant beaucoup à voir avec la qualité LT5’s. Après la fin de la production chez MerCruiser, quelques-uns des LT5 Gang sont allés travailler chez GM. L'un était Gary Cline, MerCruiser’s last LT5 Project Manager. En 1995, il a commencé une carrière de 13 ans chez GM, prenant sa retraite en 2008 en tant que Manufacturing Engineering Integration Manager pour la production de blocs, vilebrequins et culasses au Romulus; St. Catherine’s, Ontario; et Silao, Mexico, engine plants. Ce que Cline a appris au cours de ses années chez MerCruiser en construisant des LT5 a influencé ce qu'il a fait en fabriquant des pièces pour Gen III et la génération IV V-8. Plus tard, craignant peut-être de s'ennuyer à la retraite, il est retourné à la fabrication de moteurs en tant que consultant de GM travaillant sur les petits blocs LT1 et LT4 Gen V utilisés dans le C7.

Au cours des 25 dernières années, Cline a également servi de gardien officieux de la flamme LT5. Il apparaît aux événements Corvette avec son diaporama LT5 et organise la fête de Noël LT5 chaque année à Detroit, qui rassemble de nombreux acteurs clés du programme’s.

Interessant tout ça ! Merci

Amusante la traduction...ce n'est pas encore au point au contraire du LT5.
Merci Christophe pour ton enthousiasme et il est vrai que le LT5 a été l'aiguillon qui a permis le développement des moteurs des C5, C6, C7 etc.
De même que la C4 a été la base de développement des générations de Corvette suivantes.
La C4 est a des années-lumière des C1, C2 et C3 tout comme le LT5 par rapport au L98 et au LT1.
Il reste à ce jour le seul moteur de Corvette avec 4 arbres à cames en tête et 32 soupapes. Son potentiel de puissance en atmosphérique dépasse les 650 ch.
Il y avait dans les cartons une évolution avec une admission variable encore plus puissante.
L'arrêt du programme pour des raisons principalement économique, mais pas que, a été à mon avis une erreur. Mais ceci n'engage que moi.

Salut Christophe,

Merci pour le partage !
Est ce que tu peux nous donner le lien vers la source stp ?
J’ai du mal avec les traductions automatiques…

GuTu34 a écrit:Salut Christophe,

Merci pour le partage !
Est ce que tu peux nous donner le lien vers la source stp ?
J’ai du mal avec les traductions automatiques…

Ah bon??

Voiçi donc le lien, j'ai un peut retoucher le texte, mais bon si vous pouvez faire mieux....

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De toute façon je finis mon c4 et ensuite je cherche une zr-1

christophe33 a écrit:Voiçi donc le lien, j'ai un peut retoucher le texte, mais bon si vous pouvez faire mieux....

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Merci !

christophe33 a écrit:De toute façon je finis mon c4 et ensuite je cherche une zr-1

Elles sont à combien en ce moment ? Ça fait un moment que je n’ai pas regardé les annonces…

La recherche ce fera après la finition de ma c4!!!
Je voulais juste présenté le merveilleux moteur LT5, mais le débat est ouverts pour d'autres photos ou texte, a vous de jouer.....

Merci Christoph33 ! Quelle ėpopėe ce LT5, il y a du sentiment dedans !
Fais-nous suivre tes recherches qd tu auras terminė ta c4 stp !

christophe33 a écrit:La recherche ce fera après la finition de ma c4!!!
Je voulais juste présenté le merveilleux moteur LT5, mais le débat est ouverts pour d'autres photos ou texte, a vous de jouer.....

C'est un moteur merveilleux quand il fonctionne bien.
C'est un moteur fiable sans aucun réglage à faire, mais quand il y a un problème il faut trouver un spécialiste. En Europe on les compte sur les doigts d'une main.
Il faut avoir le livre d'atelier ( qui n'est fiable qu'en anglais, les traductions avec leurs contre-sens sont une calamité) pour intervenir sur ce moteur.
Fuir tous ceux qui se diront capables sous pretexte qu'ils connaissaient les américaines.
Changer une pompe à eau, un alternateur par exemple, exige de recourir au livre d'atelier car il y a du démontage à faire.
Enlever mais surtout remettre le plenum en place n'est pas facile non plus.
Certes, ces opérations sont à la portée d'un bon mécano mais il doit être minutieux dans son travail et respecter les séquences de serrage ainsi que les couples de serrage donnés par le manuel d'atelier. C'est indispensable.

Merci Reynel, sympa tes conseils et le fait de poursuivre le post.....