Un régime qui réussit au cockpit

Johnson Controls et ThyssenKrupp tirent profit de leurs potentiels de
synergies et développent ensemble une structure de cockpit
révolutionnaire
Un régime qui réussit au cockpit
Burscheid, Allemagne – 24 juillet 2007. Quelle est l’importance
d’une traverse dans le cockpit ? Un composant d’un seul tenant
est-il nécessaire ? Et, peut-on réduire le poids d’un cockpit ? Ces
questions, les ingénieurs de ThyssenKrupp Steel, ThyssenKrupp
Presta et Johnson Controls se les sont posées aussi. La réponse
est un cockpit de conception nouvelle appelé EcoSpace qui, pour
une protection identique des passagers, représente un gain de
poids de 20% par rapport aux solutions conventionnelles et offre
d’autres avantages : l’intégration des fonctions et les propriétés de
la structure ont été améliorées elles aussi. Grâce à leur vision des
systèmes au-delà des interfaces et à leur savoir-faire spécifique
en matière de produits, trois entreprises ont ainsi développé
ensemble une nouvelle structure de cockpit à l’intention de
l’industrie automobile. Elles la présenteront pour la première fois
au Salon International de l’Automobile 2007.
« Trois compétences, deux matériaux, une solution – c’est la
recette d’un cockpit de conception entièrement nouvelle », déclare
Thomas Beer, Senior Product Business Manager chez Johnson
Controls. Ainsi est née une synergie fondée sur l’expérience de
Johnson Controls dans le développement et la production des
tableaux de bord et des cockpits et sur le savoir-faire des
matériaux et de la carrosserie de ThyssenKrupp Steel AG. Et
ThyssenKrupp Presta a fourni la colonne de direction et son
savoir en matière de développement. « L’idée est de faciliter le
processus de montage pour le constructeur automobile en lui
fournissant d’une seule main une structure de cockpit complète
comprenant déjà le tableau de bord, la colonne de direction ainsi
que la structure portante », déclare Martin Hinz, chef de projet
pour la conception de la structure de cockpit chez ThyssenKrupp
Steel AG. La complexité du montage a pu être considérablement
réduite, si bien que le constructeur automobile n’a plus qu’à
intégrer des composants individuels tels que la radio ou la
climatisation.
La traverse d’un seul tenant devient superflue grâce au mode
de construction hybride
Le développement de la nouvelle structure de cockpit a
commencé par un banc d’essai. L’équipe formée par les trois
entreprises a étudié une structure de référence du segment à gros
volume de la classe moyenne inférieure. La condition requise était
que cette structure présente déjà une excellente construction
optimisée. Comme c’est le cas dans la plupart des véhicules
actuels, ce cockpit utilise une traverse en une seule pièce comme
élément principal de structure. Cette traverse stabilise le cockpit et
dispose, entre autres, d’une interface avec la colonne de direction,
l’airbag et le tableau de bord. Les structures portantes
traditionnelles sont, pour la plupart, en acier, en magnésium, en
aluminium ou, plus rarement, entièrement en matière synthétique,
chaque type ayant ses avantages et ses inconvénients
spécifiques.
La particularité de la nouvelle démarche réside dans la
construction hybride légère d’une structure composite en acier et
matière synthétique. Elle permet d’économiser la moitié de la
traverse. La résistance de la structure étant principalement
requise au niveau de la colonne de direction, les ingénieurs
utilisent l’acier pour la partie en forme de trépied située du côté du
conducteur. Le composant central est un tube de troisième
génération spécialement adapté par Thyssen. Il s’agit d’un profil
creux fermé à la géométrie adaptée aux sollicitations, sur lequel la
colonne de direction peut être fixée directement. La matière
synthétique, un polypropylène renforcé de fibres longues, provient
de Johnson Controls. La structure hybride n’a pas les
inconvénients des combinaisons traditionnelles de matériaux mais
elle en conserve les avantages, à savoir le faible poids, le fort
potentiel d’intégration, les bonnes propriétés structurelles et
l’utilisation universelle. La matière synthétique est utilisée sur
toute la largeur du cockpit. Les conduits d’aération, le raccord de
l’airbag ainsi que la partie arrière de la boîte à gants sont
directement intégrés dans la construction en matière synthétique.
Ces pièces exercent, elles aussi, une fonction de renfort. Grâce à
ces mesures, une traverse d’un seul tenant devient inutile.
Structure de trépied et rattachement de la colonne de
direction
Une structure de trépied représente l’état statique le plus solide
pour un apport de matière minimal. Elle est vissée au tablier,
au montant A et au sol. Ainsi intégrée à la structure du cockpit,
elle peut absorber les forces provenant de toutes les directions.
C’est ThyssenKrupp Presta qui est responsable de la colonne de
direction. L’un des challenges consistait à raccorder la colonne de
direction à la traverse de manière à optimiser le flux des forces.
Dans le mode de construction classique, ceci n’exige pas moins
de sept composants. La nouvelle conception économise six
composants. La liaison entre la structure portante en acier et celle
en matière plastique est assurée par des inserts en acier
surmoulés de plastique qui sont fixés au trépied par soudage au
laser. Cet assemblage présente une résistance extrême, il est
rigide et assure une fixation optimale et solide. En même temps,
il améliore la fréquence propre du cockpit. Désormais, elle n’est
plus que de 46 Hertz, colonne de direction comprise.
La sécurité anticollision est au centre des préoccupations
Bien entendu, les ingénieurs ont aussi pensé à la sécurité. Des
simulations d’ensemble de la structure du cockpit montrent que sa
construction est si homogène que la sécurité est identique à celle
d’un cockpit conventionnel. Ceci, que la collision se produise du
côté acier ou du côté plus riche en matière synthétique. Le
comportement à la collision est le même du côté du conducteur
et du côté du passager. « Lors d’une collision latérale, c’est la
précision de l’interaction entre la matière synthétique et l’acier qui
est décisive », explique Martin Hinz. Dans le cas présent,
ThyssenKrupp Steel a réalisé les simulations de collisions
frontales et latérales et Johnson Controls a analysé l’influence des
collisions sur l’ensemble du cockpit. Celui-ci satisfait non
seulement aux exigences relatives aux composants mais aussi à
celles du système Euro NCAP FMVSS208. La suppression du
raccord souvent complexe de la colonne de direction permet de
gagner un espace supplémentaire dédié à la protection des
passagers.
En plus des avantages qu’elle apporte en termes de montage et
de système, notre nouveau concept EcoSpace sera également
apprécié par les stylistes. « La concentration de la structure
principale sur le côté du conducteur ouvre de nouvelles
perspectives d’aménagement, surtout du côté du passager », dit
Thomas Beer. La nouvelle conception de cockpit convient à toutes
les berlines et pourrait être utilisée à partir de l’année de modèle
2010. Elle sera présentée au public pour la première fois lors du
Salon International de l’Automobile 2007.
Des photos sont disponibles sous forme numérique sur
www.johnsoncontrols-press.com.
Pour plus d’informations veuillez contacter :
Johnson Controls GmbH
Automotive Experience
Industriestraße 20–30
51399 Burscheid
Allemagne
Ina Longwitz
Tél. : +49 2174 65-4343
Fax : +49 2174 65-3219
E-Mail : [email protected]
ThyssenKrupp Steel AG
Bernd Overmaat
Kaiser-Wilhelm-Straße 100
47166 Duisburg
Allemagne
Tél. : +49 203 53-45185
Fax : +49 203 52-25707
E-Mail : [email protected]
Johnson Controls est l’un des leaders mondiaux en matière d’intérieurs
automobiles, de rentabilité des bâtiments et de solutions dédiées à la
gestion de l’énergie comptant 136 000 salariés sur plus de 1 000 sites au
service de ses clients dans 125 pays. L’entreprise fournit des intérieurs
automobiles novateurs améliorant le confort, la sécurité et le plaisir de la
conduite. Pour les bâtiments, elle propose des produits et des services
assurant une gestion optimale de l’énergie tout en augmentant le confort
et la sécurité. Le portefeuille automobile de Johnson Controls comprend
également des systèmes de sièges, des tableaux de bord/cockpits, des
systèmes de portes, de pavillons, d’électronique de bord ainsi que des
systèmes de gestion de l’énergie électrique. L’entreprise fournit aussi
des batteries pour automobiles et véhicules électriques hybrides. A ceci
s’ajoute l’ingénierie de systèmes et la compétence en matière de
services. Johnson Controls (NYSE : JCI) a été fondée en 1885 et son
siège se situe aux USA, à Milwaukee, dans le Wisconsin. En Europe, le
siège central du groupe se trouve à Burscheid, en Allemagne. Veuillez
consulter le site www.johnsoncontrols.com pour de plus amples
informations.
ThyssenKrupp Steel AG est la société directrice et la plus grande
entreprise individuelle opérationnelle du Segment Acier du Groupe
ThyssenKrupp. Ce segment se concentre sur la fabrication et la
commercialisation de produits laminés plats en acier de qualité
supérieure et sur les prestations de services relatives à ces produits.
ThyssenKrupp Steel emploie près de 38 000 personnes et a dégagé un
chiffre d’affaires de plus de 10,7 milliards d’euros pour l’exercice
2005/2006. Le siège principal de l’entreprise est situé à Duisburg, en
Allemagne. La société ThyssenKrupp Presta AG est une entreprise du
Segment Technologies du Groupe ThyssenKrupp. Au plan mondial,
ThyssenKrupp Presta est parmi les premiers constructeurs de systèmes
de direction, c’est le leader mondial de la construction d’arbres à cames
et de la technologie de formage de pièces massives. Le siège de
l’entreprise est situé à Eschen, au Liechtenstein.