Compréhension du circuit tribologique en configuration de freinage par une approche matériau

Contexte

Parmi les enjeux environnementaux actuels, la qualité de l’air constitue un enjeu de santé public de premier plan. Le secteur des transports représente respectivement 19 et 18 % des émissions de particules principalement dues à l’usure des pneus et des garnitures de frein ainsi qu’à leur remise en suspension, deuxième plus gros contributeur derrière la combustion. La contribution due à l’usure est de plus amenée à prendre une part croissante avec l’augmentation du parc de véhicules hybrides ou électriques qui nécessitent de plus des freins surdimensionnés en raison du poids accru par celui des batteries.

Dans l’étude des contacts frottant tel que le freinage entre le disque et la garniture, c’est l’étude du circuit tribologique qui permet de décrire les débits de matière à l’interface : le débit source aliment le contact en particules, les débits internes et de recirculation sont le reflet de la capacité du contact à maintenir les particules dans le contact et le débit d’usure qualifie les particules qui quittent définitivement l’interface et qui constituent pour partie les émissions de particules

Objectif

Dans le cas du freinage, c’est la microstructure du matériau de friction qui joue un rôle primordial dans le circuit tribologique. La compréhension des mécanismes d’émission passe donc par la compréhension du circuit tribologique. Le matériau, via sa microstructure, se révèle un levier pertinent pour modifier les débits et en comprendre le fonctionnement et à termes limiter les émissions. A termes, l’objectif est de lier la formulation et l’élaboration du matériau de garniture aux sources d’émissions de particules ce qui permettra de proposer des méthodologies de développement de matériaux fondées sur les débits matière du circuit tribologique dans des recherches plus applicatives en collaboration avec des industriels du freinage automobile ou ferroviaire dans le but de concevoir des matériaux plus respectueux de l’environnement.

Démarche

• Matériaux de friction pour garnitures de frein : Compréhension du lien entre circuit tribologique et microstructure : essais de freinage avec mesure d’émission de particules et analyse de surfaces après essais
• Surfaces modèles texturées : Analyse des éléments de surface pertinents et développement de surfaces modèles texturées, Compréhension du lien avec le circuit tribologique : essais de frottement avec visualisation du contact
• Matériaux de friction modèles : Reproduction des texturations pertinentes par fabrication de matériaux de friction, en contrôlant la formulation et le processus d’élaboration, compréhension du lien avec le circuit tribologique : essais de freinage avec mesure d’émission de particules et analyse de surfaces après essais
• Identification des couplages entre circuit tribologique et émission de particules

Depuis plus de 170 ans, Centrale Lille forme des ingénieurs et des chercheurs de haut niveau. L’établissement dispose de quatre écoles d’ingénieur, propose une offre de 16 parcours de masters dont 7 dispensés entièrement en anglais et délivre le doctorat (3 écoles doctorales), et est tutelle de sept laboratoires de recherche.

Développer les compétences et accompagner l’émergence des talents de chacun de ses élèves, de ses étudiants et de ses personnels est l’ambition de Centrale Lille.

L’établissement forme d’abord des ingénieurs grâce à ses quatre écoles internes : l’Ecole Centrale de Lille pour la formation généraliste, l’ENSCL pour la formation des ingénieurs chimistes, l’ITEEM pour la formation des ingénieurs-managers-entrepreneurs et l’IG2I, pour la formation des ingénieurs pour les systèmes intelligents et interconnectés.

Ces quatre écoles sont conçues pour permettre aux élèves de se construire un avenir professionnel conforme à leurs ambitions. Centrale Lille a pour vocation de répondre aux besoins des entreprises en formant de futurs ingénieurs capables d’évoluer dans des environnements très variés et de contribuer à leur développement économique.

Centrale Lille joue un rôle important dans l’innovation et la recherche grâce à son offre de masters et doctorats. Ses sept laboratoires de recherche portent des projets innovants, enrichissant chaque jour un peu plus la connaissance scientifique et participant à l’innovation au sein des entreprises.

Ses formations variées et exigeantes, son ambition et son implication forte dans l’innovation et la recherche font de Centrale Lille un acteur majeur de l’enseignement supérieur et de la recherche.

Le candidat recherché aura des connaissances en mécanique et/ou matériaux, un goût prononcé pour l'expérimentation et de bonnes compétances en gestion de projet (suivi des échéances, travail en autonomie, gestion des relations avec les encadrants)