HISTOMOBILE

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L'embrayage



par François Dovat

1) Volant moteur

2) Plateau de pression

3) Vilebrequin

4) Arbre d'entrée de la boîte de vitesse

5) Disque d'embrayage

6) Maître cylindre

7) Tuyauterie

8) Flexible de raccordement

9) Cylindre récepteur

A) Vis de réglage

L'embrayage s'interpose entre le moteur et la boîte à vitesses. En position de débrayage, il permet l'interruption momentanée de la liaison entre ces deux organes, notamment lors de l'arrêt moteur tournant au ralenti et lors des changements de rapports. Il assure également le démarrage et les manœuvres du véhicule en entraînant progressivement l'arbre primaire de la boîte, transmettant alors le couple du moteur en rotation sur un arbre arrêté ou en rotation plus lente.

Les embrayages généralement utilisés en automobile aujourd'hui sont du type monodique à sec. Le volant moteur constitue la face d'appui du système avec une surface lisse contre laquelle un disque muni de garnitures de frottement est pressé par le mécanisme (dit aussi plateau de pression). Ce mécanisme est muni d'un ressort à diaphragme et il est vissé sur le volant après introduction du disque qui se trouve ainsi coincé entre deux surfaces par la pression du diaphragme. Le tout tournera donc solidairement tant que cette pression n'est pas relâchée.

Le disque est solidarisé par des cannelures à l'arbre primaire de la boîte à vitesses. Lorsque le levier de commande actionné par la pédale pousse la butée, la pression est transmise au centre du diaphragme. Celui-ci prend appui sur la cage du mécanisme par des fixations rivetées qui autorisent une certaine liberté angulaire, si bien que sous la poussée, sa périphérie recule par effet de levier et tire le plateau en arrière, libérant le disque. Les vitesses angulaires des parties bleues – solidaires du vilebrequin – et rouges, solidaires des roues par l'intermédiaire de la transmission peuvent alors différer.

Par exemple, à l'arrêt moteur tournant avec un rapport de boîte engagé, le disque est immobile alors que le volant et le mécanisme d'embrayage tournent. En relâchant la pression sur la butée jusqu'au point (dit de friction) où le disque commence à être comprimé, un couple est transmis, les garnitures patinant alors jusqu'à ce que les régimes de rotation soient égalisés. Durant ce processus une petite partie du travail fourni par le moteur accroît la vitesse du véhicule, mais la majeure partie est transformée en chaleur par les surfaces en frottement. Il importe donc de ne pas surcharger l'embrayage en le laissant patiner longuement, et surtout pas avec de grandes différences de vitesse de rotation entre le moteur et le disque, ni avec de forts couples à transmettre.

Il existe maintenant également des mécanismes à butée tirée dans lesquels les points d'appui du diaphragme sont inversés. Les diaphragmes ont remplacés les ressorts hélicoïdaux multiples car ils assurent à la fois les fonctions de levier et de ressort, sont insensibles à la force centrifuge et assurent une parfaite répartition de la pression sur le disque. De plus, ils réduisent l'effort nécessaire pour débrayer, cet effort diminuant avec l'enfoncement de la pédale.

En son centre, le disque est muni d'un moyeu amortisseur. Ce dispositif est composé de deux ensembles coaxiaux connectés par des ressorts hélicoïdaux qui absorbent les vibrations de torsion engendrées par les irrégularités cycliques du moteur.

La commande reliant la pédale au levier de la butée était autrefois mécanique par tringlerie. Elle est aujourd'hui soit par câble soit hydraulique avec un maître cylindre actionné directement par la pédale et un cylindre récepteur sur le carter (ou "cloche") d'embrayage.

Des embrayage multidisques, centrifuges, hydrodynamiques, éléctro-magnétiques à poudre ou à disque ont été ou sont utilisés, notamment dans les transmissions semi-automatiques et automatiques. Au début de l'automobile, on utilisait des embrayages à cônes munis de fragiles garnitures en cuir.

Mécanisme

Disques: l'un comporte des ressorts d'amortissement et l'autre non car il est destiné à être utilisé avec un volant bi-masse; les ressorts sont alors montés dans le volant lui-même dont une masse est solidaire du vilebrequin et l'autre de la transmission.

Volant bi-masse

(© François Dovat)
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Idée & conception © 1999-2011 van Damme Stéphane.


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