Un élément important d'une transmission mécanique est l'embrayage, qui est utilisé pour déconnecter momentanément le moteur de la transmission. De plus, l'embrayage agit comme une sorte d'amortisseur qui protège le moteur des surcharges.
Invention du mécanisme d'embrayage
L'invention du mécanisme d'embrayage est attribuée à Karl Benz. Que cela soit vrai ou non, il est impossible de l'établir de manière fiable: plusieurs entreprises se sont simultanément engagées dans la production et l'amélioration des premières voitures au XIXe siècle, et toutes ont suivi leur développement, comme on dit, "face à face". " Le type d'embrayage le plus ancien, répandu sur la plupart des voitures à la fin du XIXe et au début du XXe siècle, était l'embrayage conique. Ses surfaces de friction étaient effilées. Un tel embrayage transmettait plus de couple, avec les mêmes dimensions, par rapport à l'actuel monodisque, il était extrêmement simple dans sa structure et dans son entretien.
Un disque conique lourd de ce type d'embrayage possédait une grande inertie et lors du changement de vitesse après avoir appuyé sur la pédale, il continuait toujours à tourner au ralenti, ce qui rendait difficile l'engagement de la vitesse. Pour freiner le disque d'embrayage, une unité spéciale a été utilisée - un frein d'embrayage, mais son utilisation n'était que la moitié de la solution au problème, tout comme le remplacement d'un cône par deux moins massifs. De ce fait, déjà dans les années 1920, une construction aussi lourde et encombrante (pour qui son utilisation nécessite un effort musculaire important), comme un embrayage conique, a été complètement abandonnée. Il y avait aussi un embrayage à cône inversé qui travaillait pour se dilater.
Le principe même de ce mécanisme a trouvé une nouvelle incarnation dans la conception des boîtes de vitesses modernes avec synchroniseurs. Les synchroniseurs de boîte de vitesses sont essentiellement de petits embrayages coniques qui fonctionnent en frottant du bronze (ou un autre métal à haute friction) contre de l'acier.
Le principe du mécanisme
Les pièces principales suivantes sont impliquées dans le fonctionnement de l'ensemble d'embrayage:
- un volant d'inertie solidaire du vilebrequin du groupe motopropulseur;
- 2 disques - à pression et entraînés, qui constituent le mécanisme de friction;
- enveloppe;
- ressorts de pression;
- palier;
- ressort à diaphragme sous forme de leviers concentriques;
- fourchette;
- cylindre récepteur d'entraînement hydraulique qui est actionné lorsque la pédale est enfoncée.
Le mécanisme le plus primitif utilisé au siècle dernier ne comportait pas de vérin hydraulique, ce qui facilite grandement le travail du conducteur. Au lieu de cela, il y avait un entraînement par câble mécanique.
Le disque d'entraînement (alias le panier) est boulonné au volant et tourne avec lui. L'état normal de l'embrayage lorsque la pédale est en position enfoncée est « connecté ». C'est-à-dire que le vilebrequin du moteur et le réducteur primaire sont reliés au moyen d'un disque plaqué contre le plan du volant par un ressort.
Lorsque vous appuyez sur la pédale, l'unité fonctionne selon l'algorithme suivant:
- Grâce au liquide de frein, la force est transmise au vérin hydraulique qui pousse la fourche.
- La fourche appuie sur le roulement, et elle pousse les leviers concentriques, dont les extrémités butent contre le plateau de pression.
- Les extrémités des leviers sont tirées vers l'arrière et libèrent le disque, en conséquence, la connexion entre les arbres est rompue, tandis que le vilebrequin en rotation ne fait pas tourner les engrenages de la boîte.
- Lorsque vous devez démarrer, vous relâchez progressivement la pédale. Le roulement libère les leviers qui, sous l'influence des ressorts, appuient sur le disque. Ce dernier est pressé contre le volant par la surface de friction et la voiture avance en douceur.
- L'algorithme est répété à chaque changement de vitesse.
Variétés de nœuds
Les conceptions d'embrayage existantes sont divisées en les types suivants:
- par le nombre de surfaces de friction: mono et multi-disques;
- par méthode de contrôle: mécanique, servo-entraînée et hydraulique;
- environnement de travail - sec et humide.
Le système multi-disques est mis en œuvre avec des moteurs haute puissance. La raison est la suivante: un groupe de garnitures de friction supporte difficilement des charges accrues et s'use assez rapidement. Grâce à la conception avec deux disques séparés par une entretoise, le grand couple est uniformément réparti sur les 2 groupes de plaquettes (la compression se produit simultanément). La réduction de la charge spécifique augmente la durée de vie de l'unité.
Mécanique
La structure d'un embrayage mécanique est généralement constituée d'un ou plusieurs disques de friction qui sont comprimés avec le volant moteur ou entre eux par des ressorts. L'embrayage mécanique est entraîné au moyen d'un câble.
Le volant moteur est boulonné au vilebrequin du moteur. Il est utilisé comme lecteur maître.
Il est maintenant courant d'utiliser un volant bimasse qui stabilise les charges de couple sur l'arbre. Les deux parties sont reliées entre elles par des ressorts.
Le panier est de type pression (les pétales se déplacent vers l'intérieur, vers le volant moteur) et de type échappement (par exemple, sur certains modèles français). Chaque type a sa propre butée de débrayage. Le panier est boulonné au volant moteur.
Le disque entraîné pénètre dans les cannelures de l'arbre de la boîte et peut se déplacer le long de celles-ci. Les ressorts amortisseurs à disque ont pour fonction de lisser les vibrations au moment du changement de vitesse.
Les patins de friction sont rivetés à la base du disque entraîné. Ils sont constitués d'un matériau composite: le plus souvent - à partir de fils de Kevlar ou de fibre de carbone, parfois - à partir de céramique. Les doublures en cermet sont particulièrement durables. Ils sont conçus pour résister à des températures allant jusqu'à 600 ° C pendant une courte période.
La butée de débrayage est fixée au boîtier de protection et possède un patin de débrayage. Situé sur l'arbre d'entrée.
Principe d'opération
Un volant d'inertie est fixé au vilebrequin du moteur et agit comme un disque d'entraînement. De plus, il y a un "panier" (c'est-à-dire un plateau de pression) et un disque d'embrayage (avec garnitures de friction). Le "panier" presse le disque mené contre le volant moteur, ce qui contribue à la transmission du couple à la boîte de vitesses depuis le moteur.
Le plateau de pression a une forme circulaire avec une base radiale et est étroitement relié au volant d'inertie. Il contient des ressorts de déclenchement de type pétale qui interagissent avec le coussin de pression. La taille du patin correspond au diamètre du volant moteur. Un disque entraîné est situé entre la plate-forme et le volant d'inertie. La butée de débrayage presse les ressorts de débrayage au centre du disque de débrayage. Le mouvement d'appuyer sur la pédale d'embrayage traverse le câble jusqu'à la fourchette de débrayage, et il déplace déjà la butée de débrayage. Au centre du disque, le roulement appuie contre les ressorts de déclenchement. En conséquence, la plate-forme se désengage du disque entraîné.
Hydraulique
Un embrayage hydraulique est un embrayage mécanique à commande hydraulique.
Les principaux composants sont tout d'abord les cylindres: principaux et de travail. Si la pédale d'embrayage est enfoncée, la tige du vérin hydraulique principal se déplacera en conséquence. La pression résultante passe à travers le tube dans le cylindre récepteur, qui déplace la fourchette de débrayage, et qui déplace le roulement.
Deux disques
Cet embrayage est utilisé dans les camions lourds, les tracteurs, les chars, certaines motos et voitures de sport.
Il est utilisé lorsque des couples surpuissants sont présents. Son installation offre une durée de vie plus longue des pièces structurelles utilisées.
Il utilise 2 disques entraînés et le "panier" a deux surfaces de travail. Un système de contrôle de pressage synchrone a été ajouté à la conception.
Frottement humide
Les mécanismes de cet embrayage remplissent leurs fonctions dans un environnement huileux.
Il est utilisé sur les motos qui ont un moteur transversal.
Cela est dû à la caractéristique de conception des moteurs de moto eux-mêmes. Ici, le même carter est utilisé: à la fois pour la boîte de vitesses et le moteur.
Principe d'opération. La tige, qui est passée à travers l'arbre creux de la boîte de vitesses, envoie un mouvement alternatif du câble du levier d'embrayage.
Le rôle de butée de débrayage est joué par la bille en bout de tige. Il agit sur le champignon. En conséquence, le plateau de pression est rétracté, la compression entre le paquet de disques est affaiblie, l'arbre de la boîte de vitesses cesse de tourner.
Électrique
La différence constructive entre le système électrique et le système mécanique est le moteur électrique. Il est activé lorsque la pédale d'embrayage est enfoncée. Le moteur électrique déplace le câble et déplace déjà la butée de débrayage à travers le culbuteur.
Dysfonctionnements courants
Le plus souvent, les problèmes suivants se produisent dans le mécanisme d'embrayage:
- fuite de la manchette du vérin hydraulique;
- usure critique des garnitures de friction;
- affaiblissement du ressort à diaphragme;
- huilage et glissement du disque entraîné;
- rupture ou blocage de la fiche.
Seul le premier dysfonctionnement lié à une fuite de liquide de frein vous permet de vous rendre au SAV sans problème. Dans d'autres cas, l'embrayage peut ne pas s'engager et vous ne pourrez pas conduire plus loin.
