LE SYSTÈME D EMBRAYAGE

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1 Nom Doc. Professeur Prénom Classe

2 LE SYSTÈME D EMBRAYAGE 1/ Mise en situation 2/ Nécessité du système Constatations : Si l on observe la courbe de couple d un moteur thermique, on note qu il ne peut pas fournir de couple à bas régime. Ce même moteur possède également un régime minimum, régime de ralenti, en dessous duquel il cesse de fonctionner. Or, lors du démarrage du véhicule, les roues doivent passer progressivement d une vitesse nulle à la vitesse de fonctionnement. Lorsque le véhicule est lancé à une certaine vitesse, le changement de rapport impose une modification du régime moteur. En effet, pour une vitesse constante du véhicule, la montée d un rapport exigera un régime moins élevé alors que la descente d un rapport exigera un régime plus élevé du moteur. Conclusion : Au démarrage, l embrayage permet d amener progressivement la vitesse de rotation de la transmission au régime du moteur. Lors du changement de rapport, l embrayage a pour rôle de désaccoupler temporairement le moteur du reste de la transmission afin d amener le régime moteur à la vitesse de rotation de la transmission. En marche normale, l embrayage doit transmettre intégralement et sans glissement le couple moteur au reste de la transmission. 2

3 3/ Analyse fonctionnelle 4/ Analyse technologique 4.1/ Le système 1 Volant moteur 2 Disque d embrayage 3 Mécanisme d embrayage 4 Butée 5 Fourchette de commande 6 Soufflet de protection 4.2/ Le volant moteur Sa surface sert d appui au disque d embrayage. Celle-ci s use et doit être contrôlée lors du remplacement du système. 4.3/ Le disque d embrayage Il est composé d un moyeu en acier (1) sur lequel sont rivetées (parfois collées) les garnitures (2). Elles sont en matériaux composites, ce qui leur procure un haut coefficient de frottement et une bonne résistance aux températures élevées. Le moyeu est solidaire en rotation de l arbre primaire de boite de vitesses grâce aux cannelures (3) usinées en son centre. Le disque est pourvu de ressorts (4) permettant d amortir les «à coup» de la transmission (phases d embrayage trop violentes). En fonctionnement normal, le disque s use ce qui implique un remplacement périodique. 3

4 LE SYSTÈME D EMBRAYAGE 4.4/ Le mécanisme d embrayage Il est composé d une armature (1), d un plateau de pression (2) qui pousse le disque d embrayage sur le volant moteur et d un diaphragme (3). Celui-ci est découpé sur toute la périphérie intérieure par un certain nombre de fentes radiales. Celles-ci forment des lamelles : chacune constitue le ressort d'embrayage et se comporte comme un levier. 4.5/ La butée d embrayage Elle permet de comprimer le centre du diaphragme afin de libérer le disque d embrayage. Elle est constituée d un plateau d appui et d un roulement intégré pour limiter la friction sur le centre du diaphragme. 5/ Fonctionnement 1 Volant moteur 2 Disque d embrayage 3 Mécanisme d embrayage 3.1 Corps du mécanisme 3.2 Plateau de pression 3.3 Diaphragme 4 Butée d embrayage 5 Arbre primaire de boite de vitesses Au repos, le diaphragme pousse le plateau de pression contre le disque d'embrayage. Comme le disque coulisse axialement sur l'arbre primaire de la B.V., il est poussé par le plateau de pression contre la surface de friction du volant moteur. Celui-ci se trouve ainsi en contact, par l'intermédiaire du disque, avec l'arbre primaire de la B.V.. Comme le volant et le mécanisme sont solidaires, le disque se trouve entraîné aussi bien par le volant que par le plateau de pression. Le système est embrayé 4

5 Lorsque le conducteur actionne la pédale d embrayage, la butée est mise en appui sur le diaphragme par l intermédiaire de la fourchette et d une liaison mécanique ou hydraulique. Le diaphragme, en se déformant, desserre la contrainte exercée par le plateau de pression sur le disque. Le disque, une fois libéré, ne transmet plus le mouvement du moteur au reste de la transmission. Le système est débrayé Lors de la phase démarrage, le conducteur doit accélérer le moteur thermique afin de l amener à un régime où le couple permet la mise en mouvement du véhicule. Simultanément, il relâche doucement la pédale d embrayage. Le disque se trouve alors serré entre le volant moteur et le plateau de pression. Une partie du couple est transmise à la boite de vitesses : le véhicule se met en mouvement. Le système est dit «en patinage» Durant toute la phase de patinage, une partie de l énergie mécanique du moteur est transformée en énergie calorifique. Le patinage doit être le plus court possible afin d éviter la surchauffe et la destruction du disque d embrayage. Le couple transmissible par l embrayage peut être défini par la formule suivante : CT = n. F. R moyen. δ Avec : CT : couple transmissible en Newton mètre n : F : R moyen : δ : nombre de surface en contact (2 pour un disque) force de pression du diaphragme en Newton rayon moyen du disque en mètre coefficient de frottement garniture/plateau (sans unité) Embrayage dit «tiré» Dans un embrayage tiré, les appuis du plateau de pression et du diaphragme sont inversés. Par ce fait, il ne faut plus pressé sur le diaphragme pour le libérer, mais le tirer. Ce type d embrayage nécessite une butée clipsée sur le diaphragme. Des précautions de montage sont à respecter lors des interventions d après-vente. Ex : 807/C8 diesel, 406 (certaines), C5 (BV ML5T)... 5

6 6/ Les commandes Pour manœuvrer le système d embrayage, le conducteur dispose d une commande par pédale (pédale de gauche sur le pédalier). Elle est reliée, suivant les dispositifs, soit à un système mécanique par câble, soit à un système hydraulique. Commande mécanique Commande hydraulique 1 Cylindre récepteur 1 Fourchette d embrayage 2 Câble d embrayage 3 Pédale d embrayage 2 Vis de purge 3 Canalisation 4 Cylindre émetteur 5 Raccord vers réservoir de liquide de frein 6 Pédale d embrayage Pour maintenir constant l écartement entre la butée et le diaphragme, le système doit comporter un mécanisme qui compense l usure du disque : Système de réglage par écrou, Système automatique par secteur cranté, Système intégré au mécanisme d embrayage (C4, Espace IV ). Nota : Les commandes hydrauliques compensent l usure du disque par variation de volume de liquide dans le cylindre récepteur. 7/ Maintenance Le remplacement du système d embrayage nécessite la dépose de la boîte de vitesses. Il faut contrôler l état de surface, le voile (avec un comparateur) et la propreté du volant moteur. S il y a une présence d huile, il faut changer les éléments défectueux. La repose du disque nécessite un mandrin de centrage (1). Chaque intervention sur le circuit hydraulique de commande impose une purge du circuit. EX : Clio III (MR 392) 6

7 LE SYSTÈME D EMBRAYAGE 8/ Les nouvelles solutions technologiques 8.1/ Les cylindres récepteurs avec butée intégrée Cette technologie permet d obtenir un système plus compact, plus léger, plus rapide et plus précis. Certains constructeurs remplacent le cylindre récepteur par un micromoteur. Clio III 8.2/ Les boîtes de vitesses robotisées Pour commander le système, certains constructeur utilisent un système piloté par calculateur (BV SensoDrive Citroën, BV QuickShift Renault ). Celui-ci manœuvre l embrayage en fonction de différentes informations provenant de capteurs grâce à un micromoteur ou à un vérin hydraulique. La pédale d embrayage est supprimée. Ces systèmes pilotés commandent également le passage des rapports de la boîte de vitesses. Boîte de vitesses SensoDrive de Citroën 1. Actionneur de passage et sélection des vitesses - 2. Actionneur d embrayage 3. Boîtier électronique de boîte de vitesses 7