Comment fonctionnent les embrayages

Si vous conduisez une voiture à transmission manuelle, vous serez peut-être surpris de découvrir qu'elle a plus d'un embrayage. Et il s'avère que les gens avec des voitures à transmission automatique ont aussi des embrayages. En fait, il y a des embrayages dans beaucoup de choses que vous voyez ou utilisez probablement tous les jours: de nombreuses perceuses sans fil ont un embrayage, les scies à chaîne ont un embrayage centrifuge et même certains yo-yos ont un embrayage.

Dans cet article, vous apprendrez pourquoi vous avez besoin d'un embrayage, comment fonctionne l'embrayage de votre voiture et découvrirez des endroits intéressants, et peut-être surprenants, où des embrayages peuvent être trouvés..

Les embrayages sont utiles dans les appareils dotés de deux arbres rotatifs. Dans ces dispositifs, l'un des arbres est typiquement entraîné par un moteur ou une poulie, et l'autre arbre entraîne un autre dispositif. Dans une perceuse, par exemple, un arbre est entraîné par un moteur et l'autre entraîne un mandrin de forage. L'embrayage relie les deux arbres de manière à ce qu'ils puissent soit être verrouillés ensemble et tourner à la même vitesse, soit découplés et tourner à des vitesses différentes.

Dans une voiture, vous avez besoin d'un embrayage car le moteur tourne tout le temps, mais pas les roues de la voiture. Pour qu'une voiture s'arrête sans tuer le moteur, les roues doivent être déconnectées du moteur d'une manière ou d'une autre. L'embrayage nous permet d'engager en douceur un moteur en rotation sur une transmission sans rotation en contrôlant le glissement entre eux.

Pour comprendre comment fonctionne un embrayage, il est utile d'en savoir un peu plus sur friction, qui est une mesure de la difficulté à faire glisser un objet sur un autre. La friction est causée par les pics et les vallées qui font partie de chaque surface - même les surfaces très lisses ont encore des pics et des vallées microscopiques. Plus ces pics et vallées sont grands, plus il est difficile de faire glisser l'objet. Pour en savoir plus sur la friction, consultez Comment fonctionnent les freins.

Un embrayage fonctionne à cause du frottement entre un disque d'embrayage et un volant. Nous verrons comment ces pièces fonctionnent ensemble dans la section suivante.

1. Volants d'inertie, plaques d'embrayage et friction
2. Problèmes communs
3. Types d'embrayages

Dans l'embrayage d'une voiture, un volant se connecte au moteur, et un plaque d'embrayage se connecte à la transmission. Vous pouvez voir à quoi cela ressemble dans la figure ci-dessous.

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Vue éclatée d'un embrayage

Lorsque votre pied est hors de la pédale, les ressorts poussent le plateau de pression contre le disque d'embrayage, qui à son tour appuie contre le volant. Cela verrouille le moteur sur l'arbre d'entrée de la transmission, les faisant tourner à la même vitesse.

La quantité de force que l'embrayage peut supporter dépend du frottement entre le disque d'embrayage et le volant, et de la force exercée par le ressort sur le disque de pression. La force de frottement dans l'embrayage fonctionne exactement comme les blocs décrits dans la section sur le frottement de Comment fonctionnent les freins, sauf que le ressort appuie sur le disque d'embrayage au lieu de peser le bloc dans le sol.

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Comment un embrayage s'engage et se libère-

Lorsque la pédale d'embrayage est enfoncée, un câble ou un piston hydraulique pousse sur la fourche de débrayage, ce qui presse le palier de débrayage contre le milieu du ressort à membrane. Lorsque le milieu du ressort à diaphragme est enfoncé, une série de goupilles près de l'extérieur du ressort amène le ressort à éloigner le plateau de pression du disque d'embrayage (voir ci-dessous). Cela libère l'embrayage du moteur en rotation.

Notez les ressorts dans le disque d'embrayage. Ces ressorts aident à isoler la transmission du choc de l'embrayage engageant.

Cette conception fonctionne généralement assez bien, mais elle présente quelques inconvénients. Nous examinerons les problèmes d'embrayage courants et d'autres utilisations des embrayages dans les sections suivantes.

Des années 50 aux années 70, vous pourriez compter entre 50 000 et 70 000 milles de l'embrayage de votre voiture. Les embrayages peuvent maintenant durer plus de 80000 miles si vous les utilisez doucement et si vous les entretenez bien. S'ils ne sont pas entretenus, les embrayages peuvent commencer à tomber en panne à 35 000 milles. Les camions constamment surchargés ou qui remorquent fréquemment de lourdes charges peuvent également avoir des problèmes avec des embrayages relativement nouveaux.

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Le problème le plus courant avec les embrayages est que le matériau de friction sur le disque s'use. Le matériau de friction sur un disque d'embrayage est très similaire au matériau de friction sur les plaquettes d'un frein à disque ou les patins d'un frein à tambour - après un certain temps, il s'use. Lorsque la majeure partie ou la totalité du matériau de friction aura disparu, l'embrayage commencera à patiner et finira par ne transmettre aucune puissance du moteur aux roues..

L'embrayage ne s'use que lorsque le disque d'embrayage et le volant moteur tournent à des vitesses différentes. Lorsqu'ils sont verrouillés ensemble, le matériau de friction est fermement maintenu contre le volant et ils tournent de manière synchronisée. Ce n'est que lorsque le disque d'embrayage glisse contre le volant que l'usure se produit. Donc, si vous êtes le type de conducteur qui glisse beaucoup l'embrayage, vous userez votre embrayage beaucoup plus vite.

Parfois, le problème n'est pas de glisser, mais de coller. Si votre embrayage ne se libère pas correctement, il continuera à faire tourner l'arbre d'entrée. Cela peut provoquer un grincement ou empêcher complètement votre voiture de se mettre en marche. Certaines raisons courantes pour lesquelles un embrayage peut coller sont:

• Câble d'embrayage cassé ou étiré - Le câble a besoin de la bonne tension pour pousser et tirer efficacement.
• Cylindres esclaves et / ou maître-embrayage qui fuient ou défectueux - Les fuites empêchent les cylindres de créer la quantité de pression nécessaire.
• Air dans la conduite hydraulique - L'air affecte l'hydraulique en occupant l'espace dont le fluide a besoin pour créer la pression.
• Liaison mal ajustée - Lorsque votre pied touche la pédale, la tringlerie transmet la mauvaise quantité de force.
• Composants d'embrayage incompatibles - Toutes les pièces de rechange ne fonctionnent pas avec votre embrayage.

Un embrayage «dur» est également un problème courant. Tous les embrayages nécessitent une certaine force pour être complètement enfoncés. Si vous devez appuyer fort sur la pédale, il se peut qu'il y ait un problème. Le blocage ou le blocage de la tringlerie de pédale, du câble, de l'arbre transversal ou de la rotule de pivot sont des causes courantes. Parfois, un blocage ou des joints usés dans le système hydraulique peuvent également provoquer un embrayage dur.

Un autre problème associé aux embrayages est un roulement de débrayage usé, parfois appelé butée de débrayage. Ce roulement applique une force sur les doigts du plateau de pression rotatif pour libérer l'embrayage. Si vous entendez un grondement lorsque l'embrayage s'engage, vous pourriez avoir un problème avec le jet.

Dans la section suivante, nous examinerons différents types d'embrayages et comment ils sont utilisés.

Si vous n'entendez aucun bruit pendant ces quatre étapes, votre problème n'est probablement pas l'embrayage. Si vous entendez le bruit au ralenti et qu'il disparaît lorsque vous appuyez sur l'embrayage, cela peut être un problème au niveau du point de contact entre la fourche et la rotule..

1. Démarrez votre voiture, serrez le frein de stationnement et mettez la voiture au point mort.
2. Avec votre voiture au ralenti, écoutez un grognement sans pousser l'embrayage. Si vous entendez quelque chose, c'est probablement un problème avec la transmission. Si vous n'entendez pas de bruit, passez à l'étape trois.
3. Avec la voiture toujours au point mort, commencez à pousser l'embrayage et écoutez le bruit. Si vous entendez un gazouillis lorsque vous appuyez sur, il s'agit probablement du débrayage de l'embrayage ou du roulement de débrayage. Si vous n'entendez pas de bruit, passez à l'étape quatre.
4. Poussez l'embrayage jusqu'au sol. Si vous entendez un grincement, c'est probablement le roulement ou la bague du pilote.

Il existe de nombreux autres types d'embrayages dans votre voiture et dans votre garage.

Une transmission automatique contient plusieurs embrayages. Ces embrayages engagent et désengagent divers ensembles d'engrenages planétaires. Chaque embrayage est mis en mouvement à l'aide d'un fluide hydraulique sous pression. Lorsque la pression chute, les ressorts provoquent le desserrage de l'embrayage. Crêtes uniformément espacées, appelées cannelures, aligner l'intérieur et l'extérieur de l'embrayage pour se verrouiller dans les engrenages et le carter d'embrayage. Vous pouvez en savoir plus sur ces embrayages dans Comment fonctionnent les transmissions automatiques.

Une climatisation compresseur dans une voiture a un embrayage électromagnétique. Cela permet au compresseur de s'arrêter même lorsque le moteur tourne. Lorsque le courant passe à travers une bobine magnétique dans l'embrayage, l'embrayage s'engage. Dès que le courant s'arrête, comme lorsque vous éteignez votre climatisation, l'embrayage se désengage.

La plupart des voitures qui ont un ventilateur de refroidissement entraîné par le moteur avoir un embrayage visqueux thermostaté -- la température du fluide entraîne en fait l'embrayage. Cet embrayage est positionné au niveau du moyeu du ventilateur, dans le flux d'air traversant le radiateur. Ce type d'embrayage ressemble beaucoup au couplage visqueux parfois trouvé dans les voitures à traction intégrale. Le liquide dans l'embrayage s'épaissit au fur et à mesure qu'il chauffe, ce qui fait tourner le ventilateur plus rapidement pour rattraper la rotation du moteur. Lorsque la voiture est froide, le liquide dans l'embrayage reste froid et le ventilateur tourne lentement, permettant au moteur de se réchauffer rapidement à sa température de fonctionnement appropriée.

De nombreuses voitures ont différentiels à glissement limité ou des accouplements visqueux, qui utilisent tous deux des embrayages pour augmenter la traction. Lorsque votre voiture tourne, une roue tourne plus vite que l'autre, ce qui rend la voiture difficile à manipuler. Le différentiel à glissement compense cela à l'aide de son embrayage. Lorsqu'une roue tourne plus vite que les autres, l'embrayage s'engage pour la ralentir et correspondre aux trois autres. Conduire sur des flaques d'eau ou des plaques de glace peut également faire patiner vos roues. Vous pouvez en savoir plus sur les différentiels et les couplages visqueux dans Comment fonctionnent les différentiels.

À essence scies à chaîne et les herbivores ont embrayages centrifuges, afin que les chaînes ou les ficelles puissent cesser de tourner sans que vous ayez à éteindre le moteur. Ces embrayages fonctionnent automatiquement grâce à l'utilisation de la force centrifuge. L'entrée est reliée au vilebrequin du moteur. La sortie peut entraîner une chaîne, une courroie ou un arbre. Au fur et à mesure que les rotations par minute augmentent, les bras lestés pivotent et forcent l'embrayage à s'engager. Les embrayages centrifuges se trouvent également souvent dans les tondeuses à gazon, les karts à pédales, les cyclomoteurs et les mini-vélos. Même certains yo-yos sont fabriqués avec des embrayages centrifuges.

Les embrayages sont précieux et nécessaires à un certain nombre d'applications. Pour plus d'informations sur les embrayages et les sujets connexes, consultez les liens sur la page suivante.

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Plus de liens intéressants

• AutoSite: Réparation: embrayage et volant
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• Sélection d'embrayage
• Automobile 101: Groupe motopropulseur
• Embrayages Easy-Pedal 2000 15,5 "et Easy-Pedal Plus 14"

Sources

• Carley, Larry. Résolution des problèmes de glissement, de claquement, de bruit, de blocage de la pédale et d'autres problèmes d'embrayage courants. http://www.aa1car.com/library/2002/ic100237.htm (10/04/07).
• http://drivetrain.com/clutcharticle.html (10/04/07).
• http://www.clutchwizard.com/diagnosis.htm (10/04/07).
• Weisler, Paul. Saturday Mechanic - Remplacement de l'embrayage du ventilateur. http://www.popularmechanics.com/how_to_central/automotive/1772922.html (10/04/07).