Qu'est-ce qu'un embrayage centrifuge ? - Définition, pièces, fonctionnement

Qu'est-ce qu'un embrayage centrifuge ?

Un embrayage centrifuge est un embrayage automatique qui utilise la force centrifuge pour fonctionner. L'arbre de sortie est désengagé à faible vitesse de rotation et s'engage davantage à mesure que la vitesse augmente.

Il est souvent utilisé dans les cyclomoteurs, sous les os, les tondeuses à gazon, les karts, les tronçonneuses, les mini-vélos et certains paramoteurs et bateaux pour empêcher le moteur de caler lorsque l'arbre de sortie est ralenti ou arrêté brusquement et pour supprimer la charge au démarrage et au ralenti. Il a été remplacé pour les applications automobiles par le couplage hydraulique et les transmissions manuelles automatisées.

Lorsque la vitesse du moteur est augmentée jusqu'à ou au-dessus de la vitesse d'engagement définie de l'embrayage centrifuge, l'entraînement mécanique s'engage. Cela permet à l'opérateur de faire tourner le moteur à une vitesse de ralenti désignée sans entraîner l'équipement, permettant ainsi au moteur d'atteindre son couple optimal avant de subir une charge.

Plus de ressources :  Qu'est-ce qu'un embrayage ?

Comment fonctionne un embrayage centrifuge ?

Un embrayage centrifuge fonctionne, comme son nom l'indique, grâce à la force centrifuge. La rotation du moyeu pousse les mâchoires ou les masselottes vers l'extérieur jusqu'à ce qu'elles entrent en contact avec le tambour d'embrayage, le matériau de friction transmet le couple des masselottes au tambour. Le lecteur est alors connecté.

Comme nous en avons fait l'expérience depuis l'enfance dans les ronds-points des aires de jeux, lorsqu'une masse tourne/tourne, une force est générée qui s'éloigne de l'axe de rotation et est connue sous le nom de force centrifuge. Plus la rotation est rapide, plus la force est forte et c'est pourquoi il est si difficile de rester dans les ronds-points qui tournent rapidement.

Le fonctionnement de l'embrayage centrifuge repose précisément sur la génération de cette force centrifuge. En particulier, l'arbre rotatif est relié au vilebrequin du moteur et disposé au milieu de l'embrayage.

Le boîtier extérieur est positionné concentriquement et relié à l'arbre entraîné. À mesure que la vitesse du moteur augmente, la vitesse de l'arbre d'entraînement augmente, forçant les patins installés à l'intérieur de l'ensemble à se dilater et à atteindre la paroi intérieure du tambour.

L'intérieur du tambour et l'extérieur de la chaussure sont faits de matériaux à frottement élevé afin qu'un engagement fiable soit possible, similaire au freinage. Cependant, cela provoque également des températures élevées si l'action d'engagement/désengagement se produit plus fréquemment que prévu.

Dès que le régime moteur redescend, l'embrayage est immédiatement débrayé de sorte que l'arbre mené ne reçoit plus d'énergie de mouvement de rotation. Cela aide à empêcher le moteur de caler lorsque la charge est écrasante et que le moteur a du mal à la gérer et rend le fonctionnement global sûr pour les systèmes et l'utilisateur.

Les embrayages centrifuges peuvent avoir deux, trois, quatre, cinq ou même six patins qui suivent un positionnement symétrique sur l'arbre d'entraînement. Afin qu'ils se dilatent de manière maîtrisée et en fonction du régime moteur, les constructeurs utilisent des ressorts de dilatation pour compenser cette dilatation.

Les fabricants peuvent utiliser différentes forces et longueurs de ressort pour obtenir des points d'engagement et de désengagement spécifiques pour leur embrayage centrifuge, l'engagement devant généralement être maintenu dans la plage de couple moteur optimale.

Cela signifie que tous les embrayages centrifuges ne sont pas idéaux pour chaque type de moteur et que les deux doivent être pris en compte et optimisés ensemble afin d'obtenir les meilleurs résultats possibles.

Parties de l'embrayage centrifuge

1. Chaussures

Ce sont des patins coulissants qui coulissent dans les glissières. Il se compose d'une garniture de friction à l'extrémité et cette garniture de friction entre en contact avec le tambour lors de l'engagement.

2. Printemps

Le ressort est ici un élément de contrôle, il sert à relâcher l'embrayage lorsque le moteur tourne plus lentement.

3. Araignée ou Guides

Les croisillons sont montés sur l'arbre d'entraînement (arbre du moteur) ou sur l'arbre du moteur. Les araignées sont uniformément réparties. Egalement espacés signifie que s'il y a quatre guides, chaque guide est à 90 degrés l'un de l'autre. Les chaussures sont maintenues entre ces guides et chaque guide contient un ressort.

4. Doublure de friction

La surface extérieure des patins de glissement est pourvue d'une garniture de friction. Il aide à maintenir la surface intérieure du tambour en place.

5. Tambour

Le tambour d'embrayage sert de boîtier qui renferme toutes les pièces de l'embrayage, y compris les patins coulissants, les guides, les ressorts, etc. Il est relié à l'arbre entraîné du système de transmission ou à des chaînes ou des courroies.

Avantages de l'embrayage centrifuge

Il existe plusieurs raisons de choisir l'embrayage centrifuge plutôt que d'autres types :

  • Automatique. Les embrayages centrifuges s'engagent et se désengagent automatiquement. Vous n'avez pas besoin d'un mécanisme de contrôle. L'embrayage centrifuge est basé sur les lois de la physique.
  • Réduction des coûts. Les embrayages centrifuges sont relativement peu coûteux par rapport aux autres types d'embrayage. En partie, parce que moins de pièces sont impliquées, aucune batterie ou composants supplémentaires ne sont nécessaires.
  • Faibles besoins d'entretien. En termes de maintenance et d'entretien, les embrayages centrifuges sont plus rentables. Tant que la conception et la construction d'origine sont solides, il y a peu de chance que le système se casse ou s'use.
  • Moins de risque de calage du moteur et de dommages. Des charges lourdes et des démarrages brusques peuvent exercer une pression sur les moteurs. Au contraire, une intervention progressive dans la charge est plus sûre. Les embrayages centrifuges se spécialisent dans l'accélération douce et sans à-coups.
  • Meilleur contrôle de la vitesse d'engagement. L'embrayage centrifuge s'enclenche progressivement pour augmenter le couple du moteur à la charge. Cela garantit une durée de vie beaucoup plus longue et économise plus d'énergie au démarrage.

Inconvénients de l'embrayage centrifuge

L'embrayage centrifuge présente également plusieurs inconvénients :

  • La transmission de puissance est limitée en raison du glissement.
  • Le problème de surchauffe est dû au frottement entre le tambour et les sabots. S'ils vont trop loin en raison de mauvaises habitudes de conduite/d'utilisation, des dommages permanents peuvent complètement détruire l'embrayage.
  • L'ensemble d'embrayage centrifuge doit être huilé fréquemment pour maintenir la température à un niveau sûr.
  • Il ne peut pas être utilisé pour transmettre un couple élevé.
  • La transmission de puissance dépend entièrement du contrôle de la vitesse.
  • Il y a toujours une perte de performances due au frottement et au glissement.

Applications de l'embrayage centrifuge

Les embrayages centrifuges qui transmettent correctement un mouvement avec la force centrifuge sont principalement utilisés dans les machines industrielles telles que les balayeuses, les tondeuses, les tronçonneuses, les groupes électrogènes, les motopompes, les tondeuses à gazon ou les ventilateurs. Ils sont également utilisés dans les systèmes de refroidissement et les mini-karts.

Bien que les embrayages à friction offrent de nombreux avantages, ils ne conviennent pas toujours à toutes les applications. Voici quelques considérations à garder à l'esprit lors de la planification de l'utilisation d'un embrayage centrifuge :

  • Les moteurs à faible vitesse peuvent provoquer un patinage. Dans le cas d'appareils à vitesse relativement faible, il y aurait des valeurs de frottement plus élevées, ce qui chaufferait le tambour d'embrayage et entraînerait une perte de puissance.
  • La vitesse maximale d'un embrayage centrifuge dépend de la taille de l'embrayage. Plus l'embrayage est petit, plus la vitesse est rapide. Cela est dû à la force centrifuge nécessaire pour le verrouiller en place.
  • Idéal pour les moteurs avec une large plage de vitesse. Lorsque votre moteur atteint une certaine vitesse, l'embrayage est activé. Si la charge dépasse sa capacité nominale, l'embrayage "glissera" automatiquement, protégeant le moteur et l'équipement entraîné.

FAQ.

Qu'est-ce que l'embrayage centrifuge ?

Un embrayage centrifuge est un dispositif mécanique utilisé sur un équipement rotatif entraîné. Le plus couramment utilisé avec un moteur à combustion, l'embrayage peut être utilisé pour transmettre automatiquement le couple de l'entraînement à l'équipement entraîné, ce qui donne un "démarrage en douceur" sans engagement de charge.

Comment fonctionne un embrayage centrifuge ?

Un embrayage centrifuge fonctionne, comme son nom l'indique, grâce à la force centrifuge. La rotation du moyeu pousse les mâchoires ou les masselottes vers l'extérieur jusqu'à ce qu'elles entrent en contact avec le tambour d'embrayage, le matériau de friction transmet le couple des masselottes au tambour. Le lecteur est alors connecté.

Quels sont les avantages de l'embrayage centrifuge ?

Avantage :

  • Simple et peu coûteux et nécessite peu d'entretien.
  • L'embrayage centrifuge est automatique, aucun type de mécanisme de contrôle n'est nécessaire.
  • Ils aident à empêcher le moteur de caler.
  • La vitesse d'engagement peut être contrôlée avec précision en sélectionnant le ressort.

Quelle est l'application de l'embrayage centrifuge ?

Les embrayages centrifuges, qui utilisent la force centrifuge pour transmettre correctement un mouvement, sont principalement appliqués aux machines industrielles telles que les balayeuses, les tondeuses, les tronçonneuses, les groupes électrogènes, les motopompes, les tondeuses à gazon ou les ventilateurs. De plus, ils sont également appliqués aux systèmes de réfrigération et aux mini-karts.

Que fait un embrayage centrifuge ?

Un embrayage centrifuge est un dispositif mécanique utilisé sur un équipement rotatif entraîné. Le plus couramment utilisé avec un moteur à combustion, l'embrayage peut être utilisé pour transmettre automatiquement le couple de l'entraînement à l'équipement entraîné, ce qui donne un "démarrage en douceur" sans engagement de charge.

Combien de CV un embrayage centrifuge peut-il gérer ?

Les embrayages centrifuges NORAM sont conçus pour s'adapter à des moteurs allant d'applications de puissance fractionnaire jusqu'à 50 CV.

À quel régime un embrayage centrifuge s'engage-t-il ?

Un embrayage commence à s'engager vers 2 000 tr/min et se bloquera vers 2 600 tr/min. Conduire à plein régime donne à l'embrayage une chance de refroidir. Le plein régime verrouille les patins de l'embrayage contre le tambour.

Quels sont les inconvénients de l'embrayage centrifuge ?

Inconvénients de l'embrayage centrifuge :

Dans le cas d'un moteur à bas régime, un embrayage centrifuge ne convient pas à celui-ci à cause du problème de surchauffe. Plus de chaleur peut être produite en raison du frottement entre les segments et le tambour d'embrayage. Ce problème de surchauffe peut endommager l'embrayage en raison du patinage et de la perte de puissance.

Combien de temps dure un embrayage centrifuge ?

Une mauvaise installation de l'embrayage centrifuge peut entraîner sa défaillance aussi rapidement qu'en quelques minutes. Cependant, même s'il est installé correctement, il ne durera pas plus de cinq ans maximum.

Huilez-vous un embrayage centrifuge ?

Pourquoi mon embrayage centrifuge chauffe-t-il ?

Votre embrayage peut surchauffer pour plusieurs raisons. L'une des raisons les plus courantes est le manque de lubrification. Si votre embrayage n'est pas correctement lubrifié, aucun agent ne permet de réduire la friction et de diffuser la chaleur.

Un convertisseur de couple est-il meilleur qu'un embrayage centrifuge ?

Les convertisseurs de couple sont parfaits pour le couple bas de gamme, car ils ont la capacité d'ajuster le rapport de vitesse en fonction du régime du moteur. Cela le rend idéal pour les karts à pédales plus lourds ou tout-terrain. D'un autre côté, un embrayage ordinaire maintient le même rapport de démultiplication tout le temps.

Comment puis-je accélérer l'engagement de mon embrayage centrifuge ?

Si l'embrayage s'enclenche trop rapidement, desserrez la vis de réglage d'un demi-tour. Si l'engagement est trop élevé ou lent, serrez un peu la vis de réglage.

Pourquoi un embrayage semi-centrifuge est-il meilleur qu'un embrayage centrifuge ?

un embrayage semi-centrifuge utilise des ressorts de plaque de pression plus légers pour une capacité de charge de couple donnée, de sorte que l'engagement de l'embrayage dans la plage de vitesse inférieure devient possible. La force centrifuge complète la poussée de serrage supplémentaire nécessaire à des vitesses plus élevées.