Si vous conduisez une voiture à transmission manuelle, vous serez peut-être surpris d'apprendre 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 de nombreuses 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 les embrayages peuvent être trouvés.
Les embrayages sont utiles dans les appareils qui ont deux arbres rotatifs, y compris les voitures. L'un des arbres est généralement entraîné par un moteur ou une poulie, et l'autre arbre entraîne un autre dispositif. L'embrayage relie les deux arbres afin qu'ils puissent soit être verrouillés ensemble et tourner à la même vitesse, soit être 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 qui tourne sur une transmission qui ne tourne pas en contrôlant le glissement entre eux.
Pour comprendre le fonctionnement d'un embrayage, il est utile d'en savoir un peu plus sur le friction , qui est une mesure de la difficulté à faire glisser un objet sur un autre. Le frottement est causé 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.
Un embrayage fonctionne à cause du frottement entre un disque d'embrayage et un volant. Nous verrons comment ces éléments fonctionnent ensemble dans la section suivante.
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Dans l'embrayage d'une voiture, un volant se connecte au moteur, et un disque d'embrayage se connecte à la transmission.
Lorsque votre pied n'est pas sur la pédale d'embrayage dans une voiture manuelle, 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 que le ressort exerce sur le plateau de pression. La force de friction 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 la plaque d'embrayage au lieu du poids qui appuie sur le bloc dans le sol.
Lorsque la pédale d'embrayage est enfoncée, un câble ou un piston hydraulique pousse sur la fourchette de débrayage. Cela presse à son tour le roulement de débrayage, qui désengage le moteur de la transmission pendant les changements de vitesse, contre le milieu du ressort à diaphragme. Lorsque le milieu du ressort à diaphragme est enfoncé, une série de broches près de l'extérieur du ressort amène le ressort à éloigner le plateau de pression du disque d'embrayage. 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'engagement de l'embrayage.
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 1950 aux années 1970, vous pouviez compter entre 50 000 et 70 000 miles (80 467 et 113 000 kilomètres) avec l'embrayage de votre voiture. Les embrayages peuvent maintenant durer plus de 80 000 milles (128 747 kilomètres) si vous les utilisez doucement et les entretenez bien. S'ils ne sont pas entretenus, les embrayages peuvent commencer à tomber en panne à 35 000 milles (56 327 kilomètres). Les camions qui sont constamment surchargés ou qui remorquent fréquemment de lourdes charges peuvent également avoir des problèmes avec des embrayages relativement neufs.
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 a disparu, l'embrayage commence à patiner et finit par ne plus 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 maintenu fermement contre le volant et ils tournent en synchronisation. Ce n'est que lorsque le disque d'embrayage patine contre le volant moteur que l'usure se produit. Donc, si vous êtes le type de conducteur qui patine beaucoup, vous userez votre embrayage beaucoup plus rapidement.
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 passer en vitesse. Voici quelques raisons courantes pour lesquelles un embrayage peut coller :
Un embrayage "dur" est également un problème courant. Tous les embrayages nécessitent une certaine force pour s'enfoncer complètement. Si vous devez appuyer fort sur la pédale, il se peut qu'il y ait quelque chose qui ne va pas. Le blocage ou le grippage de la tringlerie de la pédale, du câble, de l'arbre transversal ou de la rotule 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 roulement de débrayage. Ce roulement applique une force aux doigts du plateau de pression en rotation pour libérer l'embrayage. Si vous entendez un grondement lorsque l'embrayage s'enclenche, vous pourriez avoir un problème avec le débrayage.
Dans la section suivante, nous examinerons différents types d'embrayages et comment ils sont utilisés.
Test de diagnostic d'embrayageSi vous n'entendez aucun bruit lors de ces quatre étapes, alors 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, il peut s'agir d'un problème au niveau du point de contact entre la fourchette de débrayage et la rotule qui la supporte.
Il existe de nombreux autres types d'embrayages dans votre voiture et dans votre garage.
Une transmission automatique contient plusieurs couvées. Ces embrayages engagent et désengagent divers ensembles d'engrenages planétaires, qui sont constitués d'un engrenage d'entraînement central entouré d'engrenages qui l'orbitent. Chaque embrayage d'une transmission automatique est mis en mouvement à l'aide d'un fluide hydraulique sous pression. Lorsque la pression chute, des ressorts provoquent le desserrage de l'embrayage. Crêtes régulièrement espacées, appelées splines , alignez l'intérieur et l'extérieur de l'embrayage pour verrouiller 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 traverse une bobine magnétique dans l'embrayage, l'embrayage s'enclenche. Dès que le courant s'arrête, comme lorsque vous éteignez votre climatisation, l'embrayage se désengage.
La plupart des voitures équipées d'un ventilateur de refroidissement entraîné par le moteur avoir un embrayage visqueux à commande thermostatique — la température du fluide entraîne réellement l'embrayage. Cet embrayage est positionné au niveau du moyeu du ventilateur, dans le flux d'air traversant le radiateur. Le liquide dans l'embrayage s'épaissit à mesure qu'il chauffe, ce qui fait que le ventilateur tourne plus vite pour rattraper la rotation du moteur. Lorsque la voiture est froide, le liquide de l'embrayage reste froid et le ventilateur tourne lentement, permettant au moteur de se réchauffer rapidement jusqu'à sa température de fonctionnement appropriée.
De nombreuses voitures ont des différentiels à glissement limité ou des accouplements visqueux, qui utilisent tous deux des embrayages pour aider à augmenter la traction. Lorsque votre voiture tourne, une roue tourne plus vite que l'autre, ce qui rend la voiture difficile à manier. Le différentiel à glissement compense cela à l'aide de son embrayage. Lorsqu'une roue tourne plus vite que les autres, l'embrayage s'enclenche pour la ralentir et faire correspondre les trois autres. Conduire sur des flaques d'eau ou des plaques de verglas peut également faire patiner vos roues.
À essence scies à chaîne et les mangeurs de mauvaises herbes ont des embrayages centrifuges , afin que les chaînes ou les cordes puissent s'arrêter 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 se balancent 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 ci-dessous.
Publié à l'origine :16 octobre 2007
