CARDAN DE TRANSMISSION

CARDAN DE TRANSMISSION : CONSTITUTION, VOCABULAIRE, MALADIES , REPARATIONS , ...

Le cardan ou joint de cardan ou joint homocinétique permet la transmission du mouvement entre la sortie de boite de vitesse et les roues sur traction ou propulsion ou 4x4. Il permet aussi de compenser les différents angles dû à la géométrie des trains roulants qui suivent la route et sur traction l'angle de braquage. Il y a différent joints ( cage à billes / tripode), différentes fixations ( cannelures / brides) et différents montage (écrou , boulons).

1-GENERALITES : arbre de transmission à vitesse constante.

Le cardan ne date pas d'hier, inventé en 1545 par le mathématicien italien Girolamo, on l'appelle de différentes façons : cardan, joint de cardan, joint homocinétique, .... . En anglais on parle de CV pour Constant Vélocity ( vitesse constante) qui reprend le sens du terme homocinétique ( homo : même et cinétique : vitesse ). On y ajoute les termes de drive (transmettre) et axle ( arbre ) . Le but est de transmettre un mouvement de rotation quelque soit la vitesse du véhicule, le relief qu'il traverse, quelque soit sa trajectoire, entre une boite de vitesse fixe et une roue sur moyeu mobile ( hauteur et angle).

2-CONSTITUTION : vocabulaire, types de joint, types de fixations, montages , longueurs (transversal-longitudinal).

Le cardan est, comme beaucoup de chose en mécanique, un empilement de chose simple : vue d'ensemble et vocabulaire.

Il y a 2 types de joint courants : billes sur chemin de roulement ou tripode à roulements aiguille. Le joint avec billes retenues dans une cage qui circulent sur le chemin de roulement d'un corps ( ou tulipe ) et le joint à tripode équipé de roulements à aiguilles qui circulent sur un chemin de roulement.

Les fixations sur moyeux sont soit par systéme de cannelures males + écrou , soit par systéme de bride et boulons. Dans le cas des écrous, soit ils sont crénellés avec rondelle et goupille anti-desserrage, soit à écrou freiné ( leur extrémité est déformable pour se bloquer dans des encoches). Coté boite-différentiel : soit par emmanchement-cannelures-joint spy soit par brides. On peut trés bien avoir un mélange : bride coté boite et cannelures coté moyeu. On peut avoir des variantes avec emmanchement cannelures-soufflet fixé à la boite ( par exemple Renault pas de joint spy ) et même des cannelures inversées , male sur boite et femelle sur cardan avec goupille anti-déboitement ( toujours Renault ).

Des longueurs différentes suivant l'implantation du moteur-boite et si traction ou propulsion ou 4x4 . Sur d'anciens véhicules le moteur-boite est implanté en longitudinal ( dans le sens du véhicule) . Dans ce cas la boite est centrée donc les cardans sont sensiblement de la même longueur ( comme sur une Renaut 4L par exemple ). Idem sur une propulsion à suspension indépendante car le différentiel sera centré à l'arriére ( comme sur une Corvette par exemple). Mais sur un moteur-boite transversal ( cas des modernes) la boite se retrouvera le plus souvent décentrée coté conducteur . Dans ce cas un cardan sera court coté conducteur et un cardan sera long coté passager avec un palier pour rattraper la largeur du moteur.

3-MALADIES et SYMPTOMES : SOUFFLETS, CLAQUEMENTS, GRONDEMENTS.

Les cardans sont costauds mais pas éternels. Pour réparer les symptômes décrits ci-aprés cela nécessite la dépose du cardan. Pour cela il faut ouvrir la suspension en démontant la rotule inférieure , pas toujours facile et attention au type ressort non indépendant ( compresse ressort), différent d'une jambe de force Mc pherson (ressort solidaire de la jambe entre appuit et chape d'amortisseur). Par conception la longueur du cardan ne peut pas sortir du moyeu, il faut donc l'écarter et le tourner. Il vaut mieux vidanger la boite si mécanique et emmanchement cannelures ( d'ailleurs à t'elle était vidangée un jour ? ) , toujours repérer le remplissage boite avant de la vider .

Le plus courant est le soufflet en caoutchouc qui se dégrade et se coupe ( viellissement, passage d'un objet indésirable,... ). Le changement est possible mais plus ou moins facile. Il existe des pince à soufflets : il faut assouplir le soufflet dans de l'eau chaude et le dilater avec la pince pour passer la tulipe et éviter de mettre le cardan en petits bouts. Il est plus souvent facile de démonter puis glisser un soufflet neuf avec graisse , enfin si pas d'autres symptômes constatés. Le soufflet est important pour garder la graisse sinon dégradation rapide qui débouche sur le claquement à moyen terme.

Le claquement : par manque de graisse ou usure. Faible en ligne droite plus important en virage ( augmentation de la contrainte). A ce stade juste remplacer un soufflet ou regraisser est insuffisant. On peut tenter de remplacer certaines piéces comme le tripode (joint intérieur avec ses roulements) ou la tête de cardan ( joint extérieur). Le démontage consiste à enlever le soufflet , désolidariser en enlevant les circlips , remonter et graisser. Ca ne suffit pas toujours , cardan reconditionné ou échange standard ou du neuf parfois nécéssaire.

Le grondement : bruit de fond dés les basses vitesses coté passager, le roulement de palier. Peut se confondre avec un roulement de différentiel défaillant sortie boite ( tourne à la même vitesse) . Si roulement de roue alors plus prononcé en virage ( le woua, woua, woua bien connu) et jeu si on test la roue verticalement. Là pas facile car le roulement " au centre du cardan " est monté serré. Tout est possible mais plus long et compliqué ( on ne peut pas le sortir coté boite ( arrêt) il faut démonter le joint de cardan intermédiaire ( tripode-tulipe).