L 'EMBRAYAGE : MECANIQUE, HYDRAULIQUE, CENTRIFUGE, PILOTé , DOUBLE, ...
Sont but est de transmettre la puissance du moteur à la boite de vitesse à des moments bien précis. Il peut être commandé manuellement ou par pilotage.
1-PRINCIPE .

Le principe de base de l'embrayage (CLUTCH) parait simple, transmettre la puissance du moteur à la BOITE DE VITESSE (TRANSMISSION) puis au reste vers les roues par le PONT (REAR END). Seulement nous avons à faire à des pièces en rotation : le moteur qui tourne en permanence et la boite qui peut être à l'arrêt complet. On ne peut pas juste pousser des engrenages les uns en face des autres, il faut une transition pour tout mettre en rotation à la même vitesse. Le but de l'embrayage sera donc : de pouvoir séparer le moteur de la boite, puis permettre un couplage moteur-boite progressif et enfin maintenir les deux en rotation sans glissement.

Pour ce faire on utilise un disque que l'on va pincer fort pour rouler , entre le volant moteur (FLYWHEEL) et un plateau de pression ( PRESSURE PLATE ) ou le rendre libre pour passer des vitesses. Pour manoeuvrer ces pieces il y aura un mécanisme d'embrayage, une butée et une commande. Le mécanisme aura assez de puissance pour séparer le disque du volant moteur, la butée agira sur le mécanisme et la commande agira sur la butée.

2-EMBRAYAGE DE BASE : MECANIQUE à COMMANDE MECANIQUE .

Dans cette version c'est un disque ( CLUTCH DISK) de friction sec contenant des ressorts, un mécanisme à ressorts à lame, une butée mécanique (un roulement) une fourchette (CLUTCH FORK) qui fait levier pour bouger la butée, le tout commandé manuellement par cable entre la pédale et la fourchette. Le volant moteur est dit rigide car ce n'est qu'un morceau de métal massif usiné.

Le volant moteur est dit rigide mais il existe des volants dit bi-masse que nous verrons plus loin. Le volant moteur à des dents sur son pourtour qui permettent au démarreur de faire tourner le moteur, il peut avoir des plots pour que le capteur de position dise au boitier d'injection ou il en est (moteur moderne) , il a des repéres et des trous de pigeages pour caler le moteur (calage distribution). Son role principal dans l'embrayage est d'encaisser les forces de frottement du disque et de mettre un peu d'inertie dans le systéme pour éviter les accoups.

Le disque est bien plus complexe qu'on ne pourrais le penser, ce n'est pas qu'une galette qu'on presse. En son centre il glisse sur l'arbre d'entrée de boite (transmission de rotation). Il comporte des ressorts au plus prés du centre pour amortir les différences de vitesse entre moteur et boite au moment de l'embayage. Il y a enfin le matériau de friction (garniture) riveté , de chaque coté du disque puisque pincé.

On parle ici d'un embrayage classique , pas renforcé (matériaux spécifiques et/ou multi-disques).
Le mécanisme contient des lames de ressorts (diaphragme) permettant la création d'un espace pour que le disque tourne librement (débrayé) mais qui permettent aussi de créer une pression suffisante pour le maintenir solidaire du volant moteur (embrayé). Il contient le plateau de pression qui permet de pincer l'arriére du disque.

La butée viendra pousser les lames du mécanisme pour libérer le disque, c'est la transition entre les éléments fixes (fourchette, cable,.. ) et les élements en rotation (mécanisme, disque,..) . Sur un embrayage simple ce n'est ni plus ni moins qu'un roulement (coté rotation) guidé et poussé par la fourchette (coté fixe).

La fourchette est un levier, d'un coté on la tire par le cable d'embrayage, elle pivote sur un point fixe du carter de boite et pousse la butée à son autre extrémité. C'est l'effet de levier, en fonction des points d'appuits et de sa longueur elle aura plus ou moins de force.

La commande sera au minimum manuelle : un cable est accroché à la pédale d'embrayage d'un coté et à la fourchette de l'autre, en poussant la pédale on tire la fourchette (débrayage) pour cela il faut que le cable soit à la bonne longueuer ( réglage de garde, rattrapage automatique de jeu, .. ). La commande peut être plus évoluée , c'est ce que nous verrons plus loin (manuelle mécanique, manuelle hydraulique, manuelle centrifuge, pilotée hydraulique,.. ).
3-EMBRAYAGE ASSISTé : MECANIQUE CENTRIFUGE .

Solution mécanique essentiellement vu sur les Citroen, qui consiste à rajouter un plateau avec des segments de friction qui s'écartent avec la force centrifuge ( montée en régime du moteur). Moteur au ralenti la boite est découplée du moteur, en montant au-dessus d'un certains régime l'embrayage centrifuge couple le moteur à la boite.

4-EMBRAYAGE ASSISTé : MECANIQUE à COMMANDE HYDRAULIQUE .

Sur l'embrayage de base la force à exercer peut être importante à la pédale. Pour compenser ce phénoméne on peut avoir une commande hydraulique qui amplifie la force donnée à la pédale. Soit sur une fourchette soit directement sur une butée hydraulique. On utilise le même principe que pour les FREINS assistés.

En appuyant sur la pédale (CLUTCH PEDAL) on ne tire plus un cable mais on comprime un cylindre émetteur hydraulique maitre ( CLUTCH MASTER CYLINDER). Il est alimenté à partir du réservoir de frein ou d'un réservoir séparé. Le liquide hydraulique déplacé à la pédale déplacera soit le liquide hydraulique au cylindre esclave situé prés de la boite ( CLUTCH SLAVE CYLINDER) pour pousser la fourchette (CLUTCH RELEASE LEVER) , soit le liquide directement dans la butée hydraulique ( qui sera donc un vérin + un roulement). Pour adapter l'assistance on jouera sur les diamétres entre émetteur et récepteur (une pression sur une plus grande surface génére plus de force).

5-EMBRAYAGE RENFORCé : PATINS OU MULTI-DISQUES .

Sur certaines applications performance ont doit renforcer la tenue de l'embrayage. Pour cela soit on renforce le disque soit on multiplie les disques.

Pour amélioré le disque on va changé de matériaux de friction, de types de patin et de mécanisme (pince le disque plus fort ). Plus efficace mais plus brutal.

On peut aussi utiliser un embrayage multi-disque . Plus de disques égal plus de surface de friction, on divise donc la force à transmettre pour que le systéme tienne.
6-EMBRAYAGE PILOTé : MECANIQUE à COMMANDE ROBOTISEE .

Sur ce type d'embrayage la commande ne se fait pas mécaniquement à la pédale mais par l'intermédiaire d'une commande électrique ( appuit sur le levier de vitesse ou autre). C'est le même principe que la commande hydraulique standard sauf que le cylindre maitre n'est pas activé mécaniquement.

7-EMBRAYAGE MODERNE : LE VOLANT BI-MASSE .

C'était trop simple, les ingénieurs ont modifié le systéme de base. Les ressorts ne sont plus dans le disque mais dans le volant moteur. Ce n'est donc plus un volant rigide (pièce d'un seul tenant quasi inusable) mais un volant en plusieurs parties. Entre 2 plaques indépendantes on insére des ressorts d'amortissements. Le but originel est de compenser les accoups au moment de l'embrayage proprement dit mais aussi à tout moment puisque les 2 plateaux coulissent l'un par rapport à l'autre en permanence. C'est ce qu'il leur vaut leur réputation de confort mais aussi de faiblesse car du coup ils ne sont pas éternels. Et pour les changer il faut tomber la boite (plutôt cher).

8-EMBRAYAGE MODERNE : BOITE DITE A DOUBLE EMBRAYAGE .

En fait ce systeme est plus prés d'une boite automatique que d'un embrayage mécanique. C'est un systéme dit humide (sous carter d'huile). Il tire son nom de la présence effective de 2 embrayages mais le plus important c'est qu'il y a aussi 2 arbres d'entrée dans la boite et c'est là qu'est tout le secret.

Il y a 2 embrayages dont un seul à la fois peut être couplé au moteur. Par contre les 2 arbres d'entrée tournent à la vitesse du moteur. Donc quand l'un est en prise sur un rapport, l'autre est prépositionné sur un autre rapport en attente mais à la même vitesse. Au changement de rapport il ne faut que le temps de coller l'autre embrayage ( pas de temps perdu à la synchronisation du rapport suivant ).

La logique aurait voulue qu'il y est un 3éme arbre: prépositionnement du rapport inférieur (rétrogradage rapide) , un en prise ( pour rouler) et un prépositionné sur le rapport supérieur (accélération). Mais tout cela est piloté électroniquement et en prenant certaines logiques: si rapport engagé à 1 200 tours on ne passera pas le rapport supérieur (sous-régime) et si limite rupteur on ne passera pas le rapport inférieur (sur-régime). Pour compliquer le systéme il y a un volant bimasse pour amortir les accoups des changements rapides de rapports.Ce qui en fait une boite rapide mais cher.

9-EMBRAYAGE MECANIQUE : REGLAGE SUR EMBRAYAGE CLASSIQUE .

Comme dit au début, sur un embrayage classique à câble il faut qu'il soit de la bonne longueur. Pour cela soit on le régle manuellement soit il y a un mécanisme de rattrapage de jeu automatique.

Pour le réglage manuel on parle du réglage de la garde, il s'agit de laisser un peu de mou au cable afin qu'il ne force pas sur la butée (sinon destruction prématuré du systéme). Il s'agit le plus souvent d'un écrou-contre écrou à la fourchette. Le jeu ne doit pas être trop faible (ne pas forcer) ni trop grand (débrayage incomplet).

Il existe des systéme de rattrapage automatique, au dela d'un certain mou de cable un ressort fait pivoter une came qui retend le cable à la pédale. Si vous changé d'embrayage ne pas oublier de le remettre en position initiale.
9-EMBRAYAGE : PURGE SUR SYSTEMES A COMMANDE HYDRAULIQUE .

Sur ce systéme il n'y a que les purges , toute présence d'air entraine un mauvais débrayage ou pas de débrayage du tout. Pour les systémes à émetteur-récepteur sur fourchette il se purge sur le récepteur comme pour une purge de frein classique. Pour les butées hydrauliques il est souvent indiqué de les pré-remplir à la seringue pour éviter leur destruction ( le fonctionnement à sec coupe les joints) puis de procéder à une purge classique.

Attention aussi en cas de changement de liquide de frein si le circuit d'embrayage est alimenté par le même bocal, cas fréquent, il faudra aussi changé et purgé le circuit d'embrayage.

  

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