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EXPOSE DE CONSTRUCTION MECANIQUE II THEME : LES EMBRAYAGES Page 1 Par TIENTCHEU

EXPOSE DE CONSTRUCTION MECANIQUE II THEME : LES EMBRAYAGES Page 1 Par TIENTCHEU Jacques. N & MODJODE MODJO. E : Elèves ingénieur en Technologie Automobile(FGI) CONTENU INTRODUCTION ...................................................................................................................... 3 I- ETUDE DES EMBRAYAGES .......................................................................................... 3 I-1- Schéma de mise en situation ............................................................................................ 3 I-2- Raison d’être des embrayages ......................................................................................... 4 I-3- FONCTIONS A REALISER PAR L’EMBRAYAGE .................................................... 4 I-4- QUALITES D’UN BON EMBRAYAGE ....................................................................... 4 I-5- CLASSIFICATION DES EMBRAYAGES ....................................................................... 5 I-5-1- D’après la nature de la liaison entre les deux arbres ........................................................ 5 I-5-2. D’après la nature de la commande .................................................................................. 5 II- LES EMBRAYAGES A LIAISON PAR OBSTACLE (INSTANTANES) ...................... 5 II-1-2- Critique ........................................................................................................................... 6 II-2- Les embrayages à dents .................................................................................................... 6 II-3. Les embrayages à encliquetages ....................................................................................... 6 II-3-1. Les embrayages à rochet et cliquet ................................................................................ 6 II-3-2. Les embrayages à billes ou rouleaux ............................................................................. 7 II-3-3. Dispositif de Commande ................................................................................................. 7 III-LES EMBRAYAGES A FRICTION .................................................................................... 7 III-1- Principe ............................................................................................................................. 7 III-2. Condition d’entrainement ................................................................................................. 8 III-2-1. Couple d’adhérence ................................................................................................... 8 III-2-2. Discussion .................................................................................................................. 9 III-2-3. Capacité d’un bon embrayage .................................................................................... 9 III-2-4. Poussée axiale .......................................................................................................... 10 III-3. NATURE DES SURFACES EN CONTACT ................................................................ 10 III-4- FORME DES SURFACES EN CONTACT .................................................................. 11 III-5- FORCE PRESSANTE .................................................................................................... 11 IV- EMBRAYAGE A FRICTION A COMMANDE MECANIQUE ................................. 11 IV-1- Constituants ................................................................................................................ 11 IV-2- Embrayage a disque unique ........................................................................................ 12 IV-2-1- Exemple de réalisation ......................................................................................... 12 EXPOSE DE CONSTRUCTION MECANIQUE II THEME : LES EMBRAYAGES Page 2 Par TIENTCHEU Jacques. N & MODJODE MODJO. E : Elèves ingénieur en Technologie Automobile(FGI) IV-2-2. Condition à remplir .............................................................................................. 12 V- EMBRAYAGE A DISQUES MULTIPLES ....................................................................... 12 V-1- Principe ........................................................................................................................ 12 V-2-1- Embrayage multidisque à commande hydraulique ou pneumatique ....................... 13 V-2-2- Réalisation d’un embrayage multidisque à commande mécanique ......................... 13 V-2-3- Critique ..................................................................................................................... 14 VI- EMBRAYAGE A CONES ................................................................................................ 14 VI-1. Principe ....................................................................................................................... 14 VI-2- Couple d’adhérence .................................................................................................... 15 VI-3- Critique ....................................................................................................................... 15 VII-EMBRAYAGE A FRICTION CYLINDRIQUE .............................................................. 15 VII-1- Principe .................................................................................................................. 15 VI-2- Exemple de réalisation (embrayage a anneau extensible Fiat) ................................... 16 VII-3-Critique ....................................................................................................................... 16 VIII- COMMANDE MECANIQUE ........................................................................................ 16 VIII-1- Les types de commandes d’embrayage d’automobile .......................................... 16 VIII-2- les butées de débrayage à roulement .................................................................... 18 VIII-3- Particularité Embrayage A Friction A Commande Pneumatique Et Hydraulique 18 IX- EMBRAYAGE ELECTROMAGNETIQUE FERLEC .................................................... 18 IX-1-Principe ........................................................................................................................ 18 IX-2- Fonctionnement .......................................................................................................... 19 IX-3-Critique ........................................................................................................................ 19 9-4-Emploi ............................................................................................................................ 19 X- EMBRAYAGE AUTOMATIQUE (COUPLEUR ET CONVERTISSEURS DE COUPLE) .................................................................................................................................................. 20 X-1- Caractéristiques principales et utilisation ................................................................. 20 X-2- Coupleur Hydraulique .............................................................................................. 20 X-3- convertisseur de couple .................................................................................................... 22 XI- COMPARAISON ENTRE COUPLEUR ET CONVERTISSEUR DE COUPLE ............ 23 XI-1- Points commun entre les deux................................................................................. 23 XI-2- Points divergents entre les deux .............................................................................. 23 CONCLUSION ........................................................................................................................ 24 EXPOSE DE CONSTRUCTION MECANIQUE II THEME : LES EMBRAYAGES Page 3 Par TIENTCHEU Jacques. N & MODJODE MODJO. E : Elèves ingénieur en Technologie Automobile(FGI) INTRODUCTION Un embrayage est un accouplement temporaire permettant d’accoupler ou de désaccoupler à volonté deux arbres en rotation. L’embrayage est toujours situé : entre le moteur et les autres éléments de la transmission. Il a pour but de transmettre temporairement le mouvement de rotation et le couple d’une partie motrice à une partie réceptrice sans modification de couple ni de vitesse mais rend les deux arbres solidaires l’un de l’autre (embrayage) ou indépendant de l’autre (débrayage). Selon le type d’embrayage employé, l’embrayage peut-être brusque (verrouillage positif des éléments menés et menants) ; progressif (semi-positif) lorsqu’un glissement peut se produire lors d’une surcharge particulière ou glissant lorsque l’élément entraîné tourne à une vitesse plus faible que l’élément menant. La majorité des embrayages sont positifs ou semi-positifs. Les caractéristiques de glissement permanent ne se rencontrent que dans certains type d’embrayages à fluide, ils sont alors appelés coupleurs. I- ETUDE DES EMBRAYAGES I-1- Schéma de mise en situation Bloc-cylindres Embrayage s Boite de vitesses LES EMBRAYAGES figure 1 : Schéma de mise en situation EXPOSE DE CONSTRUCTION MECANIQUE II THEME : LES EMBRAYAGES Page 4 Par TIENTCHEU Jacques. N & MODJODE MODJO. E : Elèves ingénieur en Technologie Automobile(FGI) I-2- Raison d’être des embrayages Il se justifie dans les cas suivants : a) Par nécessité, dans la transmission entre un moteur et une machine réceptrice, lorsque le couple au démarrage du moteur est faible ou nul et que le couple résistant est élevé ; l’embrayage ne doit s’effectuer que quand le moteur atteint une certaine vitesse et un couple important. Par nécessité également pour la manœuvre d’une boite de vitesse sans arrêt du moteur. b) Par commodité, pour éviter l’entrainement en rotation d’une machine temporairement inutile. c) Par sécurité, pour permettre le désaccouplement rapide de la machine réceptrice sans arrêt du moteur. I-3- FONCTIONS A REALISER PAR L’EMBRAYAGE - Au démarrage du véhicule, il assure un accouplement progressif entre le moteur et les organes de transmission. - Pendant le roulage du véhicule, il doit assurer une transmission complète du couple moteur, c’est à dire sans glissement. - Il désaccouple temporairement la liaison lors des changements de rapports de vitesses I-4- QUALITES D’UN BON EMBRAYAGE  La prise de mouvement se fait sans à coup grâce à un léger patinage, il doit être progressif  En position embrayée, il ne doit plus patiner, il doit être adhérent  Il doit pouvoir s’arrêter rapidement quand on débraye, il doit être de faible inertie  Le patinage pendant la phase de démarrage entraîne des températures élevées, il doit être résistant aux températures élevées  il doit être facile à manœuvrer  Pas de glissement  Débrayage complet et instantanée Poussée axiale réduite que possible  Construction simple, robuste, Réglage et entretien facile EXPOSE DE CONSTRUCTION MECANIQUE II THEME : LES EMBRAYAGES Page 5 Par TIENTCHEU Jacques. N & MODJODE MODJO. E : Elèves ingénieur en Technologie Automobile(FGI) I-5- CLASSIFICATION DES EMBRAYAGES I-5-1- D’après la nature de la liaison entre les deux arbres  Liaison par obstacle ;  Liaison par adhérence : embrayage par friction ;  Liaison par attraction magnétique ;  Liaison par l’énergie d’un fluide ; I-5-2. D’après la nature de la commande  Embrayages commandés : la manœuvre s’effectue à la volonté de l’opérateur à commande mécanique, électrique, hydraulique et pneumatique.  Embrayages automatiques : la manœuvre s’effectue sans intervention de l’opérateur, lorsque certaines conditions sont remplies (grandeur du couple ou de la vitesse).  Par accouplement mécanique : embrayage centrifuge, embrayage électromagnétique, embrayage piloté  par accouplement hydrocinétique : coupleur, convertisseur. II- LES EMBRAYAGES A LIAISON PAR OBSTACLE (INSTANTANES) Ce sont des embrayages dont l’entraînement se fait par obstacle (embrayages à denture : carré, trapézoïdale, triangulaire). De conception simple et économique, sa manœuvre se fait obligatoirement à l’arrêt. II-1. Les embrayages à griffes fig. 2 : les embrayages à griffes II-1-1- Principe L’embrayage comporte deux plateaux 2 et 12 munis de griffes pénétrant l’une dans l’autre, le plateau 2 est entièrement solidaire de l’arbre moteur 1 (emmanchement serré+ clavette de sécurité) ; le plateau 12 n’est solidaire de l’arbre mené 11 qu’en rotation (clavette parallèle fixe par vis) le glissement de 12 sur 11 permet l’embrayage et le débrayage. L’épaulement de EXPOSE DE CONSTRUCTION MECANIQUE II THEME : LES EMBRAYAGES Page 6 Par TIENTCHEU Jacques. N & MODJODE MODJO. E : Elèves ingénieur en Technologie Automobile(FGI) l’arbre 1 supporte la poussée axiale lors de l’embrayage ; la bague d’arrêt 14 forme butée de 12 au débrayage. La bague 4 assure le centrage des deux arbres ; pendant le débrayage, 4 tourne alors que 11 est arrêté d’où nécessité d’un graissage. II-1-2- Critique C’est un mécanisme robuste, réversible, permettant de transmettre des couples importants et dans les deux sens ; pas de poussée axiale pendant la marche ; mais pas de progressivité. Emploi réduit ; isolement d’une partie de la transmission ; on trouve un dispositif analogue dans les boites de vitesses (crabots). II-2- Les embrayages à dents Type A : dents dissymétriques le mouvement est transmis dans un seul sens. En sens inverse, il y aurait débrayage. Type B : dents trapézoïdales Il transmet le mouvement dans les 2 sens produisant des efforts axiaux tendant à écarter les 2 plateaux. Type C : dents triangulaire Les efforts axiaux étant importantes, il faut utiliser un ressort pour équilibrer ces efforts lui permettant de fonctionner en limiteur de couple. II-3. Les embrayages à encliquetages Ces appareils permettent l’entrainement de l’arbre mené dans un seul sens ; dans l’autre sens il y a débrayage. Il en est de même si l’arbre moteur ralentit brusquement, donc si l’arbre mené tourne plus vite que l’arbre moteur. Exemple : roue libre de bicyclette. II-3-1. Les embrayages à rochet et cliquet fig.3 : embrayages à rochet et cliquet EXPOSE DE CONSTRUCTION MECANIQUE II THEME : LES EMBRAYAGES Page 7 Par TIENTCHEU Jacques. N & MODJODE MODJO. E : Elèves ingénieur en Technologie Automobile(FGI) Le plateau moteur 2 porte le cliquet 3 qui est appuyé par le ressort 4 sur la denture du plateau mené 12 ; on voit que si le mouvement relatif de 2 par rapport à 12 est en sens contraire, il y a débrayage. uploads/Industriel/ tpe-embrayage.pdf