Volant bimasse

Le moteur à combustion interne est loin d'être parfait et son couplage à la boîte de vitesses avec un embrayage crée des problèmes supplémentaires que les concepteurs tentent de résoudre depuis des années. Et force est d'admettre qu'ils le font de plus en plus efficacement.

Les modifications de l'accélération des pistons, résultant à la fois de l'ajout ou de l'admission de gaz par le conducteur, et des ratés d'allumage eux-mêmes, ainsi que des modifications du sens de déplacement des pistons, entraînent des modifications du régime moteur. . Cela provoque à son tour des vibrations qui sont transmises du vilebrequin à travers le volant, l'embrayage et l'arbre à la boîte de vitesses. Là, ils contribuent aux dents de l'engrenage. Le bruit qui l'accompagne est connu sous le nom de bruit de cliquetis. Les vibrations du moteur provoquent également des secousses corporelles. Tous ensemble réduit le confort de Voyage.

Le phénomène de transmission des vibrations du vilebrequin aux éléments successifs du système d'entraînement est de nature résonante. Cela signifie que l'intensité de ces oscillations se produit dans une certaine plage de vitesse de rotation. Tout dépend des masses en rotation du moteur et du réducteur, ou plutôt de leurs moments d'inertie. Plus le moment d'inertie des masses tournantes de la boîte de vitesses est important, plus la vitesse à laquelle un phénomène de résonance indésirable se produit est faible. Malheureusement, dans une solution de transmission classique, une proportion beaucoup plus importante des masses en rotation se trouve du côté du moteur.

Silencieux dans le bouclier

Malgré ces difficultés, les concepteurs ont depuis longtemps trouvé un moyen d'empêcher la libre transmission des vibrations du moteur à la transmission. Pour ce faire, le disque d'embrayage est équipé d'un amortisseur de vibrations de torsion. Il se compose d'éléments de torsion et de friction. Les premiers comprennent le disque d'entraînement et le contre-disque, ainsi que des ressorts hélicoïdaux situés dans les découpes correspondantes du logement du disque. En faisant varier la taille des découpes et des ressorts, différentes caractéristiques d'amortissement des vibrations peuvent être obtenues. Le but des éléments de friction est d'empêcher un balancement excessif de l'amortisseur de vibrations. Le coefficient de frottement requis entre les surfaces de travail est obtenu en utilisant des anneaux de frottement fabriqués, par exemple, à partir d'un plastique approprié.

L'amortisseur de vibrations du disque d'embrayage a subi diverses améliorations au fil des ans. À l'heure actuelle, incl. amortisseur de vibrations à deux étages avec pré-amortisseur séparé et amortisseur de vibrations à deux étages avec pré-amortisseur intégré et friction variable.

L'amortissement des vibrations sur le disque d'embrayage n'est pas totalement efficace. La résonance et le bruit qui l'accompagne se produisent dans la plage de régime de ralenti ou légèrement plus haut. Pour vous en débarrasser, vous devez augmenter en conséquence le moment d'inertie des pièces mobiles de la boîte de vitesses à l'aide d'un volant supplémentaire placé sur l'arbre de transmission. Cependant, une telle solution entraînerait des problèmes de changement de vitesse importants car une synchronisation serait nécessaire en raison de la masse tournante supplémentaire de cette roue à forte inertie.

Volant bimasse

Une bien meilleure solution serait de diviser la masse du volant en deux parties. L'un est relié rigidement au vilebrequin, l'autre est relié aux pièces tournantes de la boîte de vitesses par l'intermédiaire du disque d'embrayage. Ainsi, un volant bimasse a été créé, grâce auquel, sans augmenter la masse totale du volant, d'une part, une augmentation des moments d'inertie des masses rotatives de la transmission a été obtenue, et d'autre part , une diminution du moment d'inertie des pièces tournantes du moteur. En conséquence, cela a entraîné des moments d'inertie presque égaux des deux côtés. La position de l'amortisseur de vibrations a également été modifiée, qui a été déplacée du disque d'embrayage entre les parties du volant. Cela permet à l'amortisseur de fonctionner à des angles de direction allant jusqu'à 60 degrés (au niveau du disque d'embrayage, il est inférieur à 20 degrés).

L'utilisation d'un volant bimasse a permis de décaler la plage d'oscillations résonnantes en dessous du régime de ralenti, et donc au-delà de la plage de fonctionnement du moteur. En plus d'éliminer les vibrations de résonance et le bruit de transmission caractéristique qui l'accompagne, le volant bimasse facilite également les changements de vitesse et augmente la durée de vie des synchroniseurs. Il permet également de quelques pour cent (environ 5) de réduire la consommation de carburant.

Pour les classes inférieures

Le montage transversal du moteur et l'espace limité dans le compartiment moteur rendent difficile voire impossible l'utilisation d'un volant bimasse au lieu d'un volant traditionnel. Le DFC (Damped Flywheel Clutch), développé par LuK, vous permet d'utiliser les avantages d'un volant bimasse dans les véhicules de petite et moyenne taille. La combinaison du volant moteur, du plateau de pression et du disque d'embrayage en une seule unité rend l'embrayage DFC aussi spacieux qu'un embrayage classique. De plus, l'ensemble d'embrayage DFC ne nécessite pas le centrage du disque d'embrayage.

Exigences, durabilité et coût

Un volant bimasse spécial est conçu pour un moteur et une boîte de vitesses spécifiques. Pour cette raison, il ne peut être installé sur aucun autre type de véhicule. Si cela se produit, non seulement le bruit de transmission augmentera, mais le volant lui-même peut être détruit. Les fabricants interdisent également le démontage du volant bimasse en pièces. Tout traitement de réparation des surfaces frottantes, toute "modification" de la roue est également inacceptable.

En ce qui concerne la durabilité d'un volant d'inertie à double masse, c'est une affaire délicate, car sa durée de vie dépend de nombreux facteurs, notamment l'état du moteur, le style de conduite et le type. Cependant, il existe des opinions selon lesquelles il devrait durer au moins aussi longtemps que le disque d'embrayage. Il existe également des recommandations technologiques telles que, avec le kit d'embrayage, le volant bimasse doit également être remplacé. Ceci, bien sûr, augmente le coût de remplacement, car une roue à deux masses n'est pas bon marché. Par exemple, dans une BMW E90 320d (163 km), le prix de la roue d'origine produite en série est de 3738 PLN, tandis que son remplacement coûte 1423 PLN.