Conseils pour vérifier et remplacer le joint homocinétique et son anthère

De nombreux automobilistes savent que leur voiture comporte une pièce appelée joint homocinétique, mais tout le monde ne sait pas ce que c'est et à quoi ça sert. L'abréviation rusée représente la charnière des vitesses angulaires égales. Mais pour la plupart des gens, le décodage n'explique pas grand-chose. Dans cet article, nous allons essayer de comprendre le but et le dispositif du joint homocinétique, découvrir comment vérifier et remplacer cette pièce.

Qu'est-ce que c'est et à quoi ça sert

Au début de l'industrie automobile, les ingénieurs ont rencontré de sérieuses difficultés pour essayer de mettre en œuvre la traction avant. Au début, des joints universels étaient utilisés pour transférer la rotation du différentiel aux roues. Cependant, dans des conditions où la roue pendant le mouvement est déplacée verticalement et en même temps tourne également, la charnière extérieure est forcée de travailler à un angle de l'ordre de 30° ou plus. Dans une transmission à cardan, le moindre désalignement des arbres conjugués entraîne une vitesse angulaire de rotation inégale de l'arbre mené (dans notre cas, l'arbre mené est l'arbre d'essieu de la suspension). Il en résulte une perte de puissance importante, des à-coups et une usure rapide des charnières, des pneus, ainsi que des arbres et engrenages de la transmission.

Le problème a été résolu avec l’avènement des joints à vitesse angulaire égale. Le joint homocinétique (dans la littérature on trouve parfois le terme « joint homocinétique ») est un élément d'une automobile, grâce auquel la constance de la vitesse angulaire de chaque arbre de roue est assurée, quel que soit l'angle de rotation des roues et la position relative des arbres d'entraînement et mené. En conséquence, le couple est transmis pratiquement sans perte de puissance, sans à-coups ni vibrations. De plus, les joints homocinétiques permettent de compenser la course et les vibrations du moteur pendant la conduite.

En forme, le joint homocinétique ressemble à la munition bien connue, c'est pourquoi il a reçu son nom commun - «grenade». Cependant, certains préfèrent l'appeler une "poire".

Deux joints homocinétiques sont installés sur chaque arbre d'essieu - interne et externe. L'intérieur a un angle de travail inférieur à 20 ° et transmet le couple du différentiel de la boîte de vitesses à l'arbre de roue. L'extérieur peut travailler à un angle allant jusqu'à 40°, il est installé à l'extrémité de l'arbre d'essieu du côté de la roue et assure sa rotation et sa rotation. Ainsi, dans la version à traction avant, il n'y en a que 4 et la voiture à traction intégrale dispose de 8 «grenades».

Étant donné que les arbres d'essieu droit et gauche présentent des différences structurelles, les joints homocinétiques sont à droite et à gauche. Et bien sûr, les charnières internes et externes diffèrent les unes des autres. Ceci doit être pris en compte lors de l'achat de nouvelles pièces de rechange. Ne pas oublier également la conformité des cotes d'installation. Les anthères doivent également être sélectionnées en fonction du modèle et de la modification de la machine.

Variétés structurelles de joints homocinétiques

Le joint homocinétique n'est pas une nouvelle invention, les premiers échantillons ont été développés il y a une centaine d'années.

cardan double

Tout d'abord, ils ont commencé à utiliser un joint homocinétique à double cardan, composé de deux joints de cardan travaillant par paires. Il est capable de supporter des charges importantes et de travailler sous de grands angles. La rotation inégale des charnières est mutuellement compensée. La conception est assez volumineuse, donc à notre époque, elle a été conservée principalement sur les camions et les VUS à quatre roues motrices.

Came

En 1926, le mécanicien français Jean-Albert Grégoire a inventé et breveté un appareil appelé le Trakta. Il se compose de deux fourchettes, dont l'une est reliée à l'arbre moteur, l'autre à l'arbre mené, et de deux cames reliées entre elles. En raison de la grande surface de contact des pièces frottantes, les pertes se sont avérées très élevées et l'efficacité était faible. Pour cette raison, les joints homocinétiques à came ne sont pas largement utilisés.

Disque de came

Leur modification, les joints came-disque, développée en Union soviétique, avait également un faible rendement, mais résistait à des charges plus importantes. Actuellement, leur utilisation est limitée principalement aux véhicules utilitaires, où des vitesses d'arbre élevées ne sont pas nécessaires, ce qui peut entraîner un échauffement excessif.

Rotule Weiss

Le premier joint à rotule homocinétique a été breveté en 1923 par Karl Weiss. Dans celui-ci, le couple était transmis à l'aide de quatre balles - une paire fonctionnait en avançant, l'autre en reculant. La simplicité de conception et le faible coût de fabrication ont rendu cet appareil populaire. L'angle maximal auquel cette charnière fonctionne est de 32 °, mais la ressource ne dépasse pas 30 70 kilomètres. Par conséquent, après les années XNUMX du siècle dernier, son utilisation a pratiquement disparu.

La rotule d'Alfred Zeppa

Plus chanceux était un autre joint à rotule, qui non seulement a survécu avec succès à ce jour, mais est également utilisé dans presque tous les véhicules à traction avant modernes et de nombreux véhicules à traction intégrale à suspension indépendante. La conception à six billes a été inventée en 1927 par l'ingénieur américain d'origine polonaise Alfred Hans Rzeppa, qui travaillait pour la société automobile Ford. Au passage, notons que sur Internet en langue russe, le nom de l'inventeur est écrit partout comme Rceppa, ce qui est absolument faux.

Le clip intérieur du joint homocinétique de Zheppa est monté sur l'arbre d'entraînement et le corps en forme de bol est relié à l'arbre entraîné. Entre la bague intérieure et le boîtier se trouve un séparateur avec des trous retenant les billes. Il y a six rainures semi-cylindriques à l'extrémité de la cage intérieure et à l'intérieur du corps, le long desquelles les billes peuvent se déplacer. Cette conception est très fiable et durable. Et l'angle maximum entre les axes des arbres atteint 40°.

Les joints homocinétiques "Birfield", "Lebro", GKN sont des versions améliorées du joint Zheppa.

"Trépied"

La charnière appelée "Tripod" vient également de "Zheppa", bien qu'elle en diffère beaucoup. Une fourche à trois poutres situées à un angle de 120° les unes par rapport aux autres est placée à l'intérieur du corps. Chaque poutre a un rouleau qui tourne sur un roulement à aiguilles. Les rouleaux peuvent se déplacer le long des rainures à l'intérieur du boîtier. La fourche à trois faisceaux est montée sur les cannelures de l'arbre entraîné et le boîtier est relié au différentiel dans la boîte de vitesses. La plage d'angles de travail pour les «trépieds» est relativement petite - à moins de 25 °. D'autre part, ils sont très fiables et bon marché, ils sont donc souvent installés sur des voitures à propulsion arrière ou utilisés comme joints homocinétiques internes sur une traction avant.

Pourquoi une pièce aussi fiable tombe parfois en panne

Les conducteurs prudents se souviennent rarement des articulations CV, seulement de temps en temps ils remplacent leurs anthères. Avec un bon fonctionnement, cette pièce est capable de parcourir 100 ... 200 XNUMX kilomètres sans problème. Certains constructeurs automobiles affirment que la ressource du joint homocinétique est comparable à la durée de vie de la voiture elle-même. Ceci est probablement proche de la vérité, cependant, certains facteurs peuvent réduire la durée de vie du joint homocinétique.

• L'intégrité de l'anthère est d'une importance primordiale. En raison de ses dommages, de la saleté et du sable peuvent pénétrer à l'intérieur, ce qui agira comme un abrasif pouvant désactiver la «grenade» en seulement quelques milliers de kilomètres ou même plus rapidement. La situation peut être aggravée par l'eau et l'oxygène s'ils entrent en réaction chimique avec l'additif contenu dans le lubrifiant sous forme de bisulfure de molybdène. En conséquence, une substance abrasive se forme, ce qui accélérera la destruction de la charnière. La durée de vie moyenne des anthères est de 1 à 3 ans, mais leur état doit être vérifié tous les 5 XNUMX kilomètres.
• Le fait qu'un style de conduite pointu puisse ruiner une voiture en un temps record est probablement connu de tous. Pourtant, le nombre de sportifs de l'extrême ne diminue pas. Un démarrage rapide avec les roues sorties, une conduite hors route rapide et d'autres charges excessives sur la suspension détruiront les joints homocinétiques beaucoup plus tôt que le temps imparti.
• Le groupe à risque comprend également les voitures à moteur suralimenté. Les joints homocinétiques et les entraînements en général peuvent ne pas être en mesure de supporter la charge supplémentaire résultant d'un couple accru.

• Une attention particulière doit être portée à la lubrification. Au fil du temps, il perd ses propriétés, il doit donc être changé périodiquement. Un seul qui est spécifiquement conçu pour les joints homocinétiques doit être utilisé. Ne bourrez en aucun cas de graisse graphite dans la « grenade ». Une mauvaise lubrification ou une lubrification insuffisante raccourcira la durée de vie du joint homocinétique.
• Une autre raison de la mort prématurée de la «grenade» est les erreurs de montage. Ou peut-être que vous n'avez simplement pas eu de chance et que la pièce s'est avérée initialement défectueuse.

Comment vérifier l'état du joint homocinétique

La première étape consiste à inspecter et à s'assurer que l'anthère n'est pas endommagée. Même une petite fissure est la base de son remplacement immédiat, ainsi que du rinçage et du diagnostic de la «grenade» elle-même. Si cette procédure est effectuée à temps, il est possible que la charnière puisse être sauvée.

Un joint homocinétique défectueux produit un craquement métallique caractéristique. Pour vérifier, essayez de faire un virage à grand angle. S'il craque ou cogne lors d'un virage à droite, le problème se situe dans la charnière extérieure gauche. Si cela se produit lorsque vous tournez à gauche, la "grenade" extérieure droite doit probablement être remplacée.

Le diagnostic des joints homocinétiques internes est le plus facile à réaliser sur un ascenseur. Après avoir démarré le moteur, engagez la 1ère ou la 2ème vitesse. Le volant doit être en position médiane. Écoutez le travail des joints homocinétiques internes. Si un crépitement se fait entendre, la charnière n'est pas en ordre.

Si un craquement se fait entendre lors de la conduite en ligne droite et que l'accélération s'accompagne de vibrations, le joint défectueux doit être remplacé immédiatement. Sinon, il pourrait bientôt s'effondrer complètement. Le résultat probable est un blocage des roues avec toutes les conséquences qui en découlent.

Comment remplacer correctement

Un joint homocinétique défectueux ne peut pas être réparé. La pièce devra être entièrement remplacée. Les exceptions sont les anthères et leurs pinces, ainsi que les bagues de poussée et de retenue. Il convient de garder à l'esprit que le remplacement de l'anthère implique le démontage, le lavage et le dépannage obligatoires de la charnière elle-même.

Le remplacement est une tâche qui demande beaucoup de travail, mais qui est tout à fait réalisable pour ceux qui ont de l'expérience dans la réparation automobile et souhaitent économiser de l'argent. Le processus peut avoir ses propres nuances selon le modèle de voiture spécifique, il est donc préférable de se laisser guider par le manuel de réparation de votre voiture.

Pour effectuer des travaux, la machine doit être installée sur un ascenseur ou un trou d'inspection et vidanger partiellement l'huile de la boîte de vitesses (1,5 ... 2 l). Parmi les outils, un marteau, un ciseau, une pince, un tournevis, des clés, ainsi qu'un support et un étau vous seront utiles. Les consommables - colliers, graisse spéciale, écrou de moyeu - sont généralement livrés avec une nouvelle "grenade". De plus, le WD-40 ou un autre agent similaire peut être utile.

Ne retirez jamais les deux arbres de la boîte de vitesses en même temps. Terminez d'abord un essieu, puis passez à l'autre. Sinon, les engrenages différentiels changeront et de grandes difficultés surgiront lors de l'assemblage.

En général, la procédure est la suivante.

1. La roue est retirée du côté où la charnière va changer.
2. La jupe de l'écrou de moyeu est poinçonnée avec un marteau et un burin.
3. L'écrou du moyeu est dévissé. Pour ce faire, il est préférable d'utiliser une clé pneumatique. Si un tel outil n'est pas disponible, vous devrez alors travailler avec une clé à anneau ou une tête. Ensuite vous devrez appuyer et verrouiller la pédale de frein pour immobiliser la roue.

4. Dévissez les boulons qui fixent la rotule inférieure à la fusée d'essieu. est rétracté vers le bas et la fusée d'essieu est déplacée sur le côté.

5. Le joint homocinétique extérieur est retiré du moyeu. Si nécessaire, utilisez une dérive en métal doux. Parfois, les pièces collent les unes aux autres à cause de la rouille, alors vous avez besoin de WD-40 et d'un peu de patience.

6. L'entraînement est libéré de la boîte de vitesses. Très probablement, cela ne fonctionnera pas manuellement à cause de la bague de retenue à l'extrémité de l'arbre intérieur de la «grenade». Un levier aidera - par exemple, une monture.
7. L'arbre est serré dans un étau et le joint homocinétique est renversé. Vous devez frapper avec une dérive douce sur le roulement (bague intérieure), et non sur le corps.
8. La «grenade» retirée est soigneusement lavée avec de l'essence ou du carburant diesel. Si nécessaire, la pièce doit être démontée et dépannée, puis lubrifiée avec de la graisse spéciale et réinstallée. Si le joint homocinétique change complètement, le nouveau joint doit également être lavé et rempli de graisse. Environ 80 g sont nécessaires dans l'externe, 100 ... 120 g dans l'interne.
9. Une nouvelle anthère est tirée sur l'arbre, après quoi la «grenade» est remontée.
10. Les pinces sont serrées. Un outil spécial est nécessaire pour serrer solidement le collier de serrage. Sinon, il est préférable d'utiliser une pince à vis (vis sans fin) ou une attache en plastique. Serrez d'abord la grande pince, et avant d'installer la petite, utilisez un tournevis pour tirer le bord de la botte pour égaliser la pression à l'intérieur de celle-ci.

Après avoir serré l'écrou du moyeu, il doit être poinçonné afin qu'il ne se dévisse pas par la suite.

Et n'oubliez pas de remettre de la graisse dans la boîte de vitesses.