Types de connexions de couplage
Teneur
Un accouplement est un dispositif spécial (élément de véhicule) qui relie les extrémités des arbres et les pièces mobiles qui s'y trouvent. L'essence d'une telle connexion est de transférer de l'énergie mécanique sans perdre son ampleur. Dans le même temps, selon l'objectif et la conception, les accouplements peuvent également relier deux arbres situés à proximité l'un de l'autre.
Le rôle des joints d'accouplement dans le fonctionnement d'une voiture ne peut guère être surestimé: ils sont conçus pour éliminer les charges élevées des mécanismes, ajuster le parcours des arbres, assurer la séparation et la connexion des arbres pendant le fonctionnement, etc.
Classement des accouplements
Les types d'accouplements les plus populaires dans l'industrie automobile sont aujourd'hui normalisés, cependant, il existe un certain nombre d'appareils qui seront fabriqués en fonction de mesures individuelles pour chaque marque de voiture particulière. Compte tenu de la vocation première de l'embrayage (transmission du couple sans en changer la valeur), il existe plusieurs grands types de dispositifs :
- selon le principe de contrôlabilité - non géré (permanent, statique) et autogéré (automatique);
- par groupes et fonctions différentes dans la voiture - rigides (ceux-ci incluent les accouplements à manchon, à bride et enroulés longitudinalement);
- pour régler l'angle de connexion entre deux arbres coaxiaux, des accouplements articulés sont utilisés (leurs principaux types sont les engrenages et les chaînes);
- selon les possibilités de compensation des charges lors de la conduite (à l'aide d'un mécanisme en étoile, d'un doigt de manche et d'éléments avec une coque);
- par la nature de la connexion / séparation de deux arbres (came, came-disque, friction et centrifuge);
- entièrement automatique, c'est-à-dire contrôlé indépendamment des actions du conducteur (dépassement, centrifuge et sécurité);
- sur l'utilisation des forces dynamiques (électromagnétiques et simplement magnétiques).
Description de chaque article
Pour une considération plus détaillée des fonctions et de la structure de chacune des connexions de couplage, la description suivante est proposée.
Incontrôlable
Ils se caractérisent par leur position statique et leur conception simple. Il est possible d'effectuer divers réglages et ajustements dans leur travail uniquement dans un service automobile spécialisé avec un arrêt complet du moteur.
L'accouplement aveugle est une connexion complètement statique et clairement fixe entre les arbres. L'installation de ce type d'accouplement nécessite un centrage particulièrement précis, car si au moins une petite erreur est commise, le fonctionnement des arbres sera perturbé ou impossible en principe.
Le type de raccords à manchon est considéré comme le plus simple de tous les types de raccords aveugles. Cet élément est constitué d'une douille équipée de goupilles. L'utilisation d'attelages à manchons s'est pleinement justifiée sur des véhicules dont le fonctionnement n'implique pas de charges importantes (berlines de type urbain). Traditionnellement, les accouplements à manchon aveugle sont installés sur des arbres de petit diamètre - pas plus de 70 mm.
L'accouplement à bride est considéré aujourd'hui comme l'un des éléments de connexion les plus courants dans les voitures de tous types. Il se compose de deux moitiés d'accouplement de taille égale, qui sont boulonnées l'une à l'autre.
Ce type d'accouplement est conçu pour relier deux arbres d'une section de 200 mm. En raison de leur petite taille et de leur conception simplifiée, les accouplements à bride leur permettent d'être utilisés à la fois sur les voitures économiques et les voitures de luxe.
La version compensatrice des accouplements (accouplement rigide) est conçue pour aligner tous les types de logement d'arbre. Quel que soit l'axe sur lequel l'arbre se déplace, toutes les lacunes de l'installation ou de la conduite du véhicule seront lissées. Grâce au travail des embrayages compensateurs, la charge est réduite à la fois sur les arbres eux-mêmes et sur les roulements axiaux, ce qui garantit une longue durée de vie des mécanismes et du véhicule dans son ensemble.
Le principal inconvénient dans le fonctionnement de ce type d'embrayage est qu'il n'y a aucun élément qui atténuerait les chocs de la route.
L'embrayage à disque à cames a la structure suivante : il contient deux demi-accouplements et un disque de connexion, qui est situé entre eux. En effectuant son travail, le disque se déplace le long des trous découpés dans les moitiés d'accouplement et apporte ainsi des ajustements au fonctionnement des arbres coaxiaux. Bien sûr, le frottement du disque s'accompagnera d'une usure rapide. Par conséquent, une lubrification programmée des surfaces d'accouplement et un style de conduite doux et non agressif sont nécessaires. De plus, pour prolonger la durée de vie des embrayages Cam-disc sont fabriqués aujourd'hui à partir des alliages d'acier les plus résistants à l'usure.
La structure de l'accouplement à engrenages est déterminée par deux moitiés d'accouplement, qui ont des dents spéciales sur leur surface. De plus, les moitiés d'accouplement sont en outre équipées d'un clip à dents internes. Ainsi, l'accouplement à engrenages peut transmettre le couple à plusieurs dents de travail à la fois, ce qui garantit également une capacité de charge plus élevée. En raison de sa structure, cet accouplement a de très petites dimensions, ce qui le rend très demandé dans les voitures de tous types.
Les éléments des accouplements à engrenages sont en aciers saturés de carbone. Avant l'installation, les éléments doivent subir un traitement thermique.
Les accouplements élastiques compensateurs, contrairement aux accouplements rigides compensateurs, non seulement corrigent l'alignement des arbres, mais réduisent également la force de charge qui apparaît lors du changement de vitesse.
L'accouplement à manchon et goupille est composé de deux moitiés d'accouplement, qui sont reliées par des doigts. Des pointes en matières plastiques sont placées au bout des doigts afin de réduire la force de charge et de l'adoucir. Dans le même temps, l'épaisseur des pointes elles-mêmes (ou douilles) est relativement faible et, par conséquent, l'effet de ressort n'est pas non plus important.
Ces dispositifs d'attelage sont largement utilisés dans les complexes d'unités de propulsion électrique.
L'utilisation d'un embrayage à ressorts serpent implique la transmission d'un couple important. Structurellement, ce sont deux moitiés d'accouplement, qui sont équipées de dents d'une forme unique. Entre les moitiés d'accouplement se trouvent des ressorts en forme de serpent. Dans ce cas, l'embrayage est monté dans une coupelle qui, d'une part, économise la place de travail de chacun des ressorts et, d'autre part, assure la fonction d'alimentation en lubrifiant des éléments du mécanisme.
L'embrayage est plus cher à fabriquer, mais ses performances durables rendent ce type de mécanisme adapté aux voitures haut de gamme.
Géré
La principale différence avec les non contrôlés est qu'il est possible de fermer et d'ouvrir des arbres coaxiaux sans arrêter le fonctionnement de l'unité de propulsion. Pour cette raison, les types d'accouplements contrôlés nécessitent une approche extrêmement prudente de leur installation et de l'alignement des arrangements d'arbres.
L'embrayage à came se compose de deux demi-accouplements qui sont en contact l'un avec l'autre avec des saillies spéciales - des cames. Le principe de fonctionnement de tels accouplements est que, lorsqu'il est allumé, un demi-accouplement avec ses protubérances pénètre de manière rigide dans les cavités de l'autre. Ainsi, une connexion fiable entre eux est réalisée.
Le fonctionnement de l'embrayage à came s'accompagne d'une augmentation du bruit et même des chocs, c'est pourquoi il est d'usage d'utiliser des synchroniseurs dans la conception. En raison de la sensibilité à l'usure rapide, les moitiés d'accouplement elles-mêmes et leurs cames sont en acier durable, puis trempées au feu.
Les accouplements à friction fonctionnent sur le principe du transfert de couple dû à la force résultant du frottement entre les surfaces des éléments. Au tout début de l'activité de travail, un glissement se produit entre les moitiés d'accouplement, c'est-à-dire qu'une mise en marche en douceur de l'appareil est assurée. Le frottement dans les embrayages à friction est obtenu par le contact de plusieurs paires de disques, qui sont situés entre deux demi-accouplements de taille égale.
autogéré
Il s'agit d'un type d'attelage automatique qui exécute plusieurs tâches simultanément dans une machine. Tout d'abord, il limite l'amplitude des charges. Deuxièmement, il ne transfère la charge que dans une direction strictement spécifiée. Troisièmement, ils s'allument ou s'éteignent à une certaine vitesse.
Un type d'embrayage autocontrôlé fréquemment utilisé est considéré comme un embrayage de sécurité. Il est inclus dans le travail au moment où les charges commencent à dépasser une certaine valeur fixée par le fabricant de la machine.
Des embrayages de type centrifuge sont installés sur les véhicules pour des capacités de démarrage en douceur. Cela permet à l'unité de propulsion de développer plus rapidement sa vitesse maximale.
Mais les embrayages à roue libre, au contraire, ne transfèrent le couple que dans une direction donnée. Cela vous permet d'augmenter la vitesse de la voiture et d'optimiser les performances de ses systèmes.
Les principaux types de raccords utilisés aujourd'hui
L'accouplement Haldex est très populaire sur le marché automobile. La première génération de cet embrayage pour les véhicules à traction intégrale est sortie en 1998. L'embrayage n'était bloqué que sur l'essieu moteur avant au moment du patinage des roues. C'est pour cette raison qu'Haldex a reçu beaucoup de commentaires négatifs à l'époque, car le travail de cet embrayage ne permettait pas de contrôler en douceur la voiture lors de dérives ou de glissades.
Depuis 2002, un modèle Haldex amélioré de deuxième génération est sorti, depuis 2004 - le troisième, depuis 2007 - le quatrième, et depuis 2012 la dernière, la cinquième génération est sortie. À ce jour, l'accouplement Haldex peut être installé à la fois sur l'essieu avant et sur l'arrière. Conduire une voiture est devenu beaucoup plus pratique grâce aux caractéristiques de conception de l'embrayage et à des améliorations innovantes telles qu'une pompe ou un embrayage en fonctionnement constant contrôlé par l'hydraulique ou l'électricité.
Les accouplements de ce type sont activement utilisés sur les voitures Volkswagen.
Cependant, les embrayages Torsen sont considérés comme plus courants (installés sur Skoda, Volvo, Kia et autres). Cet embrayage a été développé par des ingénieurs américains spécifiquement pour les différentiels à glissement limité. Le mode de fonctionnement de Torsen est très simple : il n'égalise pas le couple fourni aux roues qui patinent, mais redirige simplement l'énergie mécanique vers la roue qui a une adhérence plus fiable sur la surface de la route.
L'avantage des dispositifs différentiels avec embrayage Torsen est leur faible coût et leur réponse instantanée à tout changement dans le fonctionnement des roues pendant la conduite. L'accouplement a été affiné à plusieurs reprises et peut aujourd'hui être considéré comme le plus populaire de l'industrie automobile moderne.
Entretien des embrayages
Comme toute autre unité ou mécanisme d'un véhicule, les dispositifs d'attelage nécessitent un entretien de qualité. Les spécialistes du groupe de sociétés Favorit Motors corrigeront le fonctionnement des accouplements de tout type ou remplaceront l'un de leurs composants.
