Formation technique Transmission des Véhicules légers Types, fonctions et diagnostics Service technique ZF Trading GmbH Chers partenaires, Cette brochure doit contribuer à vous En vous livrant des connaissances tech- fournir des informations concernant la niques supplémentaires, nous souhaitons structure et le fonctionnement de nos accroître votre sûreté de jugement au produits liés à la transmission. moment du diagnostic, en particulier lorsque vous conseillez vos clients. A l'instar des pneumatiques et des freins, les embrayages sont des composants Depuis plus de soixante-dix ans, ZF Sachs soumis à l'usure et dont la longévité AG est, à l'échelle mondiale, le partenaire dépend fortement du style de conduite et par excellence de l'industrie automobile des conditions d'utilisation. internationale concernant la technique dans Ces pièces ne peuvent fonctionner en toute les domaines de la transmission et de la sécurité que si elles sont utilisées, entrete- liaison au sol. nues et montées avec les plus grandes précautions. Avec des méthodes modernes, en étroite coopération avec les constructeurs automo- Les exemples de dommages figurant biles, nous mettons au point des concepts dans la brochure ainsi que les remarques innovants qui satisfont aux exigences concernant les dysfonctionnements ont croissantes du marché. pour but de vous aider à identifier les Plus de 700 techniciens et ingénieurs défauts et à éviter les dommages. travaillent au bureau d’étude, de recherche et de développement sur des postes de travail high-tech. Avant l’introduction en série de nos produits, nos 150 bancs d'essai nous permettent de simuler des tests de bon fonctionnement et d'endurance dans les conditions les plus sévères. Des installations de production ultra modernes et une organisation certifiée selon la norme ISO/TS 16949:2002 garantissent les standard de qualité élevés des pièces d'origine SACHS. Aussi, vous pouvez, sur le marché des pièces de rechange, accorder votre entière confiance à la marque SACHS tournée vers l'avenir. Service technique ZF Trading GmbH 2 Formation technique – Transmission Véhicules légers Table des matières Embrayages, généralités Fonction, structure et calcul 04 Embrayages Mécanisme d'embrayage, version poussée Mécanisme d'embrayage, version tirée Disques d'embrayage Butée de débrayage Commande d'embrayage 06 07 08 09 10 Embrayages multidisques : embrayages à diaphragme bi-disques 11 Mécanisme d'embrayage XTend : compensation automatique de l'usure 12 Volant bi-masses ZMS 14 Modules d’embrayage, embrayage sports automobiles 16 Mécanisme d'embrayage MX 17 Convertisseur de couple 18 Pièces caoutchouc-métal 20 Remarques et conseils : erreurs de commande, contrôle de fonctionnement, maintenance, montage 21 Tableau de recherche de défaillance : Causes et solutions 24 Exemples de dommages L'embrayage patine L'embrayage ne débraye pas L'embrayage broute L'embrayage fait du bruit Problèmes autour de l'embrayage Consignes et dommages concernant le volant bi-masses Dommages sur le mécanisme d'embrayage MX 26 29 34 36 38 42 44 Protection de l'environnement et élimination des déchets 45 Notes 46 Original SACHS Service 47 3 Formation technique – Transmission Véhicules légers Embrayages, généralités Fonction, structure et calcul VOLANT MECANISME D'EMBRAYAGE (Carter, plateau de pression, diaphragme, bague de fil circulaire, boulons d'écartement, ressorts tangentiels à lame) Plateau de pression DISQUE D'EMBRAYAGE Bague de fil circulaire Boulons d'écartement Amortisseur de torsion BUTEE DE DEBRAYAGE Vilebrequin Tube de guidage Roulement pilote Arbre primaire de boîte de vitesses Fourchette de débrayage Ressort tangentiel à lame Cylindre récepteur Carter Fonction Structure Les embrayages de véhicules automobiles sont intercalés entre le Un embrayage est composé, par moteur et la boîte de vitesses. Les exigences sont multiples : principe, des éléments suivants : ■ Transmettre la masse au moteur sans à-coups. ■ Volant moteur ou volant ■ Lors de l'arrêt, interrompre la transmission du couple entre le moteur et la boîte de vitesses. ■ Interrompre la transmission du couple pour permettre le passage des rapports de boîte de vitesses. ■ Amortir les vibrations. ■ Protéger contre toute surcharge 4 bi-masses (ZMS) ■ Disque d'embrayage ■ Mécanisme d'embrayage ■ Butée de débrayage Formation technique – Transmission Véhicules légers Embrayages, généralités Fonction, structure et calcul Mécanismes d'embrayage Calcul Les mécanismes d'em- de la chaleur engendrée par la friction, l'embrayage figure parmi les éléments En raison des vibrations, des forces de pression et de la force centrifuge ainsi que brayage transmettent le soumis aux plus fortes sollicitations de la chaîne cinématique. En même temps, couple moteur à l'arbre sa taille et son poids doivent, pourtant, être aussi réduits que possible. primaire de boîte de Outre d'autres critères, le dimensionnement de l'embrayage et le calcul de la vitesses par le biais du pression d'appui sont déterminés, en particulier, par le couple moteur maximum disque d'embrayage. et par l'énergie de friction engendrée. Plus la pression d'appui est élevée, plus le Aujourd’hui, les em- diamètre et le poids de l'embrayage peuvent être réduits. La taille doit toutefois brayages à diaphragme être adaptée aux exigences dues à la chaleur engendrée et à l'usure subie. existent dans de multiples variantes pour les Disque d'embrayage, rayon de friction voitures particulières et moyen rm les utilitaires. Valeurs de définition Disques d'embrayage ■ rm = rayon de friction moyen [m] ■ ra = rayon extérieur de la garniture Des amortisseurs de tor- ri rm de friction [m] ra ■ ri = rayon intérieur de la garniture sion sophistiqués sont de friction [m] nécessaires pour résor- ra3 – ri 3 2 rm = –– x –––––––––––– [m] 3 ra2 – ri 2 ber les vibrations en provenance du moteur et, donc, réduire les bruits émis par la boîte de vi- Couple de transmission de l'embrayage Mk tesses. Le comportement au démarrage s'améliore Selon le type d'utilisation, le couple doit trans- grâce à l'amortissement mettre le couple moteur maximum Mmot avec des garnitures. Les gar- une sécurité « S » au coefficient 1,1 à 1,6. z nitures de friction doivent présenter une gran- Mk = Mmot x S [Nm] de résistance à l'usure. Le couple transmissible de l'embrayage se µ calcule selon la formule suivante : Butée de débrayage Mk = F x rm x µ x z [Nm] F La butée d’embrayage Valeurs de définition : est l'organe de transmis- ■ F = pression d'appui du mécanisme sion entre l'embrayage et le système de commande. Elle est placée d'embrayage [N] rm ■ rm = rayon de friction moyen [m] ■ µ = indice de friction : au centre et comporte 0,25 garnitures organiques un mécanisme d'autocentrage. 0,40 garnitures inorganiques ■ z = indice de surface de friction (1 disque z = 2) 5 Formation technique – Transmission Véhicules légers Mécanisme d'embrayage Version poussée Embrayage à diaphragme type M L'embrayage à diaphragme dispose d’une grande Carter endurance aux régimes élevés et offre, pour un encombrement extrêmement réduit, la pression d'appui la plus importante possible tout en per- Plateau de pression mettant une force de débrayage réduite. La pression d'appui nécessaire au transfert du couple est générée par un diaphragme. La butée Boulons d'écartement de débrayage appuie alors directement sur les extrémités des languettes trempées du diaphragme. Le diaphragme est fixé par des boulons d'écarte- Diaphragme ment et deux bagues de fil circulaires sur le solide carter embouti ou par une bague de fil circulaire en cas de carter de forme spéciale. Les bagues de fil circulaires déterminent le système de levier du Bague de fil circulaire diaphragme. Le plateau de pression est centré et maintenu sur le carter par des ressorts à lame. Ces ressorts Ressort à lame à lame servent également de ressorts de rappel au plateau de pression lors du processus de désaccouplement. Accouplé / Chaîne cinématique fermée Désaccouplé / Chaîne cinématique ouverte L'embrayage transmet à la boîte de vitesses Le système de commande de l'embrayage pousse le couple venant du moteur. Le mécanisme la butée de débrayage contre les languettes du dia- d'embrayage est vissé solidement au volant phragme et déplace celles-ci de la valeur de la levée moteur et appuie le disque d'embrayage contre de débrayage prescrite. Les ressorts à lame tirent le volant. Le disque d'embrayage, qui repose simultanément le plateau de pression jusqu'à ce sur une denture en V, transmet le mouvement qu'il débraye complètement du disque d'embrayage. de rotation à la boîte de vitesses. Le disque d'embrayage est libre – il se déplace axialement – et l'on peut enclencher les vitesses. 6 Formation technique – Transmission Véhicules légers Mécanisme d'embrayage Version poussée Embrayage à diaphragme Type MZ L'embrayage MZ est particulièrement mince. Le diaphragme prend appui sur le carter Carter avec son diamètre extérieur et exerce une pression sur le plateau de pression par son diamètre intérieur. Plateau de pression La butée de débrayage est fixée sur les languettes du diaphragme. Butée de débrayage Les efforts de débrayage sont relativement faibles, même avec une pression d'appui élevée, car les rapports de levier sont plus favorables que sur la version poussée. Diaphragme Les embrayages MZ sont également conçus sous forme d'embrayages bi-disques pour augmenter le couple transmissible. Bague de fil circulaire Ressort tangentiel à lame Accouplé / Chaîne cinématique fermée Désaccouplé / Chaîne cinématique ouverte Sur les embrayages à diaphragme débrayés en Lors du désaccouplement, la butée de débraya- traction, la butée de débrayage est fixée sur le ge est tirée en direction de la boîte de vitesses diamètre intérieur des languettes du diaphragme. et entraîne en même temps les languettes du Le diaphragme prend appui sur le carter avec son diaphragme. Les ressorts tangentiels à lame diamètre extérieur. Il exerce une pression sur le soulèvent le plateau de pression, qui n'est plus plateau de pression avec son diamètre intérieur et sollicité, des garnitures du disque d'embraya- pousse le disque d'embrayage contre le volant. ge. Le disque est alors libre et l'on peut enclencher les vitesses . 7 Formation technique – Transmission Véhicules légers Disques d'embrayage Amortisseur de torsion, garnitures, progressivité Les disques d'embrayage sont extrêmement sollicités et sont Les vibrations du des composants complexes ayant un mode de construction moteur sont amorti compact. Outre la transmission du couple, ils assument des es. Les pignons de fonctions supplémentaires comme l'amortissement des vibra- la boîte de vitesses tions dues à la rotation, un bon confort de commande et une s’engrènent sans grande résistance à la chaleur. à-coups Amortisseur de torsion Les irrégularités cycliques du régime de rotation du moteur dues à l'allumage engendrent des vibrations de la chaîne cinématique pendant le déplacement et au ralenti, et causent des craquements de boîte de vitesses et des bruits de carrosserie. Les amortisseurs de torsion permettent de résorber en grande majorité les vibrations du moteur et, ainsi, de réduire les bruits de la boîte de vitesses. Les amortisseurs de torsion sont adaptés individuellement aux caractéristiques particulières de chaque Garniture combinaison de moteur et de véhicule. Ce système d'amortissement se compose d’un jeu de rondelles de frottement ainsi que, respectivement, d’un jeu de ressorts pour le fonctionnement en Ressort de torsion Garnitures de friction pour optimiser l'amortissement de la torsion déplacement et au ralenti. Les ressorts hélicoïdaux permettent de limiter la torsion entre le vilebrequin et l'arbre primaire de boîte de vitesses. Garnitures Durant la phase de démarrage, les garnitures d'embrayage patinent. Grâce à la combinaison avec des ressorts à garnitures, le démarrage se fait sans à-coups. Les garnitures sont réalisées Plaquettes de progressivité en matériaux organiques. Des filasses en fibre de verre, ainsi que du fil de cuivre et de laiton sont logés dans un mélange de résines, de caoutchouc et de matières de remplissage. Depuis le début des années 90, les garnitures Sachs sont fabriquées de manière écologique et ne comportent pas de métaux lourds comme le plomb et l'amiante. Les garnitures organiques résistent temporairement à des températures allant jusqu'à 400° C. Les garnitures inorganiques, les plaquettes frittées, peuvent Segments Borglite encaisser des sollicitations nettement plus élevées. Progressivité Les plaquettes de progressivité améliorent le confort au démarrage et garantissent ainsi un soutien homogène des garnitures. Les plaquettes de progressivité sont des segments en tôle d'acier ondulée avec une course élastique allant jusqu'à 1 mm env. qui sont rivetés, côté boîte de vitesses, sur la tôle d'accouplement du disque d'embrayage. 8 Formation technique – Transmission Véhicules légers Butée de débrayage Butée de débrayage autocentreuse, CSC Butée de débrayage Butée de débrayage autocentreuse La butée de débrayage est le trait d'union entre l'embrayage en rotation et le système Bague intérieure de commande au repos. Elle est essentielle à la sécurité de fonctionnement de l'embrayage. Bague extérieure Fixation de la fourchette de débrayage Butée de débrayage autocentreuse (commande conventionnelle) Le réglage de l'embrayage à diaphragme est sans jeu, c’est-à-dire que, lorsque l'embrayage tourne, la butée tourne elle aussi. Une précharge Cylindre émetteur engendrée par le système de commande garantit que l'embrayage et la bague de démarrage de la butée aient le même régime de rotation. Toute différence de régime provoquerait des bruits et une usure accrue. Pour compenser les tolérances inévitables d’alignement entre le diaphragme et la surface Cylindre récepteur de démarrage du roulement de butée, les butées de débrayage sont autocentreuses (elles se décalent radialement d'env. 1,5 mm). Elles se règlent automatiquement en position centrale sur les languettes du diaphragme lors des premières Système de commande CSC utilisations de l'embrayage. Pour minimiser le poids, les carters des butées de débrayage sont de plus en plus souvent fabriqués Cylindre récepteur en matières plastiques. Ressort de précharge Système de commande CSC Fixation sur la boîte de vitesses (Concentric Slave Cylinder) Ces butées sont dotées d’un cylindre récepteur concentrique intégré. L’avantage essentiel de ce système est de rendre Cylindre émetteur superflus la fourchette de débrayage entre la butée et le cylindre récepteur concentrique ainsi que les logements correspondants. Le montage s'effectue directement sur la boîte de vitesses. On utilise des butées de débrayage CSC lorsque Butée de débrayage CSC l'espace de montage ne suffit pas pour installer une commande d'embrayage conventionnelle. 9 Formation technique – Transmission Véhicules légers Commande d'embrayage Commande conventionnelle, boîte de vitesses automatisée (ASG) Commande conventionnelle Fourchette de débrayage Le système de commande transmet au mécanisme d'embrayage la pression exercée par la pédale afin d'interrompre la transmission du couple entre le moteur et la boîte de vitesses. Ce système comporte différents éléments, hydraulique et mécanique. Le système hydraulique se compose du cylindre émetteur en combinaison avec le réservoir de liquide de frein, la conduite de pression et le cylindre récepteur concentrique, qui est fixé directement sur le carter de boîte de vitesses. La mécanique, qui se compose de la fourchette de débrayage et de la butée de débrayage, se trouve à l'intérieur de la cloche d'embrayage. La pression exercée par le conducteur sur la pédale est transmise à l'embrayage par le biais des cylindres Cylindre émetteur émetteurs et des cylindres récepteurs concentriques, ainsi que par la fourchette de débrayage et la butée de débrayage. Cylindre récepteur Boîte de vitesses automatisée (ASG) L'automatisation augmente le confort et facilite la commande. Les Actuateur de boîte de vitesses boîtes de vitesses automatisées sont proposées en particulier pour les véhicules pour lesquels une boîte automatique n'entre pas en ligne de compte pour des motifs de poids, d'encombrement et de coûts. Avec les boîtes manuelles automatisées, les processus d'em- Embrayage brayage et de changement de vitesses sont assurés par des actuateurs à moteur électrique ou hydraulique. L'optimisation des changements de rapport réduit l'interruption de la transmission du couple. Des capteurs permettent de saisir toutes les informations importantes, comme la vitesse et les régimes de rotation du moteur et de la boîte de vitesses, les niveaux de démultiplication actuels de la boîte et la position de l'accélérateur, puis de les transmettre au système électronique de commande. Sur la base de ces données, le système calcule les lois de changement de rapport et pilote automatiquement les processus de changement de vitesse et d'embrayage. Le mode automatique peut également être désactivé. Les vitesses sont alors enclenchées à la main à l'aide du pommeau ou de palettes au volant. Avantages : ■ Gain de confort : pas de débrayage, pas de changement de vitesse. ■ Impossibilité d'enclencher une vitesse inappropriée. ■ Consommation réduite grâce à des lois de changements de Actuateur d'embrayage vitesse optimisées. ■ Plus faibles coûts, plus faible poids et encombrement moindre par rapport à ceux des boîtes automatiques. ■ Possibilité de changer de vitesse à la main et d'adapter son style de conduite 10 Formation technique – Transmission Véhicules légers Embrayages multidisques Embrayages à diaphragme bi-disques Les moteurs puissants au couple élevé et la conduite sportive soumetDisque d'embrayage côté moteur tent la sécurité de transmission et la capacité calorifique de l'embrayage à des sollicitations particulières. Comme il n’est pas possible d’augmenter à volonté le rayon de la Plateau intermédiaire surface de friction pour des motifs d'encombrement, on utilise des embrayages multidisques. En multipliant le nombre des surfaces de friction, on augmente aussi la Disque d'embrayage côté boîte de vitesses capacité de transmission du couple et la capacité calorifique de l'embrayage en utilisant de manière optimale l'encombrement disponible. Des disques d'embrayage à inertie minimisée assurent alors la synchro- Plateau de pression nisation de la boîte de vitesses. Les ressorts hélicoïdaux intégrés au plateau intermédiaire et au plateau de pression jouent le rôle de ressorts Ressort hélicoïdal tangentiels à lame. Ils garantissent le décollage des deux plateaux. Carter Avantages : ■ Grande sécurité de transmission. ■ Grandes surfaces absorbant et Diaphragme émettant de la chaleur. ■ Changements de rapports plus faciles grâce à un moindre couple d'inertie de masse. Comparaison du dégagement thermique d'un embrayage ■ Compacité. monodisque et d'un embrayage bi-disques ■ Faible différence d'énergie de commande grâce aux diaphragmes extérieurs avec cartographie étroite. Plateau de pression Plateau de pression Plateau intermédiaire Volant moteur Volant moteur 11 Formation technique – Transmission Véhicules légers Mécanisme d'embrayage XTend Compensation automatique de l'usure – structure et fonction Ressort de rappel (bagues d'arrêt) Bagues d'arrêt Ressort de rappel (coulisseau) Ressort-capteur de retenue Coulisseau Butée de carter Diaphragme Carter Ressort tangentiel à lame La chaîne cinématique est de plus Malgré une grande qualité et une longue durée de vie, les en plus automatisée afin d'accroître garnitures d'embrayage sont assujetties à une usure due à performances, confort et économie. l'utilisation qui entraîne un accroissement des efforts de Cela implique des systèmes solides commande. qui garantissent la constance des Pour les mécanismes d'embrayage XTend, ce problème est paramètres importants de la com- résolu, aussi bien pour les embrayages poussés que tirés, en mande d’embrayage – comme les découplant l'usure de la garniture vis-à-vis du mouvement du courses et les efforts. diaphragme. Pour cela, un mécanisme de compensation est intercalé entre le diaphragme et le plateau de pression 12 Formation technique – Transmission Véhicules légers Mécanisme d'embrayage XTend Compensation automatique de l'usure – structure et fonction Fonction Butée de carter L'usure des garnitures modifie le positionnement du diaphragme, car le plateau de pression se déplace en direction du volant moteur. Bague d'arrêt 1 Les languettes de ressort se déplacent donc dans le sens axial et adoptent une position plus Bague d'arrêt 2 inclinée. Les efforts de commande et, donc, l'énergie à exercer sur la pédale augmentent. Coulisseau Lors de chaque embrayage, la butée de carter enregistre l'usure des garnitures et relève le res- Ressort-capteur de retenue sort-capteur de retenue par rapport aux bagues d'arrêt d'une valeur correspondant précisément à la course d'usure. Tiré par son ressort de rappel, Diaphragme Il se trouve toujours dans la position optimale comme à l'état neuf. le coulisseau conique se place dans l'espace libre et bloque les ressorts-capteurs de retenue dans la position supérieure. Lors du débrayage, le couple de bagues d'arrêt est déchargé dans le sens axial. Sous l'effet de la précharge des ressorts de bagues d'arrêt, la bague d'arrêt inférieure tourne jusqu'à ce la bague supérieure soit de nouveau en contact avec le ressort-capteur. Les diaphragmes Bague d'arrêt 2 se trouvent de nouveau dans la position initiale et l'usure des garnitures est compensée. Bague d'arrêt 1 Lors du démontage, s’assurer impérativement Ressort de rappel que la butée de carter se décolle bien du carter d'embrayage. Si elle ne se décolle pas, le mécanisme de réglage se déclenche lors du démontage et une remise dans la position initiale n’est plus possible. Etant donné que l'usure des garnitures est mémorisée mécaniquement dans le mécanisme d'embrayage, seul le remontage de Ressort de rappel pour bagues d'arrêt l'unité déjà utilisée (mécanisme d'embrayage et disque) est possible. Bagues d'arrêt Si un nouveau disque d'embrayage est Ressort de rappel pour coulisseau nécessaire, remplacer également le mécanisme Coulisseau Etant donné que le mécanisme de compensation d'embrayage. du mécanisme d'embrayage déjà utilisé ne peut Butée de carter Ressort-capteur de retenue être remis dans sa position initiale, l'embrayage ne se désaccouplerait pas. 13 Formation technique – Transmission Véhicules légers Volant bi-masses ZMS Structure, fonction et avantages Volant primaire Volant secondaire Ressorts souples Ressorts durs Train épicycloïdal Palier axial Palier radial Couronne Ouverture pour goupille de sécurité Coupelle de ressort Patin de guidage Plaque de protection pour isoler la graisse Sur les moteurs modernes, les couples plus Les amortisseurs de torsion sur les disques élevés, les pressions d'allumage supérieures et d'embrayage ne peuvent plus satisfaire à ces les normes de pollution plus sévères entraînent exigences, car la surface disponible sur le corps des irrégularités cycliques du régime de rotation du disque est limitée. du moteur toujours plus prononcées et, ainsi, font subir de plus fortes sollicitations sous forme Le volant bi-masses planétaire SACHS neutralise de vibrations à la chaîne cinématique. les vibrations à la perfection. Les bruits sont Les exigences accrues en terme de confort et efficacement atténués. de souplesse de fonctionnement ainsi que les mesures prises pour ménager la boîte de vitesses exigent des amortisseurs de torsion extrêmement performants. 14 Formation technique – Transmission Véhicules légers Volant bi-masses ZMS Structure, fonction et avantages Structure Le volant bi-masses ZMS est placé entre le moteur et l'embrayage. La masse du volant se compose d’une masse primaire et d’une masse secondaire. Le côté primaire est fixé sur le vilebrequin par une bride et supporte la couronne du démarreur. Volant primaire Volant secondaire Via les paliers lisses axiaux et radiaux séparés, le côté secondaire est positionné d'une façon qui permet sa rotation contre Mécanisme d'embrayage Disque d'embrayage le côté secondaire. Entre les deux masses est intercalé un système d'amortissement à ressorts extrêmement efficace comportant différents éléments de ressorts guidés par des patins et des coupelles de ressorts. Ceux-ci empêchent en outre les ressorts de talonner. Fluctuations de régime Fluctuations de régime Fonction Temps Temps Avec le volant bi-masses ZMS, la courbe caractéristique possède plusieurs niveaux d’amortissement. Le premier niveau, avec Moteur Boîte de vitesses des ressorts souples, garantit un excellent comportement au démarrage et à l'arrêt du moteur. Le second niveau, avec des ressorts Embrayage plus durs, assure quant à lui un découplage parfait des vibrations dues à la rotation en déplacement normal. Avantages ■ Réduction de la consommation de carburant grâce à des régimes de rotation plus faibles et une conduite sans problème à bas régime. ■ Grand confort de changement de vitesse, car l'effort à exercer est plus réduit en raison du plus faible couple d'inertie de masse du disque d'embrayage sans ressort de torsion. ■ Bon confort de conduite grâce à un amortissement efficace des vibrations lors des à-coups dus aux transferts de charge. ■ Grand confort acoustique grâce à un découplage optimal des vibrations sur la totalité de la plage de régime. ■ Comportement sans problème au démarrage et à l'arrêt. ■ Faible encombrement ■ Utilisation possible pour les commandes d'embrayage tirées et poussées 15 Formation technique – Transmission Véhicules légers Module d'embrayage, embrayage sports automobiles Structure et fonction Module d'embrayage Lorsque le volant, le mécanisme d'embrayage et le disque d'embrayage constituent un seul composant qui est monté complet en une seule intervention sur le véhicule, on parle de module d'embrayage. Le module Light SACHS offre des avantages particuliers : le volant et le mécanisme d'embrayage ne sont pas vissés, mais reliés l'un à l'autre par un joint à ajustement Volant moteur serré. C'est pourquoi, à encombrement identique, on peut utiliser un disque d'embrayage de plus grand dia- Mécanisme d'embrayage mètre avec des amortisseurs de torsion de plus grande taille. Le rayon de friction plus important du disque d'embrayage permet de transmettre des couples moteur Disque d'embrayage avec amortisseurs de torsion plus élevés. De plus grande taille, les amortisseurs de torsion permettent de mieux harmoniser l'amortissement des vibrations dans la chaîne cinématique. Joint à ajustement serré pour mécanisme d'embrayage vers le volant La liaison centrale au vilebrequin simplifie considérablement le montage. Embrayage sports automobiles Dans le monde de la course automobile, les sollicitations subies par l'embrayage sont beaucoup plus extrêmes qu'en cas de conduite sportive avec un véhicule routier. ■ Les températures vont jusqu'à 1 000° C. ■ Le régime de rotation dépasse 19 000 tr/min. ■ Les couples peuvent aller jusqu'à 1 400 Nm. Seules des technologies particulières permettent de faire face à de telles sollicitations quand il s'agit de garantir une grande sécurité de service et une bonne capacité de dosage de l'embrayage malgré un encombrement minimal, un faible poids et un couple d'inertie de masse réduit. Des matériaux high-tech comme le carbone et le titane sont le gage d'une durabilité et résistance extrêmement grandes. ZF Sachs Race Engineering a mis au point un embrayage qui satisfait aux exigences imposées par les moteurs de Formule 1 les plus récents, avec par exemple, des vibrations plus importantes du moteur et des régimes de rotation au démarrage plus élevés. Doté de quatre disques d'entraînement et d'un diaphragme, son diamètre est seulement de 86 mm pour un poids de seulement 950 grammes. 16 Formation technique – Transmission Véhicules légers Mécanisme d'embrayage MX Structure et fonction Avec cette exécution d'embrayage, l'agencement du mécanisme d'embrayage et du volant moteur Carter est l'opposé de celui d'un embrayage conventionnel. Plateau de pression Le mécanisme d'embrayage est relié directement au vilebrequin et est suivi du disque d'embrayage et du Ressort à coupelle volant moteur. Le débrayage s'effectue mécanique- Bague de fil circulaire ment à l'aide d'une tige poussoir commandée par un câble d'embrayage ou hydrauliquement. La tige poussoir traverse l'arbre Coupelle de débrayage primaire de boîte de vitesses et appuie alors la coupelle de débrayage contre le ressort à coupelle. Ouvertures pour la fixation contre le vilebrequin 17 Formation technique – Transmission Véhicules légers Convertisseur de couple Rôle, structure et fonction Roue de pompe Roue de turbine Stator de turbine Roue libre Support de stator Embrayage de convertisseur Entraînement Sortie Amortisseur de torsion Garniture de friction Sur les boîtes de vitesses automatiques, le convertisseur de couple hydrodynamique Les principaux éléments de convertisseurs sont : joue le rôle d'élément de démarrage, d'étage de démultiplication pour le régime ■ la pompe d’entraînement, de rotation et le couple ainsi que ■ la turbine entraînée, d'amortisseur de vibrations. ■ le stator avec roue libre à voie unique, L'activation de l'embrayage du convertis- ■ l'embrayage de convertisseur, seur a pour effet d'annuler le patinage qui ■ l'amortisseur de torsion survient lors de la transmission du couple, 18 d'améliorer le rendement et de diminuer la La roue de pompe est reliée directement au vilebrequin consommation de carburant. L'amortisseur du moteur alors que la roue de turbine est raccordée à de torsion intégré assure un confort de l'arbre primaire de boîte de vitesses. Un support relie le conduite exceptionnel et ménage en outre stator au carter de boîte de vitesses. la boîte de vitesses. Une roue libre est intercalée entre le stator et le support Le convertisseur de couple est intégré au de stator, laquelle roue libre assure la transmission du circuit d'huile sous pression de la boîte de couple dans une seule direction. En outre, l'embrayage vitesses. Le refroidissement de l'huile est de convertisseur et l'amortisseur de torsion sont inté- assuré par un circuit externe. grés au carter du convertisseur. Formation technique – Transmission Véhicules légers Convertisseur de couple Rôle, structure et fonction Pompe Les convertisseurs de couple travaillent en deux phases Durant la phase de conversion, la démultiplication du Turbine Stator de turbine couple est obtenue par la modification de l'admission du stator. Durant la phase d'embrayage, durant laquelle la déviation de l'huile est superflue, le stator tourne librement. L'écoulement du flux durant les différents états de fonctionnement s'explique facilement à l'aide de ce que l'on appelle une grille d'aubes à cannelures, les aubes des trois roues sont représentées – conformément à leur forme et leur action. Pompe Stator de turbine Ecoulement du flux : Au démarrage, l'huile est poussée dans la turbine par la pompe. ■ Le flux d'huile est contraint de s'adapter à la forme Turbine des aubes et est dévié en conséquence. Au cours de cette phase, la démultiplication du couple atteint sa Pompe valeur maximale. ■ La turbine tourne et accélère le véhicule. ■ Le stator fixe dirige de nouveau l'huile vers la pompe. Pompe Plus le régime de la turbine augmente, plus l'écoulement du flux s'allonge. Stator de turbine ■ L'écoulement du flux devient plus linéaire. Turbine ■ L'huile doit encore être déviée par le stator pour ■ La démultiplication du couple diminue. garantir un écoulement avantageux jusqu'à la Pompe pompe. Si les régimes de rotation de la pompe et de la turbine sont pratiquement identiques, l'huile s'écoule pratique- Pompe ment de façon linéaire à travers les différentes aubes. ■ Durant cette phase, les aubes du stator sont Stator de turbine Turbine alimentées par l'avant ou par l'arrière. ■ Le stator tourne librement, car l'action de blocage de la roue libre à voie unique est annulée. ■ Le couple n’est plus amplifié. ■ L'embrayage du convertisseur intervient. Pompe 19 Formation technique – Transmission Véhicules légers Pièces Caoutchouc-Métal Structure et fonction Dans la transmission, l'isolation des bruits et l'amortissement des vibrations jouent un rôle important. Supports moteurs et boites de vitesse Les pièces caoutchouc-metal assument l'isolation et l'amortissement des bruits ■ en provenance du moteur, ■ en provenance de la boîte de vitesses, ■ dus au transfert de charge, ■ dus aux bourdonnements de la carrosserie. Les supports de moteur et de boîte de vitesses relient le moteur et la boîte de vitesses à la carrosserie ou au berceau auxiliaire. Ils supportent la charge statique du moteur, limitent les mouvements du moteur et découplent la transmission des vibrations et des bruits de structure. Consignes de montage pour les supports moteur : ils doivent toujours être remplacés par paire. Quand un support est défectueux, le palier de moteur intact doit, en effet, encaisser en outre les sollicitations du palier défectueux. La conséquence en est une usure accrue et une défaillance prématurée. Il convient en particulier de veiller à monter des paliers appropriés. 20 Formation technique – Transmission Véhicules légers Remarques et conseils Erreurs de commande Il est impératif de procéder méthodiquement pour pouvoir juger avec sûreté les dysfonctionnements ou dommages du système d'embrayage. C'est le seul moyen de garantir une identification sans ambiguïté de la cause proprement dite et d’y pallier avec une sûreté absolue. ■ Il est important de constater avec précision le problème. ■ Tout d'abord, analyser systématiquement quelles pourraient être les causes du défaut. Ne pas « démanteler » immédiatement le système complet. ■ Après la dépose des pièces concernées, analyser avec précision le type de dommage – en tenant compte de l'entourage – et prendre les mesures nécessaires pour exclure toutes les possibilités de panne. ■ Lors du montage du produit, toujours procéder à tous les contrôles mécaniques nécessaires. Remarques et conseils Durée de vie Une commande inappropriée de l'embrayage entraîne des dysfonctionnements et une usure superflue. La durée de vie / durée Ne jamais descendre une côte avec l'embrayage désaccouplé et un petit rapport enclenché. Lorsque la vitesse de roulement est élevée en raison de la faible d'utilisation peuvent être réduites à cause des facteurs suivants : ■ les démarrages avec un rapport trop élevé ou à démultiplication de la boîte, le disque d'embrayage accélère et un régime trop élevé atteint un régime de rotation qui peut excéder très largement le accentuent l'usure des régime de rotation maximum du moteur. garnitures, Les garnitures de l'embrayage éclatent et se coincent entre le volant moteur et le carter du mécanisme d'embrayage. L'enclenchement soudain de l'embrayage entraîne des efforts de poussée très élevés qui ont des répercussions préjudiciables sur le mécanisme d'embrayage (suspension du plateau de pression) et sur le disque d'embrayage (amortisseur de torsion et plaquettes de progressivité). Ces sollicitations peuvent être si fortes que les composants cassent. Toute rupture de pièce entraîne des dommages graves de la cloche d'embrayage, du moteur et de la boîte de vitesses. ■ un véhicule maintenu immobilisé en côte en faisant patiner l'embrayage, ■ une régulation de la vitesse du véhicule en faisant patiner l'embrayage, ■ un freinage par le biais de l'embrayage en rétrogradant, ■ une surcharge du véhicule ou un remorquage de Ne pas laisser le pied reposer sur la pédale d'embrayage. En raison du rapport de démultiplication élevé dans le système de débrayage, une sollicitation relativement faible de la pédale d'embrayage a pour effet d'influencer de façon substantielle la pression d'appui exercée sur l'embrayage. charges attelées trop importantes, ■ des démarrages en côtes extrêmes successifs, ■ des manœuvres fréquentes. Ceci risque d'entraîner un patinage dans l'embrayage et, par conséquent, une usure prématurée des garnitures et même jusqu'à un dommage dû à la surchauffe. 21 Formation technique – Transmission Véhicules légers Remarques et conseils Contrôle de fonction, maintenance, montage Contrôle de fonction Maintenance Par principe, lors de chaque inspection, Système de débrayage contrôler si l'embrayage débraye à la perfection et transmet correctement le couple. ■ Avec les systèmes de débrayage sans jeu d’aujourd'hui, il convient de veiller à ce que la butée de débrayage soit enfoncée avec toute la précontrainte nécessaire contre le sous-groupe d'embrayage. La course de la butée doit Quand un embrayage débraye-t-il à la perfection ? être impérativement respectée conformément aux prescriptions figurant dans les manuels d'atelier. ■ Sur les systèmes de débrayage conventionnels, la course Pour pouvoir juger la capacité de dé- à vide normale devant être mesurée sur la pédale brayage, débrayer le moteur au ralenti. d’embrayage est d'environ 20 - 30 mm. Au bout de trois secondes d'attente environ, on doit pouvoir enclencher la marche arrière sans le moindre bruit. Butée de débrayage ■ Les butées de débrayage n'assument leur tâche qu'à la Lorsque l'on enclenche immédiatement condition que le système de commande fonctionne à la la marche arrière, on entend inévitable- perfection. Sur les butées de débrayage à fixation ment les bruits du changement de rap- pivotante, il convient donc de contrôler aussi par principe port. les paliers de la fourchette de débrayage. ■ Les butées de débrayage à guidage central doivent pouvoir se déplacer facilement dans le sens axial sur le Quand un embrayage patine-t-il ? Pour ce contrôle, l'embrayage doit avoir atteint sa température de service. tube de guidage. Le tube de guidage doit être orienté exactement vers le centre du volant moteur, car sinon, il se produit des bruits et une usure prématurée. ■ Ne pas graisser les butées de débrayage comportant des manchons coulissants en matière plastique. Avant le test, parcourir un court trajet avec quelques embrayages et débraya- Volant moteur ges. ■ En cas de présence de rayures prononcées, il est possible de faire poncer de nouveau la surface de friction du volant ■ Tirer fermement le frein à main. ■ Enclencher le plus grand rapport possible. ■ Après avoir débrayé, accélérer jusqu'à un régime moteur d'environ 2 000 tr/min et conserver ce régime. ■ Embrayer rapidement. ■ Si le moteur s'étouffe, la capacité moteur. Pour les prescriptions exactes, prière de consulter les manuels des constructeurs automobiles. En cas de rectification, corriger aussi de la même cote la surface de vissage pour le mécanisme d'embrayage. ■ Le centrage du mécanisme d'embrayage doit toujours être parfait. ■ Les paliers pilote doivent pouvoir se déplacer aisément et comporter suffisamment de lubrifiant. de transmission de l'embrayage est correcte. ■ Pour éviter toute sollicitation superflue, ne répéter ce processus qu'une seule fois. Mécanismes d'embrayage ■ Les mécanismes d'embrayage ont un réglage fixe. Il est donc superflu de contrôler une nouvelle fois les valeurs de réglage. Aucune garantie n'est accordée pour les pièces modifiées. 22 Formation technique – Transmission Véhicules légers Remarques et conseils Contrôle de fonction, maintenance, montage Maintenance Montage Disques d'embrayage Démontage et montage d'embrayages ■ Avant le montage, contrôler par principe si les ■ Les vis servant à fixer le couvercle ou le disques d'embrayage carter sur le volant moteur doivent présentent un voilage. systématiquement être vissées ou La divergence ne doit pas excéder 0,5 mm. Ce critère entraîne fréquemment des difficultés de débrayage et des réclamations, car, lors du transport ou de la dévissées alternativement en croix. ■ Après le montage, toujours enlever les étriers de montage / sécurités de transport. ■ Préserver les garnitures d'embrayage de la poussière, de la saleté et surtout de l'huile ou de la graisse. ■ Veiller à la bonne assise du centrage de la manipulation, le disque plage d'embrayage sur le carter du moteur d'embrayage risque de se plier. afin d'éviter tout défaut d'alignement. ■ Le disque d'embrayage doit pouvoir glisser aisément sur la cannelure de l'arbre de boîte de vitesses. Défaut d'alignement Si les cannelures ne sont pas graissées, il se produit On entend par là la divergence par rapport à rapidement une corrosion des cannelures et des l'axe de rotation commun au vilebrequin du difficultés de débrayage apparaissent. Il est important moteur et à l'arbre primaire de boîte de de graisser correctement les cannelures du moyeu et vitesses. On fait une distinction entre d'utiliser la bonne graisse. Cette graisse doit résister le désalignement parallèle (1) et le aux températures élevées et aux charges importantes désalignement angulaire (2). par unité de surface. 1 La graisse hautes performances SACHS (référence 4200 080 050) possède ces propriétés. Nous recommandons de procéder de la manière suivante : graisser les cannelures de moyeu, puis déplacer dans les deux sens le disque d'embrayage 2 sur l'arbre de boîte de vitesses. Enlever des cannelures de moyeu et de l'arbre de boîte de vitesses l'excédent de graisse appliquée. La présence de graisse sur les Causes de divergences non admissibles : garnitures a pour effet de faire brouter ou patiner ■ les centrages sont endommagés, fortement l'embrayage. ■ Avant de visser le mécanisme d'embrayage, centrer le disque d'embrayage sur le volant en utilisant un mandrin. Pour les embrayages bi-disques, procéder au centrage avec un arbre cannelé ! ■ Lors de l'introduction de la boîte de vitesses sur le encrassés, ■ des corps étrangers se trouvent entre le moteur et la boîte de vitesses, ■ les vis de bride ne sont pas correctement serrées ou desserrées, ■ des douilles / goujons d'ajustage font défaut ou sont endommagés, moyeu du disque d'embrayage, procéder avec la ■ la cloche d'embrayage est tordue, plus grande prudence pour ne pas endommager les ■ le guidage de l'arbre primaire de boîte de cannelures du moyeu ni les amortisseurs de torsion sensibles aux chocs. vitesses est usagé, ■ des paliers pilotes font défaut. 23 Formation technique – Transmission Véhicules légers Diagnostic des anomalies de fonctionnement Causes et solutions L'embrayage patine Pose d'un mécanisme d'embrayage inapproprié. ■ Commander le modèle approprié auprès de votre fournisseur de pièces d'origine SACHS. Les garnitures sont complètement usées. ■ Remplacer le disque d'embrayage. Présence d'huile ou de graisse sur les garnitures. Le joint d'étanchéité de la boîte de vitesses ou du vilebrequin est défectueux. Les cannelures du moyeu sont trop graissées. ■ Eliminer les points non étanches. Respecter les consignes de graissage. Remplacer le disque d'embrayage. L'embrayage est surchauffé et les garnitures sont brûlées (réduction du coefficient de friction). ■ Remplacer le mécanisme d'embrayage et le disque d'embrayage, contrôler si le volant moteur a subi des dommages à cause de la chaleur et, si nécessaire, le remplacer. Corrosion dans les cannelures du moyeu ■ Nettoyer et graisser les cannelures. Contrôler si le disque d'embrayage présente un voilage axial. Le système de débrayage fonctionne difficilement ■ Faire fonctionner le système de débrayage. Remplacer les pièces usées. Lubrifier les points d'articulation. La profondeur du volant moteur est trop importante. ■ Mettre à niveau la surface de vissage par rectification ou mettre en place un volant moteur neuf. L'embrayage broute Le carter du mécanisme d'embrayage a été voilé lors de la pose. ■ Vérifier le centrage au niveau du volant moteur. Si les centrages sont abîmés, remplacer le volant moteur / le mécanisme d'embrayage. Serrer alternativement en croix les vis de fixation. Un disque d'embrayage inapproprié a été posé. Les garnitures ne sont pas adaptées au véhicule. ■ Commander le modèle approprié auprès de votre fournisseur de pièces d'origine SACHS. Les garnitures sont huileuses ou grasses. ■ Remplacer le disque d'embrayage même si les garnitures ne sont que légèrement huileuses ou grasses. Corrosion dans les cannelures du moyeu. ■ Nettoyer et graisser les cannelures. Contrôler si le disque d'embrayage présente un voilage axial. Air dans le système hydraulique. ■ Purger l'air du système. Câble d'embrayage ou tringle de débrayage fonctionnant difficilement. ■ Remplacer les pièces endommagées. Suite à un oubli, le roulement pilote n'a pas été mis dans le volant moteur. ■ Mettre en place le roulement pilote. Vérifier les cannelures de l'arbre de boîte de vitesses et du moyeu des disques d'embrayage quant à la présence d'éventuels dommages. La fixation du moteur et/ou de la boîte de vitesses est défectueuse. ■ Vérifier soigneusement les fixations et, si nécessaire, remplacer les silentblocs. 24 Formation technique – Transmission Véhicules légers Diagnostic des anomalies de fonctionnement Causes et solutions L'embrayage ne débraye pas Voilage axial trop important du disque d'embrayage. ■ Aligner le disque d'embrayage. Divergence admissible, environ 0,5 mm. Un disque d'embrayage inapproprié a été posé. Epaisseur du disque trop importante. ■ Commander le modèle approprié auprès de votre fournisseur de pièces d'origine SACHS. Les garnitures collent car elles sont huileuses ou grasses. ■ Remplacer le disque d'embrayage. Le moyeu se bloque sur l'arbre de la boîte de vitesses. Les cannelures du moyeu ont reçu un choc ou ont été endommagées lors du montage. ■ Si les dommages sont importants, il est impératif de remplacer le disque d'embrayage. Corrosion dans les cannelures du moyeu. ■ Nettoyer et graisser les cannelures. Contrôler si le disque d'embrayage présente un voilage axial. Le débrayage hydraulique n'engendre pas la levée de débrayage requise. ■ Purger l'air du système de débrayage. Roulement pilote défectueux ou fonctionnant difficilement. ■ Remplacer le roulement pilote. L'embrayage fait du bruit Poussée trop importante de l'embrayage. Les languettes du diaphragme / le levier de débrayage raclent sur le disque d'embrayage. ■ Respecter la levée de débrayage préconisée. Remplacer les pièces abîmées. Amortisseurs de torsion usés ou couples de friction réduits par une fuite d'huile. ■ Remplacer le disque d'embrayage. Vérifier le voilage axial. La butée de débrayage démarre de façon excentrée ou avec une précontrainte trop faible. ■ Vérifier les points de centrage, éliminer les frictions externes dans le système de débrayage. Remplissage de graisse de la butée de débrayage épuisée suite à une surchauffe. ■ Remplacer la butée de débrayage. Autres exemples de dommages et causes possibles Garnitures éclatées : ■ le disque d'embrayage a fonctionné en surrégime, par exemple lors d'une descente de côte à une vitesse élevée avec un rapport enclenché trop faible et un embrayage débrayé. Les cannelures du moyeu du disque d'embrayage présentent une déviation : ■ erreur d'alignement entre l'arb re du vilebrequin et l'arbre de boîte de vitesses. ■ Fonctionnement cyclique irrégulier du moteur. ■ Centrage incorrect entre le moteur et la boîte de vitesses. ■ Mode de conduite en sous-régime (vitesse trop faible pour un rapport trop élevé). Roulement pilote détruit : ■ erreur d'alignement entre l'arbre de boîte de vitesses et l'arbre de vilebrequin. Usure prématurée des bagues de synchronisation : ■ la voiture a roulé trop longtemps avec un embrayage qui débrayait mal. Evidemment, les défaillances peuvent aussi être imputables à d'autres problèmes dont l'origine est extérieure à l'organe d'embrayage. Il est impossible d'énumérer ici toutes ces causes. C'est pourquoi nous ne mentionnons que les points les plus importants. 25 Formation technique – Transmission Véhicules légers L'embrayage patine Causes Il peut y avoir différentes causes à un embrayage qui patine. Outre le mécanisme d'embrayage et le disque d'embrayage, cela est fréquemment dû au système de débrayage. D'autres causes peuvent être un volant moteur mal rectifié ou le montage d'un embrayage inapproprié. Il faut donc contrôler : ■ l'usure du système de débrayage, sa facilité de déplacement, ses réglages, ■ l'affectation des pièces au véhicule, ■ que le volant moteur a été correctement rectifié. Garnitures détériorées jusqu'aux têtes de rivets Cause : ■ usure normale en fonction des conditions d'utilisation, ■ grande fréquence de démarrages / erreurs de commande, ■ commande d'embrayage fonctionnant difficilement, ■ système de commande pas réglé ou pas rectifié correctement. Résultat : ■ le mécanisme d'embrayage ne subit pas la totalité de la pression d'appui nécessaire. Garnitures fortement huileuses ou grasses Cause : ■ joint d'étanchéité de la boîte de vitesses ou du moteur défectueux, ■ trop de graisse sur l'arbre primaire de boîte de vitesses ou sur le roulement pilote, ■ fuite à hauteur de la commande hydraulique. Résultat : ■ minoration du coefficient de friction des garnitures. 26 Formation technique – Transmission Véhicules légers L'embrayage patine Causes Garnitures d'embrayage brûlées ou desserrées Cause : ■ le conducteur a laissé en permanence patiner l'embrayage, ■ démarrage avec un rapport trop élevé, ■ pression d'appui trop faible, ■ défauts du système de débrayage – pas de jeu d'embrayage, donc difficulté de fonctionnement, ■ fuite d'huile / fuite de graisse, ■ trop grande profondeur du volant moteur. Résultat : ■ la surchauffe a fortement endommagé le liant des garnitures. La garniture n'adhère pas sur toute la surface Cause : ■ le volant moteur n'a pas été rectifié, ■ la surface de friction présente de profondes rayures. Résultat : ■ minoration du coefficient de friction des garnitures. Remarque : Lorsque le disque d'embrayage est neuf, la garniture ne s'appuie, au début, que près de sa circonférence (plus grand rayon de friction à cause de la surface de friction à traitement de blindage du plateau de pression). De ce fait, les pièces neuves assurent déjà l'intégralité de la capacité de transmission avant même qu'elles soient complètement rodées. Caractéristique de qualité ! Ceci n’est pas un défaut ! Surchauffe du mécanisme d'embrayage Cause : ■ le conducteur a laissé en permanence patiner l'embrayage, ■ fuite d'huile / fuite de graisse, ■ défauts du système de débrayage – pas de jeu d'embrayage, donc difficulté de fonctionnement, ■ trop grande profondeur du volant moteur – erreur lors de la rectification. Résultat : ■ minoration du coefficient de friction des garnitures. En raison de la trop faible pression d'appui, le patinage permanent de l'embrayage a fait dépasser la capacité d'absorption de la chaleur. La conséquence en est une surchauffe. 27 Formation technique – Transmission Véhicules légers L'embrayage patine Causes Pointes du diaphragme fortement usées Cause : ■ système de commande usé, ■ tube de guidage usé, ■ précontrainte de la butée de débrayage trop élevée. Résultat : ■ l'effet de la pression d'appui est bloqué par la butée de débrayage restant accrochée, et est en partie annulé par la précontrainte élevée. Diaphragme cassé Cause : ■ dépassement prononcé de la levée de débrayage admissible. Résultat : ■ la pression d'appui du diaphragme ne possède plus le dimensionnement constructeur. Remarque : provoque également des problèmes de débrayage à cause du trop faible débrayage du plateau de pression. Cames de guidage usées en forme de marches Cause : ■ démarrage permanent ou excentré de la butée de débrayage contre la bague de débrayage et/ou les leviers de débrayage. Résultat : ■ la pression d'appui ne se fait plus sentir car les leviers de débrayage restent accrochés aux cames de guidage lors du débrayage. 28 Formation technique – Transmission Véhicules légers L'embrayage ne débraye pas Causes Si l'embrayage ne débraye pas, la cause ne se situe pas nécessairement au niveau de l'embrayage. Les causes en sont fréquemment des défauts du système de débrayage, des blocages du palier pilote ou le non-respect de prescriptions de montage importantes. Il faut donc contrôler : ■ tous les points de contrôle techniques ont-ils été respectés lors du montage ? ■ Système de débrayage - Pièces usées ? Câble, hydraulique, points d'articulation. - Réglage correct ? Voilage axial trop important du disque d'embrayage Cause : ■ tordu lors du transport ou du montage Voilage axial d'env. 0,5 mm dépassé. Résultat : ■ le débrayage du plateau de pression prescrit ne suffit plus pour garantir un débrayage complet. Remarque : avant le montage, les disques d'embrayage doivent être systématiquement contrôlés quant à la présence de voilage axial. Corrosion de friction dans les cannelures du moyeu Cause : ■ lors du montage, le graissage n’a pas été réalisé conformément aux prescriptions. Resultat: ■ le disque d'embrayage ne glisse pas sur l'arbre de la boîte de vitesses, mais reste accroché : la garniture d'embrayage reste en permanence en contact avec la surface de friction du volant moteur. A un stade initial, ceci peut se manifester par des à-coups. Remarque : utiliser systématiquement de la graisse de glissement hautes performances SACHS n° 4200 080 050. 29 Formation technique – Transmission Véhicules légers L'embrayage ne débraye pas Causes Cannelures de moyeu endommagées Cause : ■ assemblage par la force de l'arbre de boîte de vitesses et du moyeu d'embrayage lors du montage. Résultat : ■ le disque d'embrayage ne glisse pas sur l'arbre de la boîte de vitesses, mais est coincé. Remarque : centrer le disque d'embrayage avec les outils nécessaires lors du montage ! Insérer prudemment l'arbre de boîte de vitesses. Disque d'embrayage cintré Cause : ■ choc violent subi, lors du montage, par l'arbre de boîte de vitesses contre le moyeu du disque d'embrayage. ■ déformation due à une forte surchauffe (les pièces en acier ont bleui). Résultat : ■ le débrayage du plateau de pression prescrit ne suffit plus pour ouvrir à la perfection l'embrayage. Remarque : provoque également des problèmes de débrayage à cause du trop faible débrayage du plateau de pression. Plaquettes de progressivités ou tôle d'accouplement cassées Cause : ■ moteur ou boîte de vitesses abaissé alors même que l'arbre de boîte de vitesses se trouvait encore dans le moyeu du disque d'embrayage. Rupture sous l'effet de levier. ■ désalignement parallèle ou angulaire. Résultat : ■ le disque d'embrayage présente un trop grand voilage axial. 30 Formation technique – Transmission Véhicules légers L'embrayage ne débraye pas Causes Cannelures de moyeu ayant battu dans leur logement / formation d'ébarbures Cause : ■ cloche d'embrayage et bride de carter d'embrayage non centrées, oscillations par désalignement angulaire ou parallèle, ■ absence de roulement pilote, ■ l'arbre primaire de boîte de vitesses a trop de jeu ou n'est pas guidé. Résultat : ■ moyeu coincé ou bloqué sur l'arbre primaire de boîte de vitesses. Remarque : peut aussi entraîner des bruits. Garniture éclatée pour cause de surrégime Cause : ■ conduite avec la pédale d'embrayage usée à une vitesse du véhicule élevée avec un faible rapport enclenché, le disque d'embrayage dépasse le régime d'éclatement, ■ erreur de changement de vitesse d'un rapport élevé vers un rapport trop faible. Résultat : ■ des fragments de garnitures se coincent dans le volant moteur ou le carter du mécanisme d'embrayage. Remarque : le moteur n'est absolument pas concerné ! Le régi me d'éclatement des garnitures est de 1,7 à 2 fois plus élevé que le régime moteur maximum. Des garnitures surchauffées éclatent bien avant. Amortisseurs de torsion détruits à cause d’une surcharge Cause : ■ mode de conduite à un régime insuffisant. Conduite avec un rapport élevé à faible vitesse et à pleine charge. ■ fonctionnement cyclique du moteur très irrégulier. ■ Articulations de la chaîne cinématique ayant du jeu. Résultat : ■ des fragments sont catapultés vers l'extérieur et se coincent dans les garnitures. 31 Formation technique – Transmission Véhicules légers L'embrayage ne débraye pas Causes Ressorts tangentiels à lame pliés ou tordus Cause : ■ sollicitations de poussée extrêmes par suite de - mauvais changement de vitesses, - remorquage incorrect, - erreur de commande sur le banc d'essais, ■ jeu dans la chaîne cinématique ■ déformation lors du montage. Résultat : ■ le plateau de pression ne se soulève pas suffisamment. Lors du débrayage, le diaphragme frotte contre l'amortisseur de torsion Cause : ■ dépassement de la levée de débrayage admissible, ■ montage d'un disque inapproprié. Résultat : ■ le diaphragme entraîne le disque d'embrayage. Remarque : cause aussi des bruits. Pointes de diaphragme / levier de débrayage complètement usés Cause : ■ tube de guidage de la butée de débrayage tordu, ■ centrage incorrect du moteur par rapport à la boîte de vitesses. Résultat : ■ démarrage excentré permanent de la butée de débrayage contre les pointes du diaphragme au-delà de la cote d'autocentrage entraînant des mouvements relatifs et, par conséquent, une usure. Ceci est également possible pour les leviers de débrayage. 32 Formation technique – Transmission Véhicules légers L'embrayage ne débraye pas Causes Plateau de pression cassé / surchauffe extrême Cause : ■ le conducteur a laissé en permanence patiner l'embrayage, ■ pression d'appui trop faible, ■ défaut du système de débrayage, par ex. difficulté de déplacement ou absence de jeu de l'embrayage, ■ fuite d'huile / fuite de graisse, ■ trop grande profondeur du volant moteur. Résultat : ■ le plateau de pression ne se soulève pas suffisamment. Couvercle déformé (mécanisme d'embrayage MX – VW, Audi, Seat, Skoda) Cause : ■ pose d'un mécanisme d'embrayage inapproprié. ■ couvercle / mécanisme d'embrayage positionné incorrectement par rapport aux goujons de centrage du volant moteur. Résultat : ■ le carter se déforme si fortement que le plateau de pression ne débraye pas suffisamment. Amortisseur préliminaire complètement détruit Cause : ■ choc violent subi, lors du montage, par l'arbre de boîte de vitesses contre le moyeu du disque d'embrayage. Résultat : ■ graves destructions entraînant une absence de fonctionnement. Remarque : Les dispositifs d'amortissement de la torsion à plusieurs niveaux ont une structure sophistiquée et filigrane. Faire preuve d'une grande prudence lors du montage. 33 Formation technique – Transmission Véhicules légers L'embrayage broute Causes Un embrayage qui broute n'est pas nécessairement défectueux. Des supports moteur endommagés ou un mauvais réglage du moteur peuvent également faire obstacle à la souplesse de l'embrayage. Une autre cause peut être le montage d'un disque d'embrayage inapproprié. Il faut donc contrôler : ■ l'affectation correcte du produit, ■ contrôler la totalité de la périphérie / tous les points : - présence de phénomènes d'usure et réglages, - système de débrayage, - supports moteur, - gestion du moteur, - défauts de la chaîne cinématique. Légères traces d'huile ou de graisse sur les garnitures Cause : ■ joint d'étanchéité de la boîte de vitesses ou du moteur défectueux, ■ trop de graisse sur l'arbre primaire de boîte de vitesses ou sur le roulement pilote, ■ fuite au niveau de la commande hydraulique. Résultat : ■ les moindres traces d'huile ou de graisse perturbent la friction et, par conséquent, le comportement au démarrage lors de l'embrayage. Cannelures de moyeu endommagées Cause : ■ assemblage par la force de l'arbre de boîte de vitesses et du moyeu d'embrayage lors du montage. Résultat : ■ le disque d'embrayage se déplace de façon saccadée sur l'arbre primaire de boîte de vitesses. Remarque : peut aussi entraîner des difficultés de débrayage. 34 Formation technique – Transmission Véhicules légers L'embrayage broute Causes Carter voilé Cause : ■ serrage des vis de fixation non effectué selon les règles de l'art lors du montage. Pas alternativement serrées en croix, ■ centrage non respecté du mécanisme de d'embrayage dans le volant moteur. Résultat : ■ position inclinée du plateau de pression lors de l'embrayage. Remarque : s'il est fortement voilé, des problèmes de débrayage peuvent survenir également. Ressort tangentiel à lame déformé (mécanisme d'embrayage MX – VW, Audi, Seat, Skoda) Cause : ■ maintien inadapté lors du vissage du mécanisme, par exemple avec un tournevis. Résultat : ■ position inclinée du plateau de pression lors de l'embrayage. Remarque : peut aussi entraîner des difficultés de débrayage. Important : Maintenir le vilebrequin sur la face avant du moteur en utilisant une clé adaptée. Silentblocs / supports de boîte de vitesses, joints de cardan Cause : ■ pièces usées. Résultat : ■ lors du démarrage, pendant l'intervention de l'embrayage, entraîne un effet de balancier de la chaîne cinématique. Pseudo-broutage (effet de cheval à bascule). Remarque : Contrôler systématiquement le degré d'usure de ces éléments. 35 Formation technique – Transmission Véhicules légers L'embrayage fait du bruit Causes Des bruits de l'embrayage (sifflements ou claquements) n'ont pas nécessairement pour cause un embrayage défectueux. Des sifflements peuvent être causés par un décentrage de la butée de débrayage, un arbre primaire de boîte de vitesses non centré ou un palier pilote défectueux. Des claquements peuvent se produire lors des transferts de charge quand les disques d'embrayage ont été montés avec un pré-amortisseur. Ceci n'a aucune influence sur le bon fonctionnement ou la durée de service du disque d'embrayage. D'autres possibilités seraient le montage de pièces inappropriées ou le fait que le disque d'embrayage ait été monté dans une position erronée. Il faut donc contrôler : ■ pièce appropriée montée ? ■ position de montage appropriée ? ■ roulement pilote en place et en bon état ? Amortisseurs de torsion usés Cause : ■ conduite en sous-régime, c’est-à-dire conduite avec un rapport élevé enclenché à une vitesse réduite et à pleine charge, ■ fonctionnement cyclique du moteur très irrégulier, ■ jeu dans les articulations de la chaîne cinématique. Résultat : ■ sollicitation excessive des composants. Tôles de recouvrement de l'amortisseur de torsion arrachées Cause : ■ cloche d'embrayage et bride de carter de vilebrequin non centrées, oscillations par désalignement angulaire ou parallèle, ■ absence de roulement pilote, absence de guidage de l'arbre primaire de boîte de vitesses. Résultat : ■ les composants non fixés frottent sur les pièces contiguës. Remarque : entraîne souvent aussi des problèmes de débrayage. 36 Formation technique – Transmission Véhicules légers L'embrayage fait du bruit Causes Formation de rainures sur la bague interne de la butée de débrayage Cause : ■ contact excentré de la butée de débrayage en raison d'un désalignement parallèle, ■ tube de guidage usé, ■ précontrainte insuffisante de la butée de débrayage. Résultat : ■ les mouvements relatifs provoquent des bruits de différentes catégories. Cannelures du moyeu complètement usées Cause : ■ les irrégularités cycliques du moteur ont fraisé les cannelures du moyeu, ■ défaut d'alignement, désalignement parallèle. Résultat : ■ plus de liaison entre le moteur et la boîte de vitesses Remarque : Dans un premier temps, entraîne des bruits. Disque d'embrayage arraché autour des plaquettes de progressivité Cause : ■ cloche d'embrayage et bride de carter d'embrayage non centrées, oscillations par désalignement angulaire ou parallèle, ■ absence de roulement pilote, absence de guidage de l'arbre primaire de boîte de vitesses. Résultat : ■ plus de liaison entre le moteur et la boîte de vitesses. Remarque : Dans un premier temps, entraîne des problèmes de débrayage et des bruits. 37 Formation technique – Transmission Véhicules légers Problèmes autour de l'embrayage Causes Les problèmes causés par des pièces périphériques sont, la plupart du temps, imputables au fait que des points de contrôle généraux importants ont été oubliés ou mal exécutés lors du changement d'embrayage. Il faut donc contrôler : ■ le roulement pilote est-il en bon état ? ■ le tube de guidage de la butée de débrayage présente-t-il déjà des traces d'usure ? ■ le système de débrayage est-il déjà usé ? Roulement pilote Dommages et problèmes possibles et leur résultat : ■ roulement pilote grippé • entraîne l'arbre primaire de boîte de vitesses et l'embrayag ne débraye pas. ■ roulement pilote endommagé, dur • fait des bruits uniquement lorsque l'embrayage est débrayé. ■ roulement pilote fait défaut, a été oublié • guidage de l'arbre primaire de boîte de vitesses. Tube de guidage Dommages et problèmes possibles et leur résultat : ■ tube de guidage usé, détérioré • la butée de débrayage se déplace par à-coups, l'embrayage broute. ■ formation d'ébarbures, usures en forme de marches sur le tube de guidage • la butée de débrayage se bloque, • l'embrayage reste débrayé en permanence ou temporairement. 38 Formation technique – Transmission Véhicules légers Problèmes autour de l'embrayage Causes Fourchette de débrayage Dommages et problèmes possibles et leur résultat : ■ usure étagée du logement (boulon à rotule) de la fourchette de débrayage ■ logement de la fourchette de débrayage desséché • la fourchette saute, • l'embrayage broute. ■ fourchette de débrayage déformée, cassée, endommagée • la levée de débrayage n'est plus atteinte, • l'embrayage ne débraye pas. Levier de débrayage Dommages et problèmes possibles et leur résultat : ■ levier de débrayage déformé, cassé, endommagé • la levée de débrayage n'est plus atteinte, • l'embrayage ne débraye pas. 39 Formation technique – Transmission Véhicules légers Problèmes autour de l'embrayage Causes Commande d'embrayage à tringle Dommages et/ou problèmes possibles : ■ tringles déviées, fendues, ■ articulations desséchées, ■ mauvais réglage. Résultat : ■ l'embrayage ne débraye pas, broute ou patine. Commande d'embrayage par câble Dommages et/ou problèmes possibles : ■ câble desséché, détordu, sale, corrodé, ■ usure de la gaine en téflon du câble ou absence de liaison à la masse entre le châssis et le moteur due à une fusion, ■ allongement du câble, ■ support desserré ou cassé, ■ mauvais réglage, ■ automatisme de réglage défectueux ou ne revenant pas. Résultat : ■ commande fonctionnant difficilement, ■ l'embrayage ne débraye pas, broute ou patine. 40 Formation technique – Transmission Véhicules légers Problèmes autour de l'embrayage Causes Commande d'embrayage par hydraulique conventionnelle Dommages et/ou problèmes possibles : ■ fuite / perte de pression • la levée de débrayage prescrite n'est pas atteinte. ■ air dans le système • la levée de débrayage prescrite n'est pas attein te, « fait ressort » au moment de l'embrayage. ■ le flexible est souple / s'allonge sous la pression • perte de levée au moment du débrayage. ■ flexible gonflé / section réduite ■ le piston du cylindre récepteur fonctionne difficilement / se bloque ou se grippe – en raison de saletés ou de corrosion dans le cylindre récepteur, le piston ne glisse plus correctement ou se grippe. Résultat : ■ il est impossible d'actionner l'embrayage. Il ne débraye pas, broute ou patine. Commande d'embrayage par système hydraulique avec cylindres récepteurs concentriques Dommages et/ou problèmes possibles : ■ fuite / perte de pression • la levée de débrayage prescrite n'est pas atteinte. ■ air dans le système • la levée de débrayage prescrite n'est pas atteinte, « fait ressort » au moment de l'embrayage. ■ le flexible est souple / s'allonge sous la pression • perte de levée au moment du débrayage. ■ flexible gonflé / section réduite. Résultat : ■ la commande est « spongieuse », ■ l'embrayage ne débraye pas, broute ou patine. 41 Formation technique – Transmission Véhicules légers Consignes et dommages concernant le volant bi-masses Maintenance, montage et dysfonctionnements Pour garantir un fonctionnement parfait du volant bi-masses, il convient de respecter impérativement les points ci-dessous : ■ Nettoyer les volant bi-masses uniquement avec un chiffon sans huile ni graisse. Les nettoyeurs à haute pression, les nettoyeurs à vapeur, les vaporisateurs de nettoyage et l'air comprimé sont interdits. ■ Il est interdit de rectifier la surface de friction du volant moteur secondaire ! ■ Pour démonter le vilebrequin, il convient de bloquer les volants primaire et secondaire en utilisant un goujon de 6 mm pour les empêcher de tourner et éviter de les endommager. ■ Toujours remplacer les vis de fixation du vilebrequin. Respecter les couples de serrage. ■ Le volant moteur bi-masses doit également être remplacé lors du deuxième changement d'embrayage. Causes possibles de dysfonctionnement du volant bi-masses ■ Calage fréquent du moteur. ■ Mode de conduite en sous-régime extrême. ■ Systèmes d'allumage et d'injection fonctionnant irrégulièrement ou pressions de compression différentes. ■ Vibrations extrêmes en raison de composants cassés dans la chaîne cinématique. ■ Surchauffes. ■ Le moteur tourne en permanence au ralenti pour faire fonctionner la climatisation. 42 Formation technique – Transmission Véhicules légers Dommages sur le volant bi-masses Causes Surchauffes du volant moteur secondaire Celles-ci sont causées par une utilisation abusive de l'embrayage, par ex. quand on fait patiner l'embrayage : ■ Clairement identifiable aux couleurs de revenu et aux fissures dues à la chaleur. ■ La chaleur élimine l'effet de la graisse d'amortissement. Les patins de guidage, les coupelles de ressorts et les ressorts fonctionnent à « sec ». • La fonction d'amortisseur de vibrations est limitée ou n'est plus garantie. Volant moteur primaire complètement abrasé Sollicitations mécaniques excessives extrêmes de l'ensemble du volant bi-masses : ■ Elles provoquent une destruction des pièces internes. ■ Dans des cas exceptionnels, le carter du volant moteur primaire est même abrasé à la suite de la destruction de pièces internes. • Défaillance totale du volant bi-masses. Remarque : Egalement identifiable par un écoulement de graisse. Volant bi-masses bloqué Une utilisation de vis trop longues pour fixer le mécanisme d'embrayage a pour conséquence un blocage des volants moteurs primaire et secondaire. ■ Aucun amortissement possible des vibrations. • L'isolation des bruits n'est donc plus assurée. 43 Formation technique – Transmission Véhicules légers Dommages sur le mécanisme d'embrayage MX Causes Ressort tangentiel à lame plié Cause : ■ maintien inadapté du vilebrequin lors du vissage du mécanisme d'embrayage. Un objet de trop grande longueur (par ex. un tournevis) a été inséré dans les évidements du mécanisme d'embrayage. Résultat : ■ l'embrayage ne débraye pas. Remarque : Maintenir le vilebrequin sur la face avant du moteur avec une clé adéquate ou bloquer le mécanisme d'embrayage contre le moteur à l'aide d'un outil spécial. Centrage par goujons du mécanisme d'embrayage endommagé Cause : ■ mécanisme d'embrayage mal positionné. ■ montage d'un embrayage inapproprié. Résultat : ■ difficulté de débrayage, broutage. Remarque : Monter un embrayage approprié. Pour cela, consulter le catalogue. Contrôler que le goujon de centrage sur le volant moteur concorde avec l'évidement du mécanisme d'embrayage. Usure de la coupelle de débrayage Cause : ■ guidage du poussoir de débrayage endommagé sur l'arbre primaire de boîte de vitesses, ■ jeu de palier trop important sur l'arbre primaire de boîte de vitesses, ■ tringle de débrayage défectueuse. Résultat : ■ difficultés de débrayage, bruits, broutage, l'embrayage patine ou est difficile à actionner. Remarque : Lors du remplacement de l'embrayage, contrôler très attentivement les composants décrits et, en cas de besoin, les remplacer. 44 Formation technique – Transmission Véhicules légers Protection de l'environnement et élimination des déchets Traiter ou mettre au rebut les embrayages selon les règles en vigueur La protection de l'environnement est, pour nous, un objectif essentiel en notre qualité d'entreprise. La qualité d'un produit n'implique pas uniquement un fonctionnement optimal, une grande longévité et une pose facile, mais aussi un ménagement des ressources et la protection de l'environnement. Nous entendons par là que nous développons et fabriquons les produits en respectant l'environnement, mais aussi que nous reconditionnons et mettons au rebut les produits d'une façon respectueuse de l'environnement. Les produits respectant l'environnement ont un long cycle de vie. Ceci a toujours été une caractéristique de qualité des produits SACHS. Le recyclage des produits représente un aspect important. Depuis 1963, nous pratiquons le reconditionnement d'embrayages usagés pour en faire des embrayages échange standard. Plus de deux millions de mécanismes d'embrayage et de disques d'embrayage sont fabriqués, chaque année, dans nos usines de reconditionnement d'Allemagne, de Slovaquie, du Brésil et d'Afrique du Sud. A l'issue du processus de reconditionnement, nous disposons d'embrayages échange standard qui offrent les mêmes paramètres de performances que leurs homologues SACHS neufs. Elimination à l’atelier spécialisé ■ Ne coopérer qu'avec des entreprises certifiées, spécialisées dans l’élimination des déchets. ■ Les huiles peuvent occasionner de graves pollutions des sols, de la nappe phréatique et des eaux de surface. C'est pourquoi toutes les huiles doivent être systématiquement déposées dans des conteneurs à huile usagée étanches. 45 Formation technique – Transmission Véhicules légers Notes 46 Formation technique – Transmission Véhicules légers Original SACHS Service Original SACHS Service ■ Cet emblème est un symbole de compétence technique. ■ Ici, qualité, service et conseil sont des maîtres mots. ■ Les pièces d'origine SACHS sont des pièces de rechange de premier choix qui garantissent une sécurité de fonctionnement, une fiabilité et une longévité absolues. Les composants essentiels du concept ■ Palette de produits avec une vaste couverture des besoins. ■ Expertise technique et assistance en cas de difficultés. ■ Formation théorique et pratique également sur site. ■ Recommendations concernant les moyens de contrôle via des outils spéciaux. ■ Instructions de montage et informations de service pour un montage et démontage des produits dans les règles de l'art. ■ Dossiers de ventes avec catalogue de travail pour la réalisation de devis Nous restons en contact Si vous souhaitez de plus amples informations concernant Original SACHS Service (O.S.S), veuillez mettre à profit les possibilités de contact suivantes : ■ Internet: www.zf.com/de/trading/oss ■ E-Mail: [email protected] ■ Fax-Hotline: +49 9721 4755657 ■ Adresse: ZF Trading GmbH Obere Weiden 12 97424 Schweinfurt Germany 47 10737 FR ZF Trading GmbH Obere Weiden 12 · 97424 Schweinfurt Borgwardstraße 16 · 28279 Bremen [email protected] · www.zf.com/de/trading Germany