L`embrayage Warner Electric : un pas en avant dans

L'EMBRAYAGE W ARNER ELECTRIC : UN PAS EN AVANT DANS LA
TECHNOLOGIE DES TRANSMISSIONS HYBRIDES
Au fur et à mesure que les combustibles fossiles s'épuisent, les ingénieurs travaillent
d'arrache-pied pour perfectionner d'autres systèmes de transmission. Alors que les
systèmes entièrement électriques laissent toujours fortement à désirer, les
conceptions hybrides ont par contre le vent en poupe depuis quelques années : on les
retrouve désormais dans les trains, les bateaux, les équipements agricoles et même
dans les « hypercars » de dernière génération. Warner Electric a conçu un embrayage
électromagnétique E220 personnalisé qui transmet un couple et une puissance élevés
ainsi qu'une haute vitesse, entre un moteur diesel et un système de transmission
électrique lorsque les batteries commencent à s'épuiser.
Warner Electric, qui fait partie du groupe de marques de transmission de puissance
Altra Industrial Motion, est en mesure d'offrir à ses clients des services d'ingénierie et
de conception de tout premier ordre. Dernièrement, un fabricant de systèmes de
transmission de puissance pour locomotives a demandé aux ingénieurs de Warner de
concevoir un embrayage dédié devant être intégré dans une nouvelle transmission
hybride ; un défi que ceux-ci se sont empressés d'accepter.
La nature de l'application était telle que l'embrayage devait répondre à un ensemble de
paramètres très stricts. Tout d'abord, celui-ci devait pouvoir résister à des vitesses
hautes (jusqu'à 3 000 tours/minute) et à un couple élevé (jusqu'à 5 000 Nm) pour une
durée de vie de plus de 50 000 heures sans entretien. Ensuite, l'embrayage devait être
sans entretien car, étant logé dans un carter de transmission, son accès était quasi
impossible. Enfin, le carter supposait également que l'embrayage serait exposé à des
températures de fonctionnement extrêmes et devrait fonctionner de manière fiable à
des températures ambiantes comprises entre -40 °C et 100 °C.
Experts des applications industrielles lourdes, les ingénieurs de Warner ont pu utiliser
la gamme E220 standard d'embrayages électromagnétiques robustes comme point de
départ. Cette gamme d'embrayages à appel de courant, sans jeu angulaire est conçue
pour des applications intégrées et convient particulièrement aux transmissions
hybrides où aucun couple résiduel ne peut être transmis lorsque l'embrayage est
débrayé.
Toutefois, les niveaux de performance spécifique de l'application sous-entendaient la
nécessité de créer une conception personnalisée. Christophe Gendron, concepteur
pour Warner Electric, l'explique :
« La transmission faisait partie d'un "environnement embarqué", c'est-à-dire une
application dans laquelle le système lui-même se déplace, par ex. un train, un bateau,
un camion, etc. Cela limite intrinsèquement l'encombrement et le poids disponibles
pour le système. Dans ce cas, au moment de la conception de l'embrayage, le moteur
diesel avait déjà été spécifié et le positionnement du composant, décidé. Nous avons
donc dû modifier notre embrayage suivant l'emplacement disponible et la bonne plage
de couples à transmettre au moteur. »
« Le système de transmission en lui-même représentait une innovation totale pour
l'industrie des locomotives ; nous avons en effet eu la chance de partir de zéro pour
notre conception. Ceci est le genre de défi que tout concepteur apprécie. Nous avons
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collaboré étroitement avec le client : rencontres sur site dans son usine, tenue de
conférences téléphoniques et échange de plan CAO pour nous assurer de livrer une
solution qui réponde aux spécifications requises et représente un atout pour la
conception globale de la transmission. »
Ici, l'embrayage a été spécialement adapté pour relier un moteur diesel à un système
d'entraînement électrique lorsque les batteries commencent à s'épuiser. Une tolérance
de ± 30 % de la tension d'alimentation de l'embrayage a été prise en compte et un
système de stabilisation a été mis en place pour éviter tout embrayage imprévu. Des
roulements étanches et une surface de friction de composition spéciale ont également
été prévus pour garantir la longévité sans entretien.
Christophe poursuit : « S'il est vrai qu'il s'agissait plutôt d'une application nouvelle,
l'approche que nous avons adoptée dans la conception s'inscrivait par contre dans nos
pratiques standard. Nous offrons en effet régulièrement des services de
personnalisation à nos clients dans de nombreux secteurs différents. Outre le fait de
répondre aux critères de performance de l'application, nous avons également pris en
compte l'environnement dans lequel l'embrayage allait être utilisé et y avons ajouté
des éléments comme une protection supplémentaire contre la corrosion pour veiller à
ce que le système supporte tous les défis environnementaux prévisibles. »
La gamme E220 de Warner Electric se décline en plusieurs dimensions standard, bien
qu'il soit possible d'adapter celles-ci à la plupart des applications. Warner Electric fait
partie d'Altra Industrial Motion, un fournisseur mondial de premier plan de systèmes de
transmission industriels, ayant des centres d'ingénierie aux quatre coins du monde. En
utilisant cette plate-forme mondiale, Warner Electric peut offrir à ses clients, d'une part,
son expertise dans l'ingénierie de solutions d'embrayage, quel que soit le secteur, et
d'autre part, des services d'assistance en montage et entretien à l'échelle locale.
Légende photos : Photo 1: Warner Electric a conçu un embrayage qui transmet un
couple et une puissance élevés ainsi qu'une haute vitesse pour transmissions hybrides
de train. Source: iStock - scanrail
Photo 2: La gamme E220 de Warner Electric se décline en plusieurs dimensions
standard, bien qu'il soit possible d'adapter celles-ci à la plupart des applications.
À propos de Warner Electric
Avec une expansion qui ne cesse depuis plus de 70 ans, Warner Electric est devenu
un leader mondial du secteur des solutions pour embrayages et freins
électromagnétiques. Les ingénieurs de Warner font usage de technologies évoluées
de conception et fabrication, ainsi que des tous derniers matériaux, pour développer
des embrayages et des freins conviviaux, offrant une durée de vie plus longue, ainsi
qu’une précision et une répétabilité renforcées. Warner Electric propose le plus vaste
choix d’embrayages, freins, commandes, systèmes de tension, capteurs et
interrupteurs sans contact réalisés par un même constructeur.
Les composants fiables de Warner Electric sont utilisés dans une vaste gamme de
marchés, y compris ceux de la manutention, des machines d’emballage, de
l’alimentation et des boissons, ainsi que des ascenseurs et escaliers mécaniques, du
gazon et des jardins, de l’agriculture et du tout-terrain, des chariots à fourche, et des
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systèmes de contrôle du mouvement. Leurs applications comprennent, entre autres,
des convoyeurs, des chariots élévateurs, des machines de conditionnement, des
servomoteurs, des équipements à capsuler, des moissonneuses-batteuses et presses
à balles, des systèmes de manutention de bagages, des véhicules militaires, ainsi que
des entraînements de levage et des tondeuses.
Les illustrations distribuées avec le présent communiqué de presse ne peuvent être
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Warner Electric : Mathieu Ruault
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