[PDF] Lembrayage à compensation automatique dusure - deuxième

View - Download Lembrayage à compensation automatique dusure - deuxième

Previous PDF

Next PDF

5

L'embrayage à compensation automatique

d'usure - deuxième génération

Dipl.-Ing. Karl-Ludwig Kimmig

Introduction

Depuis le début de sa commercialisation, l'embrayage à compensation automatique d'usure "SAC" a largement fait ses preuves sur près d'un million de véhicules. Dans le cas des véhicules de forte puissance notamment, on a pu ainsi améliorer sensiblement le confort de la commande d'embrayage. De même, et c'était aussi notre objectif, nous avons réussi à faire en sorte qu'un seul et même embrayage couvre la durée de vie d'un véhicule. Malgré le surcoût que représente le "SAC" en comparaison d'un embrayage conventionnel, on a pu constater dans certains cas une réduction du coût global du système d'embrayage (embrayage + commande), ceci s'expliquant par: la disparition du servoamplificateur. les dimensions plus réduites de l'embrayage. la diminution du nombre de modèles différents d'embrayages et de systèmes de commande. la disparition du ressort de compensation.

6 Les figures 1 et 2 donnent un aperçu général des applications actuelles du

système "SAC" et des développements escomptés jusqu'en l'an 2000.

0204060

1994 1996 1998

2000
année nombre des a pp lications

19961998 200020

4060
Figure 1: Développement du nombre des applications "SAC" 01020

200 215 230 240 260 300 330 350 400

taille de l'embrayage [mm] nombre des applications Figure 2: Répartition des projets "SAC" en l'an 2000

7 Les observations effectuées jusqu'ici sur les systèmes installés en série

nous permettent de retenir les éléments suivants: Le "SAC" présente une grande fonctionnalité et une grande fiabilité. Malgré des contraintes importantes concernant certaines pièces telles que les ressorts, l'anneau de compensation, le couvercle du mécanisme d'embrayage et le segment de progressivité, malgré la relative complexité d'une application en grande série, la fabrication du système ne présente aucune difficulté. L'utilisation du "SAC" a permis de réduire considérablement l'effort sur la pédale, lequel est ainsi bien moindre que dans le cas d'un embrayage conventionnel. Cela dit, il est encore possible, une fois les phénomènes de dosage et d'excitation de broutement optimisés, de réduire sensiblement cet effort sur les systèmes actuellement montés en série. Ces dernières années, on a imaginé comment il était possible d'améliorer le système, pour ce qui concerne notamment l'effort sur la pédale et la caractéristique de montée en couple au réembrayage. Il est en outre possible à terme, tout en maintenant une même fonctionnalité, de réduire considérablement les coûts de matériaux et de fabrication. Les pages qui suivent présentent les différentes solutions proposées:

Principe de fonctionnement du système "SAC"

(Self Adjusting Clutch) Sur les embrayages conventionnels, l'effort de commande augmente au fur et à mesure de l'usure des garnitures. Dans le cas du système "SAC", cette usure est compensée par un système de compensation d'usure, de telle sorte que l'effort de commande reste constant. Le système prévoit notamment, ce qui n'est pas le cas pour les mécanismes d'embrayages conventionnels, une correction de la position du diaphragme en cas d'usure (fig 3.). Celle-ci s'effectue de telle sorte que, quelle que soit l'usure (des garnitures en particulier), la position angulaire du diaphragme et ainsi l'effort de commande, de pression restent constants. Cette compensation d'usure est possible si le diaphragme, au lieu d'être riveté au couvercle du mécanisme ou fixé par des languettes de maintient des joncs précontraintes comme dans le cas d'un plateau d'embrayage conventionnel, est maintenu axialement contre le couvercle par une force déterminée (effort capteur).

8 Entre le diaphragme et le couvercle se trouve un anneau à rampes, lequel

vient se loger dans les rampes du couvercles et se déplace tangentiellement sous l'action de ressorts à pression. embrayage conv.SAC anneau à rampes capteur d'effort butée de couverclecouvercleressorts à pression joncs Figure 3: Comparatif embrayage conventionnel / "SAC" L'effort capteur est déterminé de telle sorte qu'en situation normale il s'oppose à l'effort de commande. Si, en cas d'usure des garnitures, l'effort de commande augmente et ne peut plus être efficacement contré par l'effort capteur au niveau du diaphragme principal, ce dernier s'écarte de son appui sur le couvercle et se déplace axialement en direction du volant moteur. Le jeu qui en résulte est rattrapé par le mécanisme à rampes précontraint qui se trouve entre le diaphragme et le couvercle du mécanisme. L'effet de compensation dure jusqu'à ce que l'effort de commande retombe au niveau de l'effort capteur et que le diaphragme retrouve sa position angulaire initiale. Les figures 4a et 4b représentent schématiquement les forces s'appliquant au diaphragme lors du processus de compensation d'usure. 9 M D F com M D F com Figure 4a: Embrayage conventionnel à l'état neuf et en cas d'usure F

Capteur

M D F com M D M D F com F com F

Capteur

F

Capteur

Figure 4b: "SAC" à l'état neuf et en cas d'usure avant et après compensation Sur la figure 4a, nous avons, pour simplifier, représenté le diaphragme d'un embrayage conventionnel fixé au point de rotation. En raison de sa forme, le diaphragme produit un couple, lequel est neutralisé par la rotation du diaphragme répondant à l'effort de commande exercé sur les becs. L'usure des garnitures entraîne une altération de la position angulaire du diaphragme, ce qui implique, en raison de la courbe caractéristique du diaphragme, une augmentation du couple engendré par le diaphragme et donc de l'effort de commande. Dans le cas du système "SAC", le diaphragme, au lieu d'être maintenu fixement, est seulement maintenu axialement par l'effort capteur (fig. 4b). A l'état neuf, l'effort capteur et l'effort de commande s'équilibrent. En cas d'usure, l'effort de commande augmente et pousse le diaphragme vers la gauche à l'opposé de l'effort capteur, de telle sorte que la cale précontrainte par les ressorts sur le côté droit du diaphragme, ainsi délestée, peut compenser la différence de jeu. Après quoi le diaphragme retrouve sa position angulaire initiale, de même que l'équilibre entre l'effort capteur et l'effort de commande soit rétabli. 10

Caractéristique d'effort de commande propre au

système "SAC" Le système "SAC", tel qu'il est actuellement monté en série sur les véhicules les plus variés, a permis de réduire considérablement l'effort à la pédale et donc d'améliorer sensiblement le confort de la commande d'embrayage. Dans un premier temps, le profil de la courbe d'effort de commande propre au "SAC" est moins intéressante que celle d'un embrayage conventionnel car elle présente une différence plus importante entre son maximum et son minimum (ensellement). Il est donc indispensable de procéder à une modification du système de débrayage en fonction de cette courbe particulière: course de commande effort

SACembrayage conv.

usure

à neuf

max min Figure 5: Comparatif des caractéristiques d'effort de commande propre embrayage conventionnel - "SAC" Celle-ci est due à l'équilibre des forces s'exerçant sur le diaphragme. Si l'on représente ce dernier en coupe (fig 6), on observe l'action contraire de différents efforts, à savoir ceux du segment de progressivité (F P ), des languettes de rappel (F L ), et du diaphragme-capteur (F C ), d'une part, et l'effort de commande d'autre part. La somme des efforts du segment, de la languette et du capteur, appelée aussi effort capteur global, détermine le niveau limite de l'effort de commande. Si lors du débrayage l'effort de commande (F com ), dépasse l'effort capteur global(F Ctot ), ce qui se produit en cas d'usure, le diaphragme est écarté du couvercle du mécanisme

11 (anneau à rampes) et le mécanisme à rampes peut compenser la

différence de jeu. effort course de commandeusure surcoursepoints de compensation F com F P F C F L F ctot M D F com Figure 6: Effort au diaphragme principal au "SAC" La figure 6 montre clairement les deux points de la course de commande où l'effort de commande peut dépasser l'effort capteur global. Dans le premier cas, il s'agit du point de compensation d'usure. Ce point se trouve dans la zone ou l'effort exercé par le segment de progressivité est proche de zéro. C'est ici qu'intervient la compensation en cas d'usure. Le deuxième point concerné, apparaissant lors du débrayage, se trouve dans la zone de surcourse, au-delà du point de compensation d'usure, et provoque un effet de compensation involontaire. Il faut donc veiller à maintenir un écart suffisamment important entre la fin de course et ce point de compensation involontaire. Il est indispensable pour cela de faire en sorte que le minimum de la caractéristique de l'effort de commande soit nettement inférieur à la caractéristique de l'effort capteur global et/ou que la surcourse soit supprimée au moyen d'une butée sur le couvercle. Dans le cas du système "SAC", nous sommes aujourd'hui en mesure d'envisager deux techniques permettant d'intervenir plus facilement sur la caractéristique de l'effort de commande, et donc de réduire encore cet effort. 12 Adjonction d'un ressort (diaphragme) supplémentaire Il est relativement facile d'obtenir une caractéristique de l'effort de commande suffisamment plate en adjoignant au système un ressort à caractéristique linéaire, lequel vient se river sur le couvercle du mécanisme. Ce diaphragme agit sur la caractéristique de l'effort de commande en réhaussant son niveau minimal, et produit ainsi une courbe générale plus plate. ressort supplémentaire embrayédébrayé Figure 7: "SAC" avec ressort (diaphragme) supplémentaire Ainsi que le montre la figure 7, ce diaphragme agit directement sur la butée et n'influe que la caractéristique de l'effort de commande, sans altérer les caractéristiques des forces s'exerçant à l'intérieur du système d'embrayage, si bien qu'il ne gêne en rien le mécanisme de compensation du "SAC", lequel conserve toute son efficacité. Le niveau maximal de la caractéristique de l'effort de commande, lequel est lié au déplacement des becs du diaphragme en direction du volant moteur au fur et à mesure de l'usure des garnitures, reste constant tant que cette usure ne dépasse pas 1,5 mm environ. Dans le cas d'une usure plus importante, 2,5 mm par exemple, on observe une légère augmentation de la caractéristique de l'effort de commande, de l'ordre d'environ 10%. 13 course de commande effort usureà neuf ressort supplémentaireeffort de commande Figure 8: Caractéristiques d'efforts de commande propre avec ressort (diaphragme) supplémentaire On peut obtenir la même fonction sans adjonction de diaphragme supplémentaire, en positionnant les becs du diaphragme plus bas. Ceux-ci, lorsqu'on actionne le mécanisme, viennent alors s'appuyer sur la butée du couvercle une fois que la caractéristique de l'effort de commande a atteint son maximum; si l'effort est maintenu, ils se trouvent contraints par tension

élastique.

becs de diaphragme positionnés plus basressort suppémentaire Figure 9: Comparatif du système "SAC" avec des becs de diaphragme positionnés plus bas et un diaphragme supplémentaire 14 Système "SAC" avec augmentation de l'effort capteur lors de la course de débrayage Par l'adjonction d'un diaphragme supplémentaire, on aplatit le profil général de la caractéristique d'effort commande en réhaussant son niveau minimum. Une meilleure solution consisterait cependant à abaisser le niveau maximum et donc par là-même le niveau général de cette même courbe. Ceci est possible si, en modifiant l'équilibre des éléments ressorts en présence, tels que le diaphragme principal, le diaphragme-capteur et les languettes de rappel, on produit une augmentation de l'effort capteur global au-delà du point de compensation d'usure, pendant la course de débrayage. course de commande effort usuresur coursepoints de compensation F A F ctot M D F com F P F C F L Figure 10: Caractéristique d'effort de commande en cas d'augmentation et de chute de la courbe d'effort capteur La figure 10 montre l'effet ainsi produit: si l'on admet un équilibre des forces s'exerçant sur le diaphragme, le niveau maximal de l'effort de commande, à niveau minimal constant et pour une même sécurité de surcourse, se trouve abaissé si l'effort capteur global augmente entre le point de compensation d'usure et le point de compensation en surcourse. Sur les systèmes "SAC" existants, la courbe d'effort capteur chute légèrement entre ces deux points, du fait que les languettes de rappel se détendent lorsqu'on allonge la course de commande (course butée).

15 Il est possible d'obtenir une augmentation de l'effort capteur dans cette

zone en remplaçant les languettes à courbe caractéristique à progression linéaire par des ressorts à courbe caractéristique dégressive. Les languettes ondulées produisent une caractéristique d'effort dégressive si elles sont maintenues des deux côtés sur le couvercle du mécanisme et sont repoussées au centre par le plateau. Il s'ensuit un effet ressort qui est lui-même fonction de l'ondulation. languette à caracteristique linéairelanguette à caractéristique dégressive languette à caracteristique dégressive languette à caracteristique linéaire effort levée du plateau Figure 11: Languettes de rappel à caractéristique linéaire et dégressivequotesdbs_dbs20.pdfusesText_26

[PDF] maroc sat key

[PDF] texte ? l'impératif

[PDF] carnet thermomix apéritifs dinatoires pdf

[PDF] les carnets thermomix pdf

[PDF] apero dinatoire thermomix rapide

[PDF] les carnets thermomix les sauces pdf

[PDF] apéritif dinatoire noel thermomix

[PDF] les confitures

[PDF] marmelades et chutneys thermomix pdf

[PDF] mouvement sur un plan incliné avec frottement

[PDF] les carnets thermomix les confitures pdf

[PDF] les sauces thermomix pdf

[PDF] liste cocktail pdf

[PDF] cocktails pdf

[PDF] recette cocktail sans alcool pdf