embrayage

Un embrayage est un dispositif d'accouplement qui engage et désengage le flux de puissance entre un arbre moteur (généralement le vilebrequin du moteur) et un arbre mené (généralement l'arbre d'entrée de la transmission). Dans les véhicules à transmission manuelle, le conducteur l'actionne via une pédale; dans les transmissions automatiques, un accouplement hydraulique ou un convertisseur de couple remplace entièrement l'embrayage à friction. L'embrayage à friction de base se compose d'un plateau de pression, d'un disque de friction (ou de disques) et d'un mécanisme de débrayage, le tout logé dans un carter d'embrayage boulonné au moteur.

Le disque de friction est situé entre le volant moteur et le plateau de pression. Lorsque la pédale d'embrayage est relâchée, la pression du ressort serre le disque contre le volant moteur, transmettant le couple moteur à la transmission. Lorsqu'il est engagé, les surfaces de friction en rotation créent une adhérence suffisante pour verrouiller les deux arbres ensemble; lorsqu'il est désengagé, ils glissent librement, rompant la ligne de transmission. La plupart des embrayages automobiles utilisent des matériaux de friction organiques, céramiques ou en métal fritté collés à une plaque de support en acier. Les embrayages monodisque dominent les voitures et les camions légers; les camions lourds et les machines industrielles utilisent souvent des embrayages multidisques (humides ou secs) pour gérer des charges de couple plus élevées.

Modes d'usure et de défaillance

Le disque de friction s'use progressivement à l'usage. Le patinage sous charge accélère l'usure; il en va de même pour le fait de « rouler sur la pédale » ou de maintenir l'embrayage partiellement engagé dans les côtes. Les garnitures usées réduisent l'adhérence et permettent au moteur de tourner plus vite que la transmission (patinage), générant de la chaleur. La défaillance complète se produit lorsque le matériau de friction est épuisé ou que le disque est endommagé. Les ressorts du plateau de pression se fatiguent et s'affaiblissent avec le temps. Les mécanismes de débrayage hydrauliques peuvent tomber en panne si les joints fuient, laissant l'embrayage bloqué en position engagée ou désengagée. La plupart des embrayages sont remplacés en tant qu'ensemble plutôt que réparés.

Le terme vient du verbe « to clutch », qui signifie saisir ou tenir. Les applications industrielles au-delà des véhicules incluent les entraînements de convoyeurs, les machines textiles, les machines-outils et les accouplements de pompes, où les embrayages permettent des démarrages en douceur sous charge et une protection contre les chocs. Dans ces contextes, des embrayages de sécurité (embrayages à glissement ou accouplements à goupille de cisaillement) sont souvent ajoutés en aval pour limiter le couple transmis et prévenir les dommages aux équipements en aval en cas de blocage.