accouplement hydraulique

Un volant hydraulique est un accouplement hydrodynamique qui transmet la puissance du moteur à la transmission par l'intermédiaire d'huile en circulation plutôt que par friction mécanique ou engrenages. À l'intérieur d'un carter étanche, deux roues à aubes se font face de part et d'autre d'un mince espace rempli d'huile minérale. Le moteur entraîne la roue à aubes primaire (pompe), qui accélère l'huile vers l'extérieur par force centrifuge. Cette huile frappe la roue à aubes secondaire (turbine), qui est connectée à l'arbre d'entrée de la transmission, transférant l'énergie de rotation. L'huile retourne ensuite à la pompe pour répéter le cycle.

L'avantage clé par rapport à un volant d'inertie solide est le glissement: lorsque le moteur tourne plus vite que l'entrée de la transmission, l'huile glisse entre les roues à aubes sans se bloquer. Cela amortit les chocs, absorbe les vibrations et permet un engagement en douceur. L'accouplement fonctionne passivement, ne nécessitant ni pédale d'embrayage ni opération manuelle. La transmission du couple dépend du carré de la vitesse de rotation et de la viscosité de l'huile; des vitesses plus élevées signifient un transfert de couple plus élevé jusqu'à un point appelé couple de calage.

Les volants hydrauliques diffèrent des convertisseurs de couple d'une manière cruciale: ils transmettent le couple à un rapport de 1:1 sans multiplication. Un convertisseur de couple comprend un stator qui redirige l'huile de retour pour augmenter le couple de sortie pendant l'accélération; un volant hydraulique n'a pas de stator et ne fournit aucune multiplication. Cela rend le volant hydraulique plus simple, plus léger et plus efficace à vitesse de croisière, mais moins agressif en accélération.

Modes de performance et de défaillance

La température de l'huile est essentielle au fonctionnement. L'huile froide est visqueuse et transmet peu de couple jusqu'à ce que l'accouplement se réchauffe. L'huile surchauffée perd de sa viscosité et peut ne pas transmettre toute la puissance du moteur; les joints se détériorent et fuient. L'huile contaminée par des particules ou de l'eau provoque l'érosion des surfaces des roues à aubes et une perte d'efficacité. La cavitation, la formation de bulles de vapeur dans l'huile, peut piquer les faces des roues à aubes si une aération se produit.

Les volants hydrauliques étaient courants dans les voitures et les camions légers des années 1930 aux années 1960, en particulier dans les applications de transmission automatique avant que les convertisseurs de couple ne deviennent la norme. Ils offraient fiabilité et confort à moindre coût que les alternatives mécaniques. Les véhicules modernes les utilisent rarement; les convertisseurs de couple et les systèmes hybrides à entraînement direct les ont supplantés. Cependant, certaines machines industrielles et boîtes de vitesses marines emploient encore des volants hydrauliques pour leurs caractéristiques douces et sans contact.