10 Exercices corrigés – Embrayages
Sciences d’Ingénieur – 2ème BAC STE SI
Exercice 1 : Calcul de couple
Un embrayage monodisque transmet un couple de 120 N.m. Le diamètre extérieur est de 200 mm et l’intérieur de 130 mm.
1. Calculer le rayon moyen
2. Déterminer l’effort normal nécessaire (μ = 0.3)
Exercice 2 : Puissance dissipée
Un embrayage de voiture (masse 12 kg, chaleur spécifique 460 J/kg.K) subit un échauffement de 80°C lors d’un démarrage.
1. Calculer l’énergie dissipée
2. Si le démarrage dure 2s, déterminer la puissance moyenne
Exercice 3 : Embrayage multidisque
Un embrayage a 5 surfaces frottantes (μ=0.25), rayon moyen 90 mm, et doit transmettre 300 N.m.
1. Calculer l’effort axial nécessaire
2. Dessiner le schéma de principe
Exercice 4 : Synchronisation
Un moteur tourne à 3000 tr/min, la boîte à 800 tr/min lors d’un changement de vitesse.
1. Calculer la différence de vitesse angulaire (rad/s)
2. Si le synchronisateur agit en 0.5s, déterminer l’accélération angulaire
Exercice 5 : Pression surfacique
Un embrayage a un disque de 180 mm de diamètre extérieur et 120 mm intérieur. L’effort axial est de 4000 N.
1. Calculer la surface de contact
2. Déterminer la pression moyenne
Exercice 6 : Glissement
Pendant 3s, un embrayage transmet 150 N.m avec un glissement de 200 tr/min.
1. Calculer l’énergie dissipée
2. Si la masse est 8 kg (c=460 J/kg.K), estimer ΔT
Exercice 7 : Embrayage centrifuge
Un embrayage centrifuge a 4 masses de 0.2 kg chacune, rayon 80 mm, et s’engage à 1000 tr/min.
1. Calculer la force centrifuge par masse
2. Si μ=0.25 et Rm=70mm, déterminer le couple maximal
Exercice 8 : Dimensionnement
Un embrayage doit transmettre 15 kW à 1500 tr/min avec μ=0.35, p=200 kPa, et Re=1.5Ri.
1. Calculer le couple à transmettre
2. Déterminer Ri et Re
Exercice 9 : Comparaison embrayages
Comparer pour une transmission de 100 N.m :
| Type | μ | Rayon (mm) | Surfaces |
|---|---|---|---|
| Monodisque | 0.3 | 80 | 2 |
| Multidisque | 0.25 | 60 | 6 |
Calculer l’effort axial nécessaire pour chaque type
Exercice 10 : Transmission véhicule
Un véhicule a un moteur de 100 kW à 4000 tr/min. L’embrayage a μ=0.4, De=240 mm, Di=160 mm.
1. Calculer le couple moteur
2. Déterminer l’effort axial nécessaire
