Transmettre l’énergie mécanique – Embrayages
Sciences d’Ingénieur – 2ème BAC STE
Introduction
L’embrayage est un dispositif mécanique permettant de connecter ou discontinuer la transmission de puissance entre un moteur et un récepteur, tout en permettant un démarrage progressif.
1. Types d’embrayages
1.1 Classification par technologie
Embrayages mécaniques
- À disque (mono/multi disques)
- À cône
- À griffes
Embrayages spéciaux
- Hydraulique (à fluide)
- Électromagnétique
- Centrifuge
1.2 Caractéristiques comparatives
| Type | Couple max | Usure | Application |
|---|---|---|---|
| Disque sec | Moyen | Élevée | Automobile |
| Multidisque | Élevé | Faible | Motos, machines |
| Hydraulique | Très élevé | Nulle | Industrie lourde |
2. Embrayage à disque
2.1 Constitution
2.2 Fonctionnement
Embrayé (collé)
- Ressorts appliquent pression
- Frottement disque/volant
- Transmission intégrale
Débrayé (désengagé)
- Pédale enfoncée
- Décharge les ressorts
- Disque libre
3. Calculs mécaniques
3.1 Couple transmissible
\( C = N \times \mu \times F \times R_m \)
Avec :
- \( N \) : Nombre de surfaces de friction
- \( \mu \) : Coefficient de frottement
- \( F \) : Force normale (N)
- \( R_m \) : Rayon moyen (m)
3.2 Rayon moyen
\( R_m = \frac{2}{3} \times \frac{R_e^3 – R_i^3}{R_e^2 – R_i^2} \)
4. Applications industrielles
4.1 Sélection par application
| Secteur | Type | Avantage |
|---|---|---|
| Automobile | Monodisque sec | Coût/performance |
| Moto | Multidisque humide | Compact/durable |
| Industrie | Électromagnétique | Commande précise |
4.2 Critères de choix
Paramètres mécaniques
- Couple à transmettre
- Fréquence d’utilisation
- Vitesse de rotation
Paramètres environnementaux
- Température
- Présence de lubrifiant
- Espace disponible
Exercice d’application
Un embrayage automobile a :
- Rayon extérieur : 120 mm
- Rayon intérieur : 80 mm
- Force des ressorts : 3000 N
- Coefficient de frottement : 0.35
1. Calculer le rayon moyen
2. Déterminer le couple maximal transmissible
