Amortisseurs de torsion pour tracteurs

Amortisseurs de torsion pour tracteurs
Le vaste champ de la technique
Positionnés parmi les premiers fabricants mondiaux de composants d’embrayage et de chaîne cinématique,
LuK développe constamment de nouvelles applications pour véhicules routiers et tracteurs. Aujourd’hui,
presque tous les grands constructeurs de tracteurs misent sur la robustesse et la longévité des embrayages
(diamètre de 235 à 350 mm) et des amortisseurs LuK et reconnaissent leurs remarquables capacités d’amortissement des bruits et des vibrations.
• Embrayage simple
• Embrayage simple avec prise de force indépendante
• Embrayage double
• Embrayage double avec prise de force de sécurité
• Prise de force de sécurité et friction d’avancement avec amortisseur
de torsion
• Amortisseur grand angle
LuK est notamment
le fournisseur en pièces
d’origine de :
· Case IH
· Claas
· Mercedes-Benz
· Fahr
• Garnitures organiques et céramétalliques
· New Holland
• Disque d’embrayage avec réserve d’usure supplémentaire
· JCB
• Disque d’embrayage avec amortisseur grand angle
· John Deere
• Amortisseur de ressort axial pour l’avancement et la prise de force
· Lamborghini
• Embrayage à lamelles avec prise de force avant
· Landini
· Laverda
· Massey-Ferguson
· Renault
· Same
· Ursus
· Valmet
· Zetor
...et bien d’autres
Les amortisseurs de torsion pour tracteurs
rotative, qui,
par transmission à la boîte de
vitesses, entraîne
les roues.
Pour réaliser un cycle
entier composé de
l’admission, la compression, l’injection et l’échappement, le vilebrequin doit faire
Positionnement des pièces
deux tours complets sur son axe soit 720 degrés.
Si l’on considère attentivement le cycle entier, on constate que
seule l’injection, c'est-à-dire le temps moteur crée de l’énergie.
Les amortisseurs de torsion ont pour vocation d’amortir les
Contrairement à ce que l’on croit, la durée de cette étape ne
vibrations entre le moteur et la boîte de vitesses. Pour compren-
représente pas un quart du cycle, soit 180 degrés ; le travail
dre le rôle joué par un amortisseur de torsion, il faut au préala-
effectif est réalisé en beaucoup moins de temps.
ble avoir une petite idée du fonctionnement d’un moteur.
Effet maximum
Irrégularités cycliques
Bien que l’injection du carburant dans la chambre de combus-
Contrairement aux moteurs électriques ou aux turbines, les
tion commence avant que le piston n’ait atteint le point mort
moteurs à explosion ne génèrent pas de couple constant. Le
haut (PMH), ce dernier a déjà amorcé sa course vers le temps
changement permanent de la vitesse de rotation du vilebrequin
moteur avant que les cylindres n’aient atteint leurs plus hauts
(irrégularité cyclique) fait naître des vibrations qui sont trans-
taux de pression. Tandis que le piston poursuit sa descente dans
mises à la boîte de vitesses par l’intermédiaire de l’arbre d’en-
le cylindre, le gaz qui se trouve au-dessus est refroidi par les
trée, lesquelles engendrent un désagréable bruit de mitraillette.
parois du cylindre et la pression diminue rapidement.
Les amortisseurs de torsion sont conçus pour diminuer ces
effets indésirables et améliorer le confort de conduite des trac-
Bien sûr, les constructeurs de moteurs cherchent à ce que soit
teurs.
créé un maximum de pression dans le cylindre au moment où la
bielle et le vilebrequin ont atteint l’angle maximum qui génèrera
Mouvement du piston
le couple maximum dans le vilebrequin. En réalité, le laps de
Les moteurs diesel à quatre temps, dont sont aujourd’hui équi-
temps pendant lequel l’air comprimé agit réellement sur le
pés les tracteurs, mélangent l’air et le carburant. Ce mélange
piston est très souvent inférieur à 70 degrés par rapport aux
brûle dans la chambre de combustion, libérant une énergie ther-
720 degrés d’un cycle complet.
mique laquelle, avec la détente du gaz comprimé, se transforme
en pression statique. La détente du gaz comprimé repousse le
Un moteur trois cylindres à quatre temps génère 3 brefs couples
piston dans le cylindre.
de pointe par cycle complet, à intervalles de 240 degrés. Chacun
L’énergie mécanique linéaire dégagée dans le piston est alors
de ces couples de pointe fait augmenter momentanément la
convertie, via la bielle et le vilebrequin, en énergie mécanique
vitesse du moteur avant qu’elle ne diminue à nouveau.
4
Le rôle du volant moteur
Analyse
On modère ces effets d’accélération et de décélération entre
LuK a développé un système très performant de prise de
chaque temps moteur en fixant un volant moteur lourd sur le
mesures par ordinateur qui permet d’enregistrer très précisé-
vilebrequin. Ce volant moteur absorbe les couples de pointe pro-
ment la vitesse de rotation du vilebrequin et de la chaîne ciné-
venant des cylindres et maintient l’inertie pendant la totalité du
matique à différents points situés entre l’entrée et la sortie de
cycle moteur. Mais l’utilisation d’un volant moteur lourd com-
boîte de vitesses.
porte aussi des inconvénients, notamment au niveau du temps
Sur la base des données obtenues grâce à cet équipement et en
de réaction du moteur lors des changements de charges ou
fonction du type de boîte de vitesses d’un tracteur donné, les
encore sa consommation globale en carburant..
ingénieurs de LuK sont en mesure d’élaborer un amortisseur de
torsion pouvant “neutraliser” les couples moteurs de pointe,
Bruits de mitraillette de la boîte de vitesses
ménageant ainsi les composants
L’alternance entre accélération et décélération a pour résultat
d’“exciter” tous les arbres et pignons de la transmission (notam-
Bonnes courbes caractéristiques
ment ceux qui ne transmettent pas de couple), les faisant perpé-
Le diagramme ci-dessous présente les mesures prises sur le
tuellement s’entrechoquer, créant ainsi de désagréables bruits
même tracteur que précédemment, mais cette fois-ci, équipé
de mitraillette et vibrations dans tout le véhicule. Ces effets indé-
d’un amortisseur de torsion LuK. Si le moteur connaît les mêmes
sirables sont d’autant réduits qu’on augmente le nombre de
fluctuations de vitesse, l’amortisseur en revanche a pratique-
cylindres du moteur.
ment éliminé celles d’entrée de boîte de vitesses de sorte qu’on
obtient un tracteur silencieux, sans vibrations et agréable à
Le diagramme ci-dessous reproduit les mesures prises sur un
conduire.
tracteur trois cylindres sans amortisseur de torsion. La courbe
bleue montre qu’au ralenti, le régime moteur fluctue entre
735 et 775 tr/min. Les «excitations” mentionnée ci-dessus ont
pour effet de faire fluctuer le régime d’entrée de boîte de
vitesses entre 730 et 780 tr/min.
Moteur trois cylindres sans amortisseur LuK
Moteur trois cylindres avec amortisseur LuK
1 = régime moteur
1 = régime moteur
2 = régime arbre d’entrée de boîte de vitesses
2 = régime arbre d’entrée de boîte de vitesses
5
Fonctionnement des amortisseurs de torsion pour tracteurs
Amortisseur pour volant moteur
Amortisseur pour prise de force avant
Ces dix dernières années, la tendance toujours plus prononcée
technologie, les tracteurs seraient bruyants et inconfortables
des fabricants de tracteurs à équiper leurs véhicules de boîtes
pour leurs conducteurs.
de vitesses de type power shift (à train épicycloïdal), a fait naître
de nouvelles exigences en matière d’amortissement entre
Les amortisseurs protègent la boîte de vitesses et la prise de
moteur et boîtes de vitesses. Pionnier dans ce secteur, LuK est
force avant contre l’usure provoquée par les vibrations
aujourd’hui en mesure de proposer une gamme exhaustive de
constantes des pièces en mouvement. Avec le temps, et en fonc-
produits spécialement conçus pour répondre aux caractéris-
tion de la charge à laquelle le véhicule est soumis, l’amortisseur,
tiques des tracteurs, comprenant des ressorts axiaux, des amor-
comme toute pièce en mouvement, est lui aussi exposé à
tisseurs grand angle, des amortisseurs pour volant moteur pdf
l’usure. Non seulement le processus d’usure de l’amortisseur
ou pour prise de force avant. Tous ces produits sont prévus pour
s’accompagne de bruits et d’une perte de confort de conduite,
“absorber” les couples moteurs de pointe et permettre une
mais il peut également endommager la transmission et la prise
transmission régulière, constante et silencieuse du moteur à la
de force avant.
boîte de vitesses et la pdf avant. Sans ces amortisseurs haute
Transmission
6
Prise de force avant
Un amortisseur se compose en fait de deux parties distinctes,
brayage qui, à chacun des couples de pointe se trouvent compri-
reliées entre elles par des ressorts hélicoïdaux. La première par-
més et de cette façon compensent les fluctuations des couples
tie, également appelée partie “primaire” est directement fixée
transmis. L’utilisation de deux à trois ressorts hélicoïdaux de
sur le volant moteur au moyen de boulons répartis sur le bord
force différente permet de couvrir tous les types de couple de
extérieur de l’amortisseur. La deuxième partie, dite “secondaire”
sortie de la boîte de vitesses, depuis le régime au ralenti
est directement reliée à l’arbre d’entrée de boîte via un moyeu
jusqu’au régime maximum. Ce genre d’amortisseur présente
cannelé ou un flasque situé au centre de l’amortisseur. Seule fait
généralement un angle de torsion de 15 à 25 degrés.
exception la pdf avant : l’amortisseur est directement vissé à
l’arbre d’entrée de boîte de vitesses.
A l’autre bout de la gamme, on trouve les amortisseurs grand
angle conçus par LuK, qui utilisent des ressorts en arc dont les
La partie secondaire de l’amortisseur est entraînée par la partie
qualités d’amortissement sont exceptionnelles, indépendam-
primaire via les ressorts hélicoïdaux, qui en se comprimant, sont
ment des conditions de fonctionnement. Ces amortisseurs sont
capables d’absorber ou d’“amortir” tous les couples de pointe
particulièrement adaptés aux moteurs puissants et ont un angle
et d’atténuer l’excitation des composants de la boîte de vitesses.
de torsion de plus de 40 degrés.
Certains amortisseurs simples à ressort axial utilisent une série
de petits ressorts hélicoïdaux montés au centre du disque d’em-
Amortisseur à ressort axial
Amortisseur grand angle
7
Diagnostic des pannes
On reconnaît qu’un amortisseur est défectueux
Les amortisseurs de torsion ont pour vocation d’amortir les
aux symptômes suivants :
vibrations entre le moteur et la boîte de vitesses. L’irrégularité
cyclique à chaque allumage se situe entre 0,5 et 2 degrés.
· forts bruits de mitraillette de la boîte de vitesses
Grâce aux ressorts de compression, un bon amortisseur
de torsion peut absorber cet angle de torsion. En revanche, le
· bruits inhabituels montant de la cloche
d’embrayage
véhicule peut se trouver soumis à certaines charges imprévues
pour lesquelles l’amortisseur de torsion n’a pas été conçu,
comme par exemple :
• des couples de pointe générés pas un engin et transmis par
· l’entraînement ne se fait plus
l’arbre de prise de force
• des vibrations de la boîte de vitesses, générées par un arbre
· le véhicule n’avance pas malgré l’enclenchement
d’une vitesse
· si l’amortisseur de prise de force est défectueux,
l’engin ne bouge plus.
d’entraînement de pdf externe, équipé de simples joints
universels soumis à des angles extrêmes.
Application type : broyeur-mixeur de lisier ou presse à
empaqueter.
Dans les conditions précitées, l’amortisseur de torsion peut se
trouver soumis à un couple plusieurs fois multiple du couple
moteur maximal qu’il est censé supporter ; un excès de charge
qui peut conduire à sa défaillance prématurée.
Toute infiltration d’huile de moteur ou de boîte de vitesses
dans l’amortisseur entraîne l’inefficacité des éléments de
friction spéciaux dont le rôle était d’absorber les bruits de la
boîte de vitesses à bas régime. La transmission se fera alors
encore plus bruyante.
L’excès de charge auquel l’amortisseur est soumis se traduira
par l’usure des ressorts de compression et des fenêtres des
contre disques ou encore un tassement ou une cassure des
ressorts. Dans les cas extrêmes, il peut même y avoir
cisaillement des rivets.
Amortisseur de torsion encrassé d’huile/de graisse
8
Amortisseur de torsion usé et cassé
OE
BCS
Valiant 400 AR
Valiant 400 RS
Valiant 500L AR
Valiant 500L RS
Vanguard 550 AR
Vanguard 550 RS
Vanguard 750 AR - 800 AR
Vanguard 750 RS - 800 RS
5817 3493
370 0016 10
Ressort axial
5817 3494
370 0015 10
Ressort axial
5817 4716
370 0014 10
Ressort axial
518 7958
370 0017 10
Ressort axial
518 1872
347 952 A1
438 896 A2
8730 2871
8730 4627
518 5207
370 0028 10
370 0006 10
370 0035 10
370 0032 10
370 0010 10
370 0032 10
Ressort axial
Ressort axial
Grand angle [ressort en arc]
Ressort axial
Ressort axial
Ressort axial
4712 7700
370 0062 10
Ressort axial
519 6061
370 0060 10
Ressort axial
4712 7699
370 0063 10
Ressort axial
0441 1038
370 0018 10
Ressort axial
5817 3493
370 0016 10
Ressort axial
5817 3494
370 0015 10
Ressort axial
5817 4716
370 0014 10
Ressort axial
0.011.3942.4
370 0030 10
Ressort axial
0.011.3942.4
370 0030 10
Ressort axial
3652 970 M91
3648 843 M91
370 0022 10
370 0025 10
Ressort axial
Ressort axial
3815 739 M92
3825 683 M1
370 0041 10
370 0042 10
Ressort axial
Grand angle [ressort en arc]
3820 069 M1
370 0026 10
Grand angle [ressort en arc]
3790 734 M3
370 0024 10
Ressort axial
CASE-ICH
Maxxima JX 70U - 100U
Maxxima JX 1070U - 1100U
Maxxima JX 70U - 100U
Maxxum MX 80C - 100C
Maxxum MX100 - 170
Maxxum MXM 120 - 155
Maxxum MXM 120 - 180
Maxxum MXM 175 - 190
Maxxum MXU 100
Maxxum MXU 110
Maxxum MXU 100
Maxxum MXU 115
Maxxum MXU 115 - 135
DEUTZ
Agrotron
Agrotron
Agrotron
Agrotron
4.70 - 7.95
6.01
80 - 106
80 - 105 MKIII
FERRARI
Cobram 40 AR
Cobram 40 RS
Cobram 50L AR
Cobram 50L RS
System 40 AR
System 40 RS
System 50L AR
System 50L RS
System 55 AR
System 55 RS
System 75 AR - 80 AR
System 75 MT - 80 MT
System 75 RS - 80 RS
HÜRLIMANN
Fastdrive
Fastdrive
Fastdrive
Fastdrive
XT
XT
XT
XT
908
909
910.4
910.6
LAMBORGHINI
Premium
Premium
Premium
Premium
850
950
1050
1060
LANDINI
Legend Top 105/115/130/145/165
Mythos 90/100/110
MASSEY
4245
4325
4360
4370
6170
6260
6465
- 4270
- 4355
- 6190
- 6290
- 6480
9
OE
MASSEY
6245 - 6265
6445 - 6470
6485
6490
6495
6497
6499
6485 - 6499
8110 S
8120 - 8210
8220 / XTRA
6485 - 6499
8210
8220 - 8260 / XTRA
8210
8220 / XTRA
8230
8240 - 8280 / XTRA
3792 448 M2
370 0023 10
Ressort axial
3799 380 M1
370 0048 10
Grand angle [ressort en arc]
3790 735 M2
370 0021 10
Ressort axial
3793 648 M1
370 0027 10
Ressort axial
3792 346 H1
370 0020 10
Ressort axial
440 444 A1
370 0034 10
Grand angle [ressort en arc]
347 952 A1
370 0006 10
Ressort axial
452 441 A1
370 0044 10
Grand angle [ressort en arc]
438 896 A2
370 0035 10
Grand angle [ressort en arc]
701 468 A1
370 0045 10
Grand angle [ressort en arc]
518 1872
370 0028 10
Ressort axial
8200 8857
370 0009 10
Ressort axial
8730 4627
370 0010 10
Ressort axial
518 7958
370 0017 10
Ressort axial
518 5207
8730 2871
519 6061
370 0032 10
370 0032 10
370 0060 10
Ressort axial
Ressort axial
Ressort axial
4712 7700
370 0062 10
Ressort axial
4712 7689
4712 7699
370 0067 10
370 0063 10
Ressort axial
Ressort axial
7700 019 282
370 0001 10
Ressort axial
7700 046 743
370 0002 10
Ressort axial
MC. CORMICK
MC 80 - 95
MC 100 - 115
MC 80 - 100
MC 120 Power 6
MC 135 Power 6
MTX 110 - 200
MTX 200
XTX 200
XTX 215
NEW HOLLAND
4635
4835
5635
6635
7635
5640 SLE - 8340 SLE
TS 90 - 115
8160 - 8560
M 100 - 160
TM 115 - 165
TL 70 - 100
TL 70 A - 100 A
TM 115 - 190
TM 120 - 155
TS 100 A - 115 A
TS 100 A
TS 110 A
TS 100 A - 135
TS 115 A - 135 A
RENAULT
103-52 TA/TE/TS/TX
103-54 TA/TE/TS/TX
106-54 TL/TS
110-54 TA/TE/TS/TX/TZ
120-54 TA/TE/TS/TX/TZ
133-54 TA/TE/TS/TX/TZ
145-54 TA/TE/TX/TZ
155-54 TE/TX/TZ
TEMIS 550 X
TEMIS 610 - 650X/Z
Ares 540 RX
Ares 550 RX
Ares 620 RX/RZ
Ares 630 RX/RZ
10
OE
RENAULT
Ares 540 RX
Ares 610 RX/RZ
Ares 616 RX/RZ
Ares 620 RX/RZ
Ares 626 RX/RZ
Ares 630 RX/RZ
Ares 636 RZ
Ares 640 RZ
Ares 656 RZ
Ares 696 RZ
Ares 710 RZ
Ares 720 RZ
Ares 715 RZ
Ares 725 RZ
Ares 735 RZ
Ares 826 RZ
Ares 836 RZ
Ares 815 RZ
Ares 825 RZ
Ares 826 RZ
Atles 915 RZ
Atles 925 RZ
Atles 926 RZ
Atles 935 RZ
Atles 936 RZ
Ares 715 RZ
Ares 725 RZ
Ares 735 RZ
Ares 816 RZ
Ares 826 RZ
Ares 836 RZ
Ares 540 RX
Ares 546 RX
Ares 550 RX/RZ
Ares 556 RX/RZ
Ares 566 RX/RZ
Ares 546 RX/RZ
Ares 547 ATX/ATZ
Ares 556 RX/RZ
Ares 557 ATX/ATZ
Ares 566 RX
Ares 567 ATX/ATZ
Ares 577 ATX/ATZ
Ares 616 RX/RZ
Ares 617 ATZ
Ares 656 RZ
Ares 657 ATZ
Ares 696 RZ
Ares 697 ATZ
Ares 715 RZ
Ares 725 RZ
Ares 735 RZ
Ares 816 RZ
Ares 826 RZ
Ares 836 RZ
7700 052 774
370 0004 10
Ressort axial
7700 050 636
370 0007 10
Ressort axial
7700 053 637
370 0008 10
Ressort axial
7700 057 918
370 0059 10
Ressort axial
7700 067 040
370 0040 10
Ressort axial
7700 078 337
370 0058 10
Grand angle [ressort en arc]
7700 065 620
370 0059 10
Grand angle [ressort en arc]
0.011.3942.4
370 0030 10
Ressort axial
35652400
370 0052 10
Grand angle [ressort en arc]
SAME
Silver
Silver
Silver
Silver
80 HYDRIVE
90 HYDRIVE
100.4 HYDRIVE
100.6 HYDRIVE
VALTRA
T
T
T
T
120
130
140 Eco Power
160 - 190
11
www.LuK-AS.com
999 ????????????????????????
SCHAEFFLER France
Division Automotive Aftermarket
44/48, rue Louveau
92320 Châtillon
Tél. : 01 40 92 34 15
Fax : 01 40 92 16 1