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Auteur(s)
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Mihai EXARHU : Professeur à l’Université polytechnique de Bucarest
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les coupleurs hydrocinétiques (ou hydrodynamiques) sont des turbomachines qui transmettent la puissance mécanique entre l’arbre d'un moteur et celui d'une machine asservie, à des rapports de transmission variables, proches de l’unité, par l’intermède de la puissance hydraulique d’un liquide.
Plusieurs solutions constructives sont possibles. On distingue les coupleurs hydrocinétiques à remplissage constant (ou fermés) des coupleurs hydrocinétiques à remplissage commandé (ou réglables, ouverts, encore appelés embrayages).
Cette dernière catégorie permet le débrayage et dans un certain domaine de fonctionnement, le réglage du rapport de transmission. Mais ces coupleurs hydrocinétiques sont beaucoup plus compliqués, possédant en plus un échangeur thermique, un système de vidange et des pompes d’alimentation.
Actuellement, le principal atout des coupleurs hydrocinétiques est leur souplesse en exploitation, grâce à laquelle ils s’adaptent à des changements rapides de charges sans affecter le moteur, ils amortissent les vibrations torsionelles et réalisent des manœuvres d’embrayage − débrayage sans frottement mécanique, donc sans usure et sans choc. Ainsi, ils assurent une excellente protection du moteur et permettent la mise en marche des machines à lourd régime de démarrage.
Pour les notations et symboles, se reporter en fin d’article.
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Généralités
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4. Éléments de conception et d’utilisation
4.1 Solutions constructives
Par leur simplicité, les coupleurs hydrocinétiques fermés sont utilisés pour les transmissions qui ne nécessitent pas le réglage en marche continu du rapport de transmission, ainsi que pour les ensembles qui ne nécessitent pas l’arrêt de la machine asservie sans l’arrêt du moteur, c’est-à-dire sans débrayage. Par contre, quand ces conditions sont importantes, il faut faire appel à un coupleur hydrocinétique ouvert, bien que la solution soit plus complexe et le prix plus élevé.
On utilise encore des coupleurs hydrocinétiques comme éléments de sûreté, afin de limiter les charges transmises au moteur et dans les cas où des pulsations importantes du couple sont à craindre.
D’après la forme méridienne du circuit hydraulique, on distingue dans un premier temps les coupleurs hydrocinétiques avec un noyau central de guidage (un anneau à l’intérieur du circuit hydraulique), et les coupleurs hydrocinétiques sans noyau.
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La solution avec noyau central de guidage a été la première adoptée, les coupleurs hydrocinétiques étant conçus d’après les convertisseurs. Cette solution présente une certaine ressemblance avec les roues des pompes et des turbines. Elle a de bons rendements pour un rapport de transmission donné, mais la courbe des rendements est extrêmement aiguë pour ce point. De plus, à débit nul, le couple à l’entrée vaut cinq à sept fois la valeur nominale, constituant une charge trop lourde pour le moteur. Cette solution est encore utilisée pour des coupleurs hydrocinétiques à aubes gauches, ayant un rapport de transmission nominal différent de 1.
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La solution sans noyau de guidage et avec des aubes planes radiales constitue à présent la solution la plus répandue grâce à ses avantages aussi bien technologiques que d’exploitation, tant pour les coupleurs hydrocinétiques fermés que ouverts. Les essais ont démontré une réduction du couple à l’entrée dans le régime à secondaire calé, ainsi qu’un rendement satisfaisant sur une plage plus étendue du rapport de transmission grâce aux libertés laissées à la forme de l’anneau liquide.
Les coupleurs hydrocinétiques fermés sans noyau, afin de diminuer encore le couple de démarrage, ont utilisé différentes solutions : grand nombre...
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Éléments de conception et d’utilisation
BIBLIOGRAPHIE
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(6) - HELDT (P.M.) - Torque Converters or Transmissions. For use with Combustion Engines et Road and Rail Vehicles, Tractors and Locomotives. - 1951 Nyack N.Y.
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NORMES
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(norme allemande) Hydrodynamische Leistungsubertragung Begriffe. Bauformen Wirkungsweise (Transmissions hydrodynamiques de la puissance. Notions, solutions constructives, rendements). - VDI 2153 - 4-94
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(norme russe) Mouft ghidrodinamikeskie (Coupleurs hydrodynamiques). - GOST 17172-71 -
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Lubrifiants, huiles industrielles et produits connexes. Classe L. Classification. Partie 4 : Famille H. (Systèmes hydrauliques) (T60-513). - ISO 6743-4 - 06-03
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Produits pétroliers. Calcul de l’indice de viscosité à partir de la viscosité cinématique NF ISO 2909. - NF T 60-136 - 12-04
-
Produits pétroliers. Détermination des caractéristiques de moussage des huiles lubrifiantes (NF T60-129-7-62). - NF ISO 6247 - 10-98
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