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Auteur(s)
-
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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Bases théoriques
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1. Généralités
1.1 Définition et principe
Les coupleurs hydrocinétiques, quoique utilisés pour la transmission du mouvement entre deux machines, comme les joints, les engrenages, les courroies, les chaînes, les disques de friction, etc., sont des machines hydrauliques de par leur principe de fonctionnement.
Par définition, dans une machine hydraulique, se produisent essentiellement des transformations entre le travail mécanique et l’énergie hydraulique.
D’après le sens des échanges et leur nombre, on peut classer les machines hydrauliques en :
-
moteurs hydrauliques (turbines hydrauliques) ;
-
générateurs hydrauliques (pompes hydrauliques) ;
-
transmissions hydrauliques et asservissements ;
-
propulseurs hydrodynamiques.
Les principes de fonctionnement de tous ces types de machines s’accordent bien avec la définition : pour les deux premiers types, une seule transformation a lieu, tandis que dans les transmissions hydrauliques, au moins deux transformations se produisent.
Dans un régime d’équilibre dynamique, dans la plupart des machines hydrauliques, on peut réduire le bilan des énergies au bilan des puissances moyennes temporelles.
Les transmissions hydrauliques, asservissements compris, sont des chaînes cinématiques dans lesquelles la puissance mécanique est transmise à l’aide de l’énergie d’un liquide. On peut noter qu’il y a des différences entre la puissance mécanique à l’entrée Pe , la puissance hydrodynamique Ph et la puissance mécanique de sortie Ps , due aux frottements mécaniques ou hydrodynamiques aussi bien qu’à la puissance consommée par ventilation.
Les transmissions hydrocinétiques (ou hydrodynamiques) sont apparues vers 1905, quand l’ingénieur allemand Herman Föttinger, de la compagnie Vulcan, a couplé une turbine à vapeur à grande vitesse de rotation avec une hélice navale. À l’époque, les réducteurs à engrenages ne pouvaient transmettre une telle puissance. La solution consistait donc à coupler la turbine à vapeur avec une pompe centrifuge et l’hélice avec une turbine hydraulique, et à faire la liaison entre la pompe et la turbine hydraulique par de grosses tuyauteries, refermant le circuit. Cette solution...
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BIBLIOGRAPHIE
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(3) - FORSTER (H.J.) - Automatische Fahrzeuggetriebe. - 1991 Berlin, Springer-Verlag Berlin.
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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 -
-
Lubrifiants, huiles industrielles et produits connexes. Classe L. Classification. Partie 4 : Famille H. (Systèmes hydrauliques) (T60-513). - ISO 6743-4 - 06-03
-
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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