- En plus d’être extrêmement utiles pour de nombreuses opérations différentes, les embrayages centrifuges sont relativement bon marché par rapport à leurs homologues.
- Chaque embrayage centrifuge doit être optimisé pour chaque moteur.
- Les embrayages centrifuges évitent de déverser d’énormes charges sur un moteur et s’engagent progressivement jusqu’à ce que le moteur tourne dans la plage de couple optimale.
- Les premiers embrayages centrifuges remontent aux locomotives du XIXe siècle.
L’embrayage centrifuge est un embrayage qui base son fonctionnement sur le principe de la génération de la force centrifuge. Il est généralement considéré comme l’un des types d’embrayage les plus souples, car il engage progressivement la charge sur le moteur, ce qui permet à ce dernier d’atteindre sa plage de couple optimale avant de devoir supporter une quelconque charge. C’est pourquoi les embrayages centrifuges sont utilisés dans des applications telles que les petites motos/scooters et les karts. Ils permettent à l’arbre moteur des petits moteurs de ne s’engager avec l’arbre mené qu’après avoir atteint un régime adéquat et de se désengager lorsque le conducteur lève le pied de l’accélérateur.
D’autres applications comprennent la tronçonneuse et la tondeuse à gazon, qui doivent disposer d’une puissance moteur suffisante avant de pouvoir supporter la charge de la coupe des arbres ou de l’herbe, puis se désengager en toute sécurité lorsque l’utilisateur relâche l’accélérateur. Historiquement, les embrayages centrifuges ont été utilisés pour la première fois dans les locomotives de chemin de fer au cours du 19e siècle.
Comment fonctionne un embrayage centrifuge
Comme nous l’avons appris dès notre plus jeune âge sur les manèges des cours de récréation, lorsqu’une masse est en rotation/rotation, une force est générée et s’éloigne de l’axe de rotation : la force centrifuge. Plus la rotation est rapide, plus cette force est forte, et c’est pourquoi il est si difficile de rester sur les ronds-points qui tournent vite.
Le fonctionnement de l’embrayage centrifuge est basé exactement sur la génération de cette force centrifuge. Plus précisément, l’arbre rotatif est relié au vilebrequin du moteur et est placé au centre de l’embrayage. Le carter extérieur est placé de façon concentrique et est relié à l’arbre entraîné. Lorsque le régime du moteur augmente, la vitesse de rotation de l’arbre d’entraînement augmente, ce qui oblige les sabots installés sur la face interne de l’ensemble à s’étendre et à atteindre la paroi interne du tambour. La face intérieure du tambour et la face extérieure du patin sont toutes deux constituées de matériaux à forte friction afin d’assurer un engagement fiable, comme pour les freins. Cependant, cela entraîne également des températures élevées lorsque l’action d’engagement/désengagement est plus fréquente que prévu.
Dès que le régime du moteur redescend, l’embrayage se désengage immédiatement afin que l’arbre entraîné ne reçoive plus d’énergie de mouvement de rotation. Cela permet d’éviter que le moteur ne cale lorsque la charge est trop importante et que le moteur a du mal à y faire face, et rend également l’opération globale sûre pour les systèmes et l’utilisateur.
Les embrayages centrifuges peuvent avoir deux, trois, quatre, cinq ou même six patins qui suivent un positionnement symétrique sur l’arbre moteur. Pour leur permettre de se dilater de manière contrôlée et en fonction du régime du moteur, les fabricants utilisent des ressorts de dilatation. En utilisant différentes forces et longueurs de ressorts, les fabricants peuvent obtenir des points d’engagement et de désengagement spécifiques pour leur embrayage centrifuge, visant généralement à maintenir l’engagement dans la plage de couple optimale du moteur. Cela signifie que tous les embrayages centrifuges ne sont pas idéaux pour tous les types de moteurs et que les deux doivent être considérés et optimisés ensemble afin d’obtenir les meilleurs résultats possibles.
Avantages et inconvénients
Les avantages de l’utilisation d’un embrayage centrifuge sont les suivants :
- Il est plus facile pour l’utilisateur/conducteur car l’opération devient plus simple.
- Il est plus sûr pour l’utilisateur et les systèmes car les charges importantes ne font pas caler le moteur et le fait de laisser l’accélérateur libre désengage presque immédiatement l’arbre moteur.
- Les embrayages centrifuges sont généralement le choix le moins cher parmi les différents types d’embrayages disponibles sur le marché.
- S’il est optimisé en conjonction avec un moteur particulier, le fonctionnement global peut devenir extrêmement efficace et performant.
Cependant, le choix d’un embrayage centrifuge présente également plusieurs inconvénients, dont les plus importants sont :
- La production de chaleur est un problème constant en raison de la friction entre le tambour et les patins. S’il est poussé trop loin en raison de mauvaises habitudes de conduite/utilisation, un dégât thermique permanent peut détruire complètement l’embrayage.
- Il est nécessaire de huiler fréquemment l’embrayage centrifuge afin de maintenir la température à un niveau sûr.
- Une mauvaise installation de l’embrayage centrifuge peut entraîner sa défaillance en l’espace de quelques minutes. Cependant, même s’il est installé correctement, il ne durera pas plus de cinq ans au maximum.
- Les particules de sable et de poussière ou d’autres types d’impuretés aériennes peuvent facilement pénétrer et s’introduire dans le dispositif d’embrayage centrifuge, modifiant ses propriétés de friction sabot-tambour, provoquant un comportement imprévisible et potentiellement dangereux.
- Quelle que soit la performance d’un embrayage centrifuge, il y aura toujours une certaine perte de puissance due à la friction et au glissement.
