Dernière modification 28/05/2020

Embrayage multidisque : fonctionnement


Si habituellement nous avons affaire à des disques d'embrayage simples et fonctionnant à sec, il existe des versions plus évoluées qui permettent de faire face aux moteurs les plus puissants (ou pour moto), généralement pour la compétition (sauf cas rares : Mercedes AMG équipées de la 7G Tronic MCT). Par exemple, les versions les plus résistantes des boîtes DSG sont à double embrayage multidisque (chaque embrayage se constitue de plusieurs embrayages empilés). En effet, un simple embrayage monodisque finira vite par surchauffer et s'user si la puissance qui lui est transmise est trop importante. Je rappelle au passage pour les moins connaisseurs que l'embrayage sert à pouvoir découpler le moteur de la boîte de vitesse (et indirectement les roues donc), cela afin de pouvoir passer des vitesses mais aussi pour pouvoir rester à l'arrêt (vitesse enclenchée) sans caler.


Principe de fonctionnement

Je vous rassure, le principe général est facile à comprendre (voir schéma plus bas), il s'agit ici tout simplement de multiplier les disques afin de répartir la charge de friction sur une plus grande surface de matière. Sur un système classique il n'y a qu'un seul disque d'embrayage qui vient frotter contre le volant moteur, la surface de friction est donc limitée à celle de la taille du disque d'embrayage de friction (disons 25 cm2). Maintenant, si on prend un embrayage multidisque ayant 3 disques de 18 cm2 de surface, j'aurais cette fois-ci 3 X 18 cm2 = 54 cm2, soit plus du double que la version sèche monodisque. Notez que chaque disque de friction vient frotter sur un disque en acier qui a comme rôle d'être un petit volant moteur.



Voici un double embrayage (DSG / S-Ttronic) humide multidisque : chaque embrayage (un en bleu l'autre en vert) est composé lui-même de plusieurs disques qui travaillent ensembles.

Avantages ?

Le premier avantage consiste à pouvoir augmenter la surface de friction et donc les contraintes (possibilité d'avoir plus de puissance transmise à la boîte par le moteur). L'autre avantage se situe dans la compacité de ce type d'embrayage. En effet, il est alors possible de proposer un embrayage moins large au niveau du diamètre puisqu'il suffit de multiplier le nombre de disques sur la longueur/épaisseur pour avoir une plus grande surface de friction. C'est pour cela qu'il se retrouve sur les motos, dont l'espace au niveau moteur est compté.

Embrayage humide ?

Oui, et même si cela peut paraitre paradoxal, les embrayages baignent dans une huile de transmission. Cette huile ne vas pas compromettre la friction et va surtout servir à refroidir le système. Quand elle est usée, il peut alors se produire un effet de patinage malgré que les embrayages soient encore corrects. Idem si l'huile est trop brulante (ex : utilisation intensive sur circuit), l'embrayage pourra alors patiner et il suffira d'attendre que le tout refroidisse pour repartir d'un bon pied.

Schéma du dispositif multidisque

Notez que mon schéma ne reflète pas tous les systèmes multidisques mais il en reprend le principe général. En effet, certaines fois ce seront les disques de friction qui seront reliés à la cloche alors que d'autres fois ce seront les disques d'acier. La chose est la même concernant le mécanisme qui libère l'embrayage, il s'agira certaines fois d'un diaphragme et d'autres de ressorts.

Commençons par décomposer le dispositif en deux grandes parties pour que les choses soient plus claires :

Côté Boîte de vitesses


Voici l'ensemble qui est relié à la boîte de vitesses, les disques d'acier tournent en même temps que l'arbre. Les disques peuvent coulisser car il faut bien pouvoir débrayer (vous comprendrez plus tard).

Côté moteur


Nous voici côté moteur. L'arbre moteur tourne solidairement avec la cloche qui elle-même "tient" les disques de friction grâce à des encoches (qui s'encastrent dans la cloche donc)

Système complet, débrayé

Maintenant, assemblons les deux systèmes pour voir comment ils travaillent ensembles :


Ici je suis débrayé, c'est à dire que j'appuie sur la pédale d'embrayage. On voit que les disques de friction ne viennent pas s'appuyer contre les disques en acier, il y a un petit espace entre eux si vous observez bien. De ce fait, l'arbre moteur n'entraine pas l'arbre de boîte (rouge) puisque qu'il n'y a pas de lien entre eux. Ils tournent de manière indépendante, ce qui permet de changer les rapports ou même de partir depuis l'arrêt sans caler. J'ai ici montré un système avec diaphragme, mais cela aurait pu être un système par ressorts. Quoi qu'il en soit, il faut comprendre qu'il y a un dispositif qui permet de ne plus plaquer les disques entre eux : grâce à une pédale d'embrayage (câble ou hydraulique) soit un système pilotée (boîtes robotisées).


Ici les disques sont plaquées les uns  contre les autres grâce au diaphragme qui appuie sur ces derniers. Les disques en pression sont en contact et tournent solidairement, les arbres moteur et boîte sont donc reliés : il y a alors motricité aux roues.


Que pour l'embrayage le multidisque ?

Non, ce système multidisque est utilisé dans beaucoup d'autres domaines industriels. Concernant la voiture, on les retrouve dans les boîtes de vitesses automatiques qui n'ont pas du tout les mêmes engrenages (trains épicyloïdaux) que dans les boîtes mécaniques à arbres parallèles. Chaque verrouillage d'engrenages par frein multidisque permet de changer la démultiplication (= changer de vitesse).
On le retrouve aussi dans les différentiels sur les voitures à transmission intégrale.

 

Tous les commentaires et réactions


Dernier commentaire posté :


Par Doa (Date : 2021-06-22 03:38:15)

j'ai aimé l'exposé sur l'article, mais je suis resté sur ma soif car sur le tracteur mwm 225.4 il y as pas de buté d'embrayage alors comment donc ce dispositif fonctionne ?

Il y a 2 réaction(s) sur ce commentaire :

  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2021-06-23 16:01:56) : Merci beaucoup, je me limite toutefois à l'automobile et n'ai donc pas les bagages techniques pour pouvoir vous éclairer sur ce problème ...
  • Par taurus TOP CONTRIBUTEUR (2021-06-26 08:56:23) : Il y a forcement un organe pour désaccoupler le moteur de la BV, soit un centrifuge mais je crois pas, ou un convertisseur, ou un débrayage.

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Suite des 9 commentaires :

Par DdlanTheExile (Date : 2020-07-04 16:12:38)

Bonjour,super article très intéréssant.
Mais j'ai quand même quelques questions 😅.
Est-ce que le multidisque peut être utilisé pour des boites manuelles car il est quand même plus représenter sur les voitures en boite auto (robotisé plus précisément) ?
Et est-ce qu'il est possible de passer d'un embrayage simple à multidisque (via un kit par exemple) ? Que ce soit boite robotisé ou manuelle ?
(Je m'excuse pour mon précédent méssage j'ai appuyé sur "valider" avant de le finir 😅)


Il y a 1 réaction(s) sur ce commentaire :

  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2020-07-06 09:25:07) : Déjà répondu plus bas ;-)

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Par DdlanTheExile (Date : 2020-07-04 16:06:34)

Bonjour, super article et très intéréssant.
Mais j'ai quand même quelques questions 😅.
Je vois que le multidisque (simple ou double embrayage) est très utilisé sur les voitures à boites auto (ou robotisées pour être plus précis) mais est-ce qu'il peut être utilisé pour une boite manuelle ?
Et est-ce qu'il est possible (via un kit par exemple) d'installer ce sywtè


Il y a 2 réaction(s) sur ce commentaire :

  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2020-07-06 09:24:40) : A ma connaissance ça ne se fait pas vraiment, le multidisque rend plus difficile le débrayage et il a plus d'inertie. Bref, pas adapté pour une transmission mécanique, un simple embrayage sec étant en revanche parfait pour cet exercice.
  • Par DdlanTheExile (2020-07-06 17:11:15) : D'accord, merci de votre réponse !

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Par Orion (Date : 2019-10-27 02:43:13)

Bonjour monsieur.arclice très intéressant merci pour cet kdo. J'ai une 407 manuel essence.et mon problème est comme suit: au démarrage nickel et pas de limitation de vitesse mais Quand je roule y a pas de problème. Mais arrivé un carrefour, quand je rétrograde, la voiture n'accélère plus perte de puissance. En ce moment je coupe le moteur, je redémarre et tous roule bien.


Il y a 1 réaction(s) sur ce commentaire :

  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2019-10-28 11:22:44) : Je ne saurais dire ...

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Par Mistral (Date : 2018-11-04 17:30:19)

Bonjour,
Cet article est vraiment très intéressant. Cependant je m’interroge sur la durée de vie de ce type d’embrayage sur les boîtes automatiques du type EDC de chez Renault. Apparemment ces embrayages sont montés sur ces véhicules mais je m’interroge Sur l’usure inhérente de ces dispositifs notamment lorsque comme cela pourrait être mon cas je dois man½uvrer tous les jours sur des fortes pentes en marche arrière ( montagne) pour garer ma voiture en marche arrière où là forcément l’embrayage va patiner tout le long de la man½uvre en terrain délicat! Avec la boîte manuelle je gère un patinage minimal. Quid aussi du remorquage avec une boîte EDC? Merci pour vos conseils.


Il y a 4 réaction(s) sur ce commentaire :

  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2018-11-05 12:05:08) : Sachez que si vous estimez gérer un patinage minimal avec votre pied, le calculateur le fait encore plus finement avec les solénoïdes ...
    De plus, votre boîte mécanique est généralement à embrayage simple et sec (ça s'use vite ..) alors que du multidisque c'est quand même bien plus robuste (plusieurs disques qui baignent dans l'huile, ce que l'on appelle embrayage humide). Et en gros il doit tenir au moins 200 000 km. Pas facile de dépasser les 100 000 km avec un embrayage (sec et simple) mécanique.
  • Par cassandre (2018-11-05 15:46:13) : Que vas-t-on me proposer d'après-vs?changer le mécanisme ?et combien cela va t-il me coûter?J'apprecie beaucoup ma voiture,je n'ai eu que des compliments et jamais une panne,une pure merveille,j'ai peine à m'en séparer...Merci pour vos conseils précieux et votre amabilité.
  • Par taurus TOP CONTRIBUTEUR (2018-11-18 09:53:54) : Sachet quand même, qu'on freine sans arrêt, sans pour autant changer les plaquettes tous les jours.
  • Par bulbo (2019-08-02 23:13:44) : C'est faux, un embrayage mono disque peut depasser facilement les 200000 voir meme plus, un ami avait 450000 embrayge d'origine ca depend uniquement du couple moteur et du fait qu'on ne laisse pas le pied appuyé sur la pedale d'embrayge aux feu rouge ou autre et quon repasse au point mort. donc qu'on n'use pas le mecanisme ainsi que la butée.

    En realité c'est pas trop le disque qui s'use c'est plus la butée à bille qui prend la contrainte de l'appuie sur les lames de ressort pour debrayer, un mono disque une fois qu'il est pressé et donc quon roule ou qu'aucun rapport de boite est engagé ne s'use pas..il s'use qu'au point de patinage...

    Un disque va s'user plus vite si
    - on fait longtemps patiner avec vitese de moteur trop elevé - On augmente le couple moteur par programation alors que le couple à été limité pour toute la chaine de transmission.


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Par Franz H (Date : 2018-04-12 11:28:07)

Bonjour,
Quelques demandes de précision, par pur intérêt technique :

1. Sur quels disques le diaphragme appuie-til ? Ceux reliés à l'arbre de boîte (en rouge) ou ceux reliés à l'arbre moteur (bleu) ?
2. Et pourquoi les 2 types de disques (rouge, bleu) ont-ils de la liberté latérale (coulissement) ? Ne suffirait-il pas qu'un seul type de disque en ait ?
3. Quel est le système pour faire bouger les disques dans l'autre sens ? (en schématisant, quand on embraye, les diaphragmes appuient les disques bougent vers la gauche, et quand on débraie, qu'est-ce qui fait bouger les disques vers la droite)

Merci ;o)


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  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2018-04-12 15:47:03) : 1) Sur mon schéma il appuie sur les disques bleus. Mais de toute manière on s'en fiche un peu puisqu'une fois le tout pressé tout les disques d'embrayages sont solidaires (car pressés entre eux). Ai-je bien compris la question ?
    2) Ils ont une liberté latérale pour pouvoir débrayer justement. Il faut bien pouvoir les désolidariser des uns des autres pour passer les vitesses.
    3) C'est pareil que sur un embrayage classique. Quand on débraye on empêche le diaphragme de presser l'embrayage. Ce qui désolidarise le tout.

    En espérant avoir pu répondre correctement à vos questions ...

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Par minus (Date : 2017-05-13 08:54:30)

Les embrayage mono disque son capable de transmettre des puissance importante comme sur les camions, mais avec des diamètre de disque trop important pour des voitures, minimum 450 mm, d'où le montage des multidisques.


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  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2017-05-14 10:28:09) : Merci pour ce complément !
  • Par (2019-02-23 18:16:56) : merciii

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Par maciamack (Date : 2017-02-24 21:46:58)

Cet article est super intéressant,explicite...
je vous félicite, et je vous remercie bcp.


Il y a 1 réaction(s) sur ce commentaire :

  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2017-02-25 08:00:21) : Merci à vous ;-)

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Par Majid (Date : 2016-06-05 12:56:28)

Document riche en données techniques et explications explicites, avec mes remerciements anticipées .


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  • Par Wanu1966 TOP CONTRIBUTEUR / MECANO (2016-06-05 13:18:30) : Merci du compliment !
  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2016-06-06 11:05:19) : Je vous remercie sincèrement.

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