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Mihai EXARHU : Professeur à l’Université polytechnique de Bucarest
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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.
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2. Bases théoriques
2.1 Triangles des vitesses
On peut décrire le mouvement d’une particule de liquide dans un coupleur, comme dans toutes les turbomachines hydrauliques, à l’aide de trois vitesses :
-
une vitesse absolue
;
-
une vitesse d’entraînement (ou périphérique) autour des axes de la machine
;
-
une vitesse relative
, correspondant à la circulation du liquide entre les aubes.
Ces vitesses sont liées par la relation cinématique vectorielle
les représentations vectorielles de cette somme constituant les triangles de vitesse.
En raison de la forme du circuit hydraulique, le liquide occupe un anneau, et le mouvement relatif a lieu sur des surfaces de courant proches d’un tore, sur ses lignes méridiennes. À son tour, le mouvement d’entraînement suit des trajectoires circulaires, parallèles au tore. Par conséquent, il résulte pour le mouvement absolu des lignes de courant proches d’une spirale disposée sur un tore. On peut espérer que la forme réelle de ces lignes ne diffère pas trop de ce modèle. En somme, chaque particule du liquide passe successivement de l’impulseur à la turbine et de la turbine à l’impulseur sur des surfaces toriques. Dans le demi-tore de l’impulseur, le liquide est accéléré, l’aubage lui transmettant de l’énergie surtout cinétique, tandis que dans le demi-tore de la turbine, la vitesse diminue et le liquide cède son énergie à l’aubage.
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BIBLIOGRAPHIE
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(4) - VOITH (J.M.) Gmbh - Hydrodinamik in der Antriebstechnik. - 1987 Mainy Krauskopf Verlag.
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(5) - KICKBUSCH (E.) - Fottinger Kupplungen und Fottinger Getriebe. - 1963, Springer-Verlag Berlin.
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...
NORMES
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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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