Brevet FR3056659A1 — publié le 20180330

SYSTEME DE PLATEAU POUR UN EMBRAYAGE DE MOTEUR COMPORTANT UN FLUIDE DE REFROIDISSEMENT La présente invention concerne un système de plateau pour un embrayage prévu pour relier un moteur thermique à une transmission d'un véhicule automobile, ainsi qu'un véhicule automobile équipé d'un tel système de plateau. Les combustions successives des moteurs thermiques génèrent une irrégularité cyclique du couple moteur, qui doit être filtrée pour réduire les excitations vibratoires de la transmission entraînée par ce moteur et de la caisse du véhicule, afin d'améliorer les prestations acoustiques et vibratoires. En particulier les moteurs à trois cylindres se développant actuellement sur les véhicules automobiles, délivrent des excitations à une fréquence plus basse qui pose des nouveaux problèmes de filtration. Le système de filtration le plus utilisé comporte un volant simple rigide, présentant une forte inertie, et un disque d'embrayage comprenant un amortisseur à ressorts. Ce système de filtration filtre bien les vibrations aux fréquences moyennes, mais mal les vibrations aux fréquences basses. Un autre type de système de filtration connu à double volant, présenté notamment par le document EP-A1-2000700, comporte un premier volant fixé sur le vilebrequin comprenant dans une gorge annulaire périphérique deux ressorts disposés circonférentiellement, qui sont bloqués à chaque extrémité par deux appuis décalés axialement. Un deuxième volant porté par un palier axial, comporte un voile disposant de deux doigts radiaux insérés chacun entre les extrémités adjacentes des deux ressorts, qui passent entre les deux appuis du premier volant afin de comprimer ces ressorts alternativement dans un sens ou dans l'autre pour amortir les vibrations. On fixe sur le volant secondaire un mécanisme d'embrayage comprenant un disque serré par un plateau mobile sur le volant secondaire 3056659 2 pour transmettre le couple moteur. Lors des démarrages du véhicule et des changements du rapport de vitesse, le frottement du disque produit une énergie thermique qui est d'abord absorbée rapidement par les masses métalliques du plateau de pression et du volant secondaire, et ensuite 5 dissipée lentement par des échanges thermiques avec l'air ambiant. Dans le cas de démarrages successifs rapprochés, notamment avec des couples importants nécessaires pour un véhicule fortement chargé ou des démarrages en côte, les échanges thermiques avec l'air ambiant étant limités on obtient une montée en température du système d'embrayage. 10 Par ailleurs les double volants moteur de différentes technologies sont axialement plus encombrants que les volants simples, on cherche généralement à concevoir un volant secondaire relativement mince avec une masse réduite pour gagner de la place. La capacité thermique de l'embrayage étant limitée on peut obtenir des 15 températures élevées du volant secondaire, pouvant atteindre 380°C, qui entraînent une perte de capacité en couple, une usure prématurée et des risques de défaillance. Pour éviter ces problèmes, il est connu d'utiliser un logiciel de contrôle de la température de l'embrayage qui évalue suivant ses fonctionnements 20 successifs sa montée en température, puis en cas de risque de température trop élevée qui modifie les réglages du moteur thermique afin de réduire si possible l'énergie dissipée. Toutefois cette solution ne peut pas résoudre tous les problèmes de montée en température. La présente invention a notamment pour but d'éviter ces problèmes de 25 l'art antérieur. Elle propose à cet effet un système de plateau pour un embrayage prévu pour relier un moteur thermique à une transmission d'un véhicule automobile, ce système comportant une face annulaire transversale prévue pour recevoir la pression d'un disque d'embrayage, ce système de plateau 30 étant remarquable en ce qu'il comporte des cavités fermées contenant un fluide transmettant la chaleur. 3056659 3 Un avantage de ce système de plateau est que le fluide conducteur de la chaleur disposé dans les cavités fermées, réalise facilement un transfert de calories de la surface de friction du disque vers la matière périphérique de ce plateau, ce qui augmente sa température extérieure et donc les échanges 5 thermiques avec l'air ambiant. On obtient un meilleur refroidissement du système de plateau, en particulier du volant secondaire d'un double volant moteur, ou du plateau de pression de l'embrayage, qui résout des problèmes thermiques de l'embrayage. On réduit les risques de défaillance, ainsi que les coûts de 10 garantie pour le constructeur automobile. Ce dispositif permet aussi pour un volant moteur simple d'augmenter le niveau d'énergie thermique associé aux décollages du véhicule. On peut notamment permettre une masse du véhicule qui est plus importante pour une même définition du volant moteur et du plateau de pression de 15 l'embrayage. Le système de plateau selon l'invention peut de plus comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement, le système de plateau comporte une unique cavité 20 fermée qui est circulaire et centrée sur l'axe du plateau. Dans ce cas, la cavité circulaire fermée peut présenter une section transversale qui est sensiblement rectangulaire. Avantageusement, les cavités circulaires fermées sont disposées derrière la face annulaire d'appui du disque d'embrayage. 25 Avantageusement, les cavités fermées contiennent du sodium, des sels de lithium ou des sels de potassium. Avantageusement, le fluide remplit moins de 70% des cavités fermées. Avantageusement, les cavités fermées sont refermées par un procédé de soudure par friction. 3056659 4 En particulier, le système de plateau peut constituer un volant moteur simple ou un volant secondaire d'un double volant moteur, prévu pour la filtration des oscillations de couple délivrées par un moteur thermique. En variante, le système de plateau peut constituer un plateau de 5 pression d'un mécanisme d'embrayage prévu pour être fixé sur un volant d'un moteur thermique. L'invention a aussi pour objet un véhicule automobile comportant un volant moteur disposé entre un moteur thermique et une transmission, équipé d'un mécanisme d'embrayage, comprenant l'une quelconque des 10 caractéristiques précédentes. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d'exemple et de manière non limitative, en référence aux dessins annexés dans lesquels : 15 - la figure 1 est un schéma présentant en coupe transversale un double volant moteur selon l'invention comportant des ressorts courbes ; - la figure 2 est une vue extérieure de ce double volant ; et - la figure 3 est une vue en coupe axiale de ce double volant. Les figures 1, 2 et 3 présentent un volant primaire 2 fixé sur l'extrémité 20 du vilebrequin d'un moteur thermique, qui comporte dans une gorge annulaire deux ressorts courbes 14 disposés symétriquement. Le volant primaire 2 comporte dans sa gorge annulaire pour chaque extrémité de ressort 14, deux appuis décalés axialement qui permettent de comprimer ce ressort dans une direction. 25 Un volant secondaire 8 supporté par le volant primaire 2 par l'intermédiaire d'un palier axial 6, comporte un voile 10 formé dans une tôle découpée, comprenant sur son contour deux doigts radiaux 12 disposés symétriquement. Chaque doigt radial 12 du voile 10 inséré entre les extrémités adjacentes des ressorts 14, passe entre les appuis du volant 30 primaire 2 pour alternativement comprimer un ressort ou l'autre. 30566 5 9 5 Le volant secondaire 8 forme un système de plateau comportant du côté opposé au volant primaire 2, une face transversale annulaire d'appui 16 prévue pour recevoir l'appui d'un disque d'embrayage non représenté. Une face transversale annulaire de fixation 18 disposée autour de la 5 face d'appui 16, est prévue pour recevoir les fixations d'un couvercle du mécanisme d'embrayage contenant un plateau de pression pour le serrage du disque d'embrayage. Le volant secondaire 8 comporte dans son épaisseur derrière la face d'appui 16, une cavité circulaire fermée 20 centrée sur l'axe, qui présente 10 une section transversale rectangulaire comportant une hauteur radiale représentant moins des deux tiers de la hauteur de cette face d'appui. La section transversale de la cavité fermée 20 est décalée dans l'épaisseur du volant secondaire 8, vers le volant primaire 2 afin de l'éloigner de la face d'appui 16. 15 La cavité fermée 20 est remplie de sodium sur moins de 70% de son volume, en particulier sur 60% de son volume, puis refermée par un procédé de soudage par friction. Le sodium présente une densité de 0,97g/cm3, et une température de fusion de 97,5°C. Lorsque le véhicule est en fonctbnnement, quand la 20 chaleur diffusée par le moteur thermique et celle générée par le fonctionnement de l'embrayage donne au volant secondaire 8 une température dépassant le point de fusion, on obtient une fusion du sodium qui en circulant va réaliser de manière efficace une diffusion des calories à l'intérieur de la masse de ce volant. 25 En particulier la rotation du double volant moteur lors du roulage du véhicule provoque une agitation du sodium liquéfié, ce qui favorise les échanges thermiques. On notera que le sodium inséré dans une cavité fermée a déjà été utilisé sur les véhicules automobiles pour réaliser des échanges thermiques, 30 en particulier dans des tiges de soupape creuses afin de permettre une conduction thermique de la chaleur reçue par les gaz d'échappement sur la 3056659 6 tête de la soupape, vers la tige pour être diffusée sur les guides de soupape entourant cette tige. En variante on peut utiliser à la place du sodium, des sels de lithium ou des sels de potassium qui peuvent présenter une mise en oeuvre différente. 5 On obtient de manière simple et efficace une meilleure diffusion de la chaleur dans le volant secondaire 8 qui favorise le fonctionnement de l'embrayage, et limite les risques de défaillance. On peut aussi permettre une réduction des dimensions de ce volant ainsi que de sa masse. On peut de cette manière réduire la consommation 10 du véhicule. En variante le système de plateau selon l'invention peut constituer un volant moteur simple, ou un plateau de pression du mécanisme d'embrayage fixé sur un volant moteur. REVENDICATIONS1 - Système de plateau pour un embrayage prévu pour relier un moteur thermique à une transmission d'un véhicule automobile, ce système comportant une face annulaire transversale (16) prévue pour recevoir la pression d'un disque d'embrayage, caractérisé en ce qu'il comporte des cavités fermées (20) contenant un fluide transmettant la chaleur. 2 - Système de plateau selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une unique cavité fermée (20) qui est circulaire et centrée sur l'axe du plateau. 3 - Système de plateau selon la revendication 2, caractérisé en ce que la cavité circulaire fermée (20) présente une section transversale qui est sensiblement rectangulaire. 4 - Système de plateau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les cavités fermées (20) sont disposées derrière la face annulaire d'appui (16) du disque d'embrayage. 5 - Système de plateau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les cavités fermées (20) contiennent du sodium, des sels de lithium ou des sels de potassium. 6 - Système de plateau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fluide remplit moins de 70% des cavités fermées (20). 7 - Système de plateau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les cavités fermées (20) sont refermées par un procédé de soudure par friction. 8 - Système de plateau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il constitue un volant moteur simple ou un volant secondaire (8) d'un double volant moteur, prévu pour la filtration des oscillations de couple délivrées par un moteur thermique. 3056659 8 9 - Système de plateau selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il constitue un plateau de pression d'un mécanisme d'embrayage prévu pour être fixé sur un volant d'un moteur thermique. 10 - Véhicule automobile comprenant un volant moteur (8) disposé 5 entre un moteur thermique et une transmission équipé, d'un mécanisme d'embrayage, caractérisé en ce qu'il comporte un système de plateau selon l'une quelconque des revendications précédentes.