Le double volant amortisseur

La raison du développement du DVA

L’évolution des moteurs vers des rotations plus faibles et des couples plus importants depuis les années 80 a conduit les constructeurs à demander aux équipementiers des solutions aux problèmes de propagation des vibrations. La remontée importante se faisant au travers des acyclismes entre moteur et boîte de vitesses, ce sont les fabricants d’embrayage qui ont apporté la réponse avec le découplage du volant moteur en deux parties, côté moteur et côté transmission.

Principe de fonctionnement du DVA

Les acyclismes de rotation des moteurs sont plus importants dans les moteurs Diesel et avec la diminution du nombre de cylindres, mais c’est vrai également pour les moteurs essence modernes à fort taux de compression. De leur côté, les boîtes de vitesses sont de plus en plus sujettes aux vibrations avec l’augmentation du nombre de pignons et une construction plus légère. Pour limiter les à-coups dans la pignonerie, l’augmentation de la masse en mouvement régule les résonances. Dans les phases de fonctionnement du moteur, les bas régimes (ralenti et embrayage, reprise et lâcher d’accélérateur) sont favorables à la diffusion de ces vibrations intempestives. Sur un DVA, pour constituer une masse d’inertie suffisante sur l’arbre primaire de la boîte de vitesses, le disque d’embrayage, dépourvu de moyeu amortisseur, est solidaire d’une partie du volant moteur. Celle-ci est séparée de la seconde moitié par l’ensemble d’amortissement.

Fonctionnement

Quand le moteur présente une irrégularité de rotation, le volant moteur applique sur la boîte de vitesses des à-coups qui sont répercutés sur les dents des pignons. Les vibrations ainsi créées sont amplifiées par les carters, et peuvent entrer en résonance et se transmettre dans l’ensemble du véhicule. Les jeux de ressorts répartis entre les deux masses du volant moteur, entre le volant primaire monté sur le vilebrequin et le secondaire associé au plateau presseur et au mécanisme, permettent la régulation des différences de vitesse de rotation. Plusieurs types de ressorts peuvent être placés entre les masses, le grand diamètre de l’ensemble autorisant une précision plus grande dans la gestion et l’augmentation les amplitudes de décalage des masses. Des amortisseurs permettent de limiter l’action des ressorts.

Les multiples formes du DVA

Plusieurs équipementiers ont conçu des systèmes de volant bi-masses, ou double volant amortisseur (DVA). Diverses dispositions des ressorts ont donc été proposées pour faire l’objet de dépôts de brevet de chacun d’entre eux. Les plus courantes sont celles offrant une disposition radiale des ensembles d’amortissement (ressorts et guidage). Pour obtenir un guidage optimal, chez ZF, on assure le déplacement du volant secondaire par l’intermédiaire de pignons épicycloïdaux.

Des évolutions sont venues apporter une qualité de fonctionnement supérieure au fil des années. Chez LuK-Schaeffler, le centrage du volant secondaire est obtenu par l’intermédiaire d’un roulement de petit diamètre à partir de 1989, puis par un palier lisse (années 1990/2000). Les systèmes de ressorts évoluent également avec des ressorts droits concentriques ou en tandem au départ, puis des ressorts courbes avec une grande plage de rotation. Valeo a lancé son propre volant bi-masses avec des ressorts positionnés axialement, abandonné depuis pour des problèmes de fiabilité.

Les premiers volants bi-masses entièrement usinés ont par la suite été simplifiés en adoptant des pièces en acier embouties, plus faciles à fabriquer et moins coûteuses.

Pour simplifier le montage des volants et de l’embrayage sur le moteur, LuK a proposé aux constructeurs pendant quelques années un volant intégrant l’ensemble des composants, volant, disque d’embrayage et mécanisme, indémontables. Cet équipement n’a pas été reconduit sur les véhicules les plus récents.

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ZOOM

Contrôler
- L’écart entre le capteur de position de vilebrequin et les dents du volant moteur.
- S’assurer du bon positionnement des goujons d’assemblage du mécanisme d’embrayage ou des vis (blocage de la masse primaire).

Jeu admissible entre les deux masses
- Jeu axial : 2 mm (palier lisse) à 6 mm selon les modèles, entre les 2 masses.
- Jeu latéral : 1,6 maxi à 2,9 selon les modèles de volant.

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LES PRÉCAUTIONS DE CONTRÔLE

Lors du démontage de l’embrayage (pour usure), il est recommandé de remplacer le volant bi-masses, mais un contrôle est possible à l’aide d’un équipement spécifique (marque Sykes-Pickavant). L’appareil effectue un contrôle des angles de débattement et l’effort nécessaire. Le jeu et l’usure des ressorts sont ainsi contrôlés simplement et assurent de la repose d’un embrayage pour une durée de vie suffisante. Le contrôle consiste à comprimer les ressorts d’amortissement dans un sens et de revenir au point mort, le repérer puis comprimer les ressorts en sens inverse et revenir. La mesure est celle d’écart entre le retour au point mort dans un sens et dans l’autre. Avec un comparateur, une mesure du jeu axial (jeu de basculement) détermine l’usure de l’assemblage des 2 masses du volant entre elles.

Le contrôle de fonctionnement du volant bi-masses sera inutile si un élément est endommagé à la suite de son fonctionnement. On retiendra l’usure du plateau de friction, s’il y a fuite de graisse depuis le palier, si des bruits de fonctionnements ont été rapportés par le client, selon l’état de l’embrayage, selon l’usage qui a été fait du véhicule : traction, auto-école, taxi, etc.

Remplacement du bi-masses

Le bi-masses doit faire l’objet de précautions au montage. Les vis de fixation sur le volant seront changées systématiquement et le couple de serrage respecté scrupuleusement.
Avant intervention et selon les plaintes du client, il est bon de faire une lecture des codes défauts du calculateur.

Il est interdit

De rectifier la surface d’appui du disque sur un volant bi-masses.
De remonter un volant bi-masses qui serait tombé par terre ou aurait subi un choc.
Ne jamais laver le volant bi-masses dans une machine automatique ou avec un nettoyeur haute pression.
Ne jamais tirer le volant secondaire vers l’extérieur, au risque d’endommager la membrane d’étanchéité du palier interne.

Des causes de pannes

Calage fréquent du moteur.
Mode de conduite en sous-régime extrême.
Système d’allumage et d’injection fonctionnant irrégulièrement ou pressions de compression différentes.
Vibrations extrêmes en raison de composants cassés dans la chaîne cinématique.
Surchauffes.
Le moteur tourne en permanence au ralenti pour faire fonctionner la climatisation.