Comment fonctionne un convertisseur de couple ?

Histoire du convertisseur de couple

Les premières transmissions nécessitaient une opération « manuelle » pour fonctionner. Le moteur était directement relié à la boîte de vitesses et au reste de la chaîne cinématique, le véhicule calait à chaque fois que le véhicule s’arrêtait. Afin de s’arrêter et de maintenir le moteur en marche, un embrayage a été utilisé pour séparer la connexion entre le moteur et la boîte de vitesses. Ce système manuel a été utilisé depuis l’invention de l’automobile jusqu’aux années 1930. 

Un ingénieur allemand du nom de Herman Fottinger a conçu et obtenu un brevet en 1905 sur un entraînement par fluide et un convertisseur de couple, amorçant le mouvement vers une transmission automatique. Fottinger a autorisé son convertisseur de couple à un certain nombre d’entreprises dans les années 1930, y compris la Chrysler Corporation. En 1939, General Motors est devenu le premier fabricant à utiliser un entraînement par fluide dans une automobile produite en série lorsqu’il a introduit sa transmission Hydromatic.

Comment fonctionne un convertisseur de couple

Un convertisseur de couple fonctionne comme un système de couplage hydraulique qui remplace l’embrayage dans une transmission manuelle. Il permet au moteur de tourner indépendamment de la transmission. Lorsque vous êtes à l’arrêt, le moteur tourne lentement et la quantité de couple passant par le convertisseur de couple est faible. Au fur et à mesure que vous appuyez sur l’accélérateur et que le régime moteur augmente, la quantité de couple transmise au convertisseur de couple augmente et le véhicule commence à se déplacer.

Alors, comment fonctionne un convertisseur de couple ? Un convertisseur de couple est essentiellement composé d’une roue, d’une turbine, d’un stator, d’un embrayage et d’ un liquide de transmission . La turbine a des pales comme un ventilateur et est entraînée mécaniquement par le moteur. Au fur et à mesure que le moteur prend de la vitesse, la turbine tourne plus vite, ce qui pousse le liquide de transmission plus rapidement. 

Le fluide de transmission frappe alors la turbine, qui est un ventilateur similaire à la roue et fait tourner l’arbre de transmission. Le problème avec ceci est que le liquide de transmission se déplace dans la direction opposée du moteur, donc il commencera à traîner sur le boîtier du convertisseur de couple et ralentira tout. Cela nous amène au stator, qui est un autre dispositif en forme d’éventail qui amène le fluide de transmission et inverse la direction, réduisant la traînée et augmentant l’efficacité de l’unité. 

La dernière pièce, l’embrayage de verrouillage, permet à la roue et à la turbine de se verrouiller ensemble à des vitesses plus élevées, ce qui réduit le patinage et augmente à son tour le rendement énergétique du système. Packard et Studebaker avaient utilisé un embrayage de verrouillage dans les années 1940, mais la conception a été abandonnée en raison de l’augmentation des coûts de production. Cependant, les pénuries de carburant des années 1970 ont forcé les constructeurs automobiles à rechercher des moyens d’augmenter l’efficacité énergétique. L’embrayage de verrouillage a été réintroduit par Chrysler en 1978 et General Motors a emboîté le pas en 1979. Depuis lors, le convertisseur de couple à verrouillage est devenu un standard de l’industrie.

Un convertisseur de couple fonctionne lorsque toutes ces pièces se combinent pour permettre à l’unité de prendre la puissance du moteur et de la transmettre au besoin à l’ensemble d’engrenages de transmission. Le convertisseur de couple fonctionne en 3 phases : décrochage, accélération et blocage. Pendant le « décrochage », le moteur tourne, tout comme la turbine. Cependant, la turbine ne bouge pas et par conséquent, le véhicule ne bouge pas. Pendant la phase d’accélération, le moteur entraîne la roue à aubes et augmente la vitesse du fluide de transmission, qui à son tour augmente la vitesse de la turbine (et donc du reste du véhicule). La phase finale de verrouillage se produit généralement à des vitesses supérieures à 40 milles à l’heure et permet au moteur et à la transmission de tourner à la même vitesse, sans glissement résiduel ni perte d’efficacité.

Symptômes d’un mauvais convertisseur de couple

La complexité des pièces travaillant à l’intérieur d’un convertisseur de couple signifie qu’elles cèdent en fait avec le temps. Il y a certains symptômes d’un mauvais convertisseur de couple que vous devez surveiller :

1. Fuite – La complexité des pièces travaillant à l’intérieur d’un convertisseur de couple signifie qu’elles cèdent en fait avec le temps. Une chaleur élevée peut déformer le boîtier extérieur du convertisseur de couple et provoquer la rupture des joints, ce qui entraînera des fuites. Au fur et à mesure que le liquide de transmission fuit du convertisseur de couple, il y a moins de liquide à l’intérieur, ce qui entraîne encore plus de chaleur et plus de dommages. 
2. Glissement – Lorsqu’un convertisseur de couple tombe en panne, cela peut entraîner des problèmes pour la transmission qui passe d’un rapport à l’autre. Plutôt qu’un changement de vitesse propre, vous pourriez ressentir un retard dans le changement de vitesse et voir le moteur tourner plus haut alors qu’il essaie d’engager un autre rapport. 
3. Surchauffe – La pression à l’intérieur d’un convertisseur de couple crée de la chaleur, et la chaleur finira par provoquer la panne du convertisseur de couple. Certains véhicules sont équipés d’un voyant d’avertissement de température de transmission, qui s’allume lorsque la température devient trop élevée. La surchauffe peut également amener le véhicule à passer en «mode mou», où le véhicule restera dans un rapport (généralement 2 e ou 3 e ) et ne changera pas du tout.
4. Frissons – Un symptôme classique d’un mauvais convertisseur de couple est un frisson. La panne à l’intérieur du convertisseur de couple crée un déséquilibre dans l’écoulement du fluide, ce qui crée un frisson qui donne presque l’impression de rouler sur un chemin de terre ou sur une bande rugueuse. Le bruit et la vibration d’un frisson de convertisseur de couple sont des signes que vous devez le faire inspecter rapidement !
5. Contamination du liquide de transmission – La chaleur élevée, la pression et l’usure au fil du temps entraîneront la panne des pièces à l’intérieur d’un convertisseur de couple. Lorsque cela se produit, le fluide transportera ces petites particules tout au long du reste de la transmission. Le liquide de transmission deviendra sombre, sentira souvent le brûlé et vous pourrez voir la contamination dans le liquide lors de la vérification de la jauge.

Réparation de convertisseur de couple

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