Qu’est-ce qu’un arbre d’entraînement ? / Comment fonctionne un arbre d’entraînement ?

Qu’est-ce qu’un arbre d’entraînement ?

Un arbre d’entraînement est une partie la plus importante d’un véhicule qui transfère le couple de la transmission au différentiel, puis le différentiel délivre ce couple aux roues avant pour faire rouler le véhicule. L’arbre d’entraînement est également connu sous le nom d’arbre à cardan, d’arbre d’hélice ou d’arbre d’hélice.

En termes simples, le but principal de l’hélice ou de l’arbre d’entraînement est de délivrer le couple moteur du différentiel à la roue du véhicule.

La position de l’arbre de transmission change en fonction du modèle de voiture et des configurations de la traction avant, des quatre roues motrices et de la traction arrière du moteur avant. De nombreux autres véhicules tels que les bateaux, les locomotives, les motos, les camions et les camionnettes ont également des arbres d’hélice.

Ces arbres ont un nombre différent de joints prismatiques, de joints de vantaux, de joints universels ou de raccords à mâchoires pour permettre un changement de distance et d’alignement entre les pièces d’entraînement et d’entraînement.

Fonctionnement de l’arbre d’entraînement

Le but principal de l’arbre d’entraînement ou d’hélice est de transmettre le couple du moteur du différentiel ou de la boîte de vitesses aux roues du véhicule. De plus, tout changement d’angle ou de longueur causé par une manipulation ou une déviation doit être compensé afin d’assurer une excellente synchronisation entre les joints d’arbre.

L’arbre d’entraînement à traction avant comporte un arbre de connexion, un joint à vitesse constante interne et un joint fixe externe. Il a également d’autres pièces comme des amortisseurs de torsion et des anneaux de système antiblocage.

Le véhicule a des roulements ou des supports flexibles, qui servent à connecter l’unité de transmission et le moteur. Cependant, le ressort de suspension sert à connecter les roues, le différentiel et l’essieu arrière.

Regardez l’arrangement ci-dessus; l’arbre d’entrée de transmission et l’arbre de sortie du carter d’essieu arrière sont dans plusieurs plans. Cette disposition aide l’arbre d’entraînement à connecter les arbres d’entrée et de sortie dans un angle incliné.

Lorsque les roues arrière heurtent des surfaces inégales, les essieux arrière se déplacent vers le bas et vers le haut, se dilatent et se compressent dans le ressort de suspension. Cela modifie l’angle entre l’arbre d’hélice et l’arbre de sortie de la transmission.

En raison de ce processus, la longueur de l’arbre d’hélice varie. Ce changement apparaît parce que l’arbre d’entraînement et l’essieu arrière tournent en arc de cercle avec un point de leur axe de rotation.

Parties de l’arbre d’entraînement

L’arbre d’entraînement comporte les parties principales suivantes:

1. Brides
2. Étrier coulissant et étrier tubulaire
3. Étrier d’extrémité
4. Arbre médian
5. Joint universel
6. Palier central
7. Tube

1) Tube

Les véhicules à propulsion arrière et les véhicules à moteur avant sont également équipés de tubes. Il sert à maintenir la position ou le placement de l’extrémité arrière pendant le processus de freinage et d’accélération.

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2) Brides

La bride sert à relier l’arbre d’hélice au différentiel, à la boîte de transfert et à la transmission. Ceux-ci servent également à relier les arbres d’hélice aux pompes hydrauliques, aux prises de force et à de nombreux autres composants du véhicule.

3) Palier central

Le palier central sert à relier les deux parties de l’arbre d’hélice. De cette façon, le palier central assure la position exacte des pièces de l’arbre d’entraînement et diminue les vibrations harmoniques pendant le mouvement de la voiture.

4) Joint universel (joint en U)

Le joint universel est une partie la plus importante de l’arbre d’hélice. Le joint universel est également connu sous le nom de joint en U. Il relie les arbres tournants du véhicule.

À l’heure actuelle, les arbres de transmission à joints universels peuvent être le plus souvent vus dans les véhicules à quatre roues motrices et à traction arrière.

5) Étrier d’extrémité

L’étrier d’extrémité sert à assurer la durabilité et la précision de l’arbre d’hélice.

Le but principal du joug d’extrémité est de diminuer les vibrations et le bruit lors de l’accélération du véhicule. De cette façon, il assure une conduite confortable.

6) Arbre médian

C’est un composant majeur de l’arbre d’entraînement et de l’arbre d’accouplement lié au boîtier des roulements centraux.

7) Étrier tubulaire et étrier coulissant

L’étrier coulissant se connecte directement à l’arbre d’entraînement par l’intermédiaire d’un joint universel. Ce joug glisse vers l’intérieur et vers l’extérieur de la boîte de transfert pour fournir la puissance. Un étrier tubulaire nécessite également une rotation réussie de l’arbre de transmission et du joint en U.

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8) Arbre tubulaire

Cet arbre permet de corriger le facteur de distance entre l’essieu arrière et la boîte de vitesses. L’arbre d’entraînement peut avoir plus d’un arbre tubulaire selon les types d’arbre d’entraînement et les types de véhicule.

La longueur de cet arbre varie en fonction de la distance entre l’arbre et la boîte de vitesses. Un arbre tubulaire court utilise pour la traction avant et un arbre tubulaire long utilise pour la traction arrière et.

La section tubulaire offre une excellente flexibilité et résistance que la section remplie. Ces arbres sont légers.

Types d’arbres d’entraînement

L’arbre d’entraînement a les principaux types suivants:

1. Arbre monobloc
2. Arbre à deux ou trois pièces

1) Arbre monobloc

Ces types d’arbres d’entraînement sont utilisés dans les véhicules à quatre roues motrices et de nombreux autres véhicules qui ont une petite distance entre l’essieu et le moteur. Un soudage par friction est appliqué pour améliorer la durabilité, la qualité et la résistance de l’arbre d’entraînement monobloc.

Ce type d’arbre d’hélice est fait d’un matériau léger comme l’aluminium qui a besoin d’un diamètre plus grand pour atteindre l’excellente résistance similaire à celle d’un arbre en acier. Voici quelques problèmes avec cette approche:

1. Il peut être endommagé plus facilement.
2. Un grand jeu nécessite pour le logement de l’arbre et ses harmoniques.
3. L’arbre monobloc a un coût de fabrication élevé.

2) Arbre d’hélice en deux ou trois pièces

Ces arbres sont utilisés pour arrêter les dommages de l’arbre de transmission dus à la flexion à grande vitesse. Utilisations de l’arbre en deux ou trois pièces pour les véhicules à quatre roues motrices et les véhicules à grande distance entre l’essieu et le moteur. Vous pouvez réduire la vitesse en divisant l’arbre de transmission en deux ou trois parties.

Lorsque l’arbre ne se plie pas, le plancher ou le tunnel de transmission au-dessus de l’arbre s’abaisse pour créer plus d’espace pour les passagers ou les bagages.

3) Traction avant

Tout d’abord, vous devez savoir que le véhicule à roues avant n’utilise pas d’arbre de transmission. Dans les véhicules à traction avant, la roue avant fournit la puissance nécessaire pour conduire le véhicule.

Contrairement aux longs arbres d’entraînement des véhicules à roues arrière, toutes les parties de la chaîne cinématique du véhicule à traction avant sont situées dans la zone avant du véhicule. L’arbre de transmission utilise des joints à vitesse constante (CV) au lieu de joints universels.

Dans le véhicule à roues avant, l’essieu et la transmission sont réunis en une seule unité, appelée boîte-pont.

Symptômes courants de mauvais arbre d’entraînement

Le bon fonctionnement de l’arbre d’entraînement est trop important pour le bon fonctionnement de la voiture ou de tout autre véhicule. En cas de défaillance de l’arbre de transmission, vous devez le remplacer immédiatement.

Voici quelques signes les plus courants d’un mauvais arbre d’entraînement. Si vous observez les symptômes ci-dessous, vous devez remplacer immédiatement votre hélice ou votre arbre d’entraînement.

1. Vibration
2. Bruit de frappe
3. Bruit de grincement
4. Mouvement de l’articulation en U
5. Problèmes de rotation

1) Vibration

L’usure de la douille de l’arbre d’entraînement peut provoquer des vibrations. La bague empêche généralement l’arbre de vibrer à un stade précoce.

Lorsque vous identifiez ce problème dans votre véhicule, vous devez le résoudre rapidement; sinon, les vibrations seront pires.

En cas de vibrations importantes, vous et vos passagers serez mal à l’aise. Dans le pire des cas, d’autres composants du système de transmission peuvent également être affectés et endommagés. Suivez les instructions du fabricant dans le manuel d’utilisation pour résoudre ce problème.

2) Bruit de cliquetis

Si vous entendez un cliquetis ou un bruit inhabituel pendant que vous conduisez la voiture, il peut y avoir un problème avec l’arbre de transmission, et vous devez le vérifier bien à l’avance. Dans un maximum de cas, ce bruit se produit en raison d’un mauvais joug de glissement.

Lisez et suivez le manuel du fabricant pour corriger le bruit de cliquetis. Si vous ne parvenez pas à identifier ou à résoudre le problème, contactez immédiatement un technicien professionnel pour le résoudre.

3) Bruit de grincement

Si vous continuez à entendre des grincements sous le véhicule pendant la conduite, c’est le signe d’un arbre d’entraînement défectueux ou endommagé. Si vous ne résolvez pas ce problème dès que possible, cela peut entraîner un déséquilibre ou une usure pour les autres. Il peut également provoquer une défaillance complète des autres parties du moteur.

5) Mouvement du cardan

Si le cardan de l’arbre d’entraînement tourne très vite ou ne peut pas tourner, il y a un problème avec votre arbre. En effet, avec le temps, le capuchon du joint d’étanchéité du roulement peut rouiller. Dans un tel cas, le véhicule ne peut plus être propulsé et l’arbre d’entraînement doit être remplacé dès que possible.

6) Problèmes de virage

Si les roues avant de votre véhicule ne tournent pas rapidement ou très lentement lorsque vous essayez de diriger le véhicule, c’est l’un des symptômes les plus courants d’une mauvaise hélice ou d’un arbre d’entraînement. Dans de telles conditions, vous devrez exercer beaucoup de force sur la direction assistée pour faire tourner les roues.

Vous devez résoudre ce problème immédiatement; sinon, cela pourrait s’aggraver pour vous.

Si le volant génère des problèmes pour diriger les roues, il peut être nécessaire de vérifier la pompe de direction assistée.

En savoir plus: Symptômes d’un mauvais système de direction assistée

Avantages et inconvénients de l’arbre de transmission

L’arbre d’entraînement ou de propulsion présente les avantages et inconvénients suivants:

Avantages de l’arbre d’entraînement

• Il n’y a pas ou très peu de pertes de puissance.
• Ces arbres ont une grande durabilité.
• L’arbre d’entraînement n’a pas de construction complexe.
• Il génère un très faible bruit à couple élevé.
• Ils nécessitent moins d’entretien par rapport au système à chaîne.
• Le système d’entraînement ne se bloque pas facilement.

Inconvénients de l’arbre d’entraînement

• Cet arbre a un poids élevé par rapport à un système à chaîne.
• Le système de chaîne a plus d’efficacité qu’un arbre d’hélice.
• L’arbre d’appui subit de nombreux dommages lorsque la vitesse est très élevée.
• Ceux-ci ont des problèmes de fuite d’huile au niveau de la cannelure.
• L’arbre de transmission creux a un coût élevé.
• Ce ne sont pas les meilleurs arbres pour contrer les forces de flexion.

Applications des arbres d’hélice

• Les arbres d’entraînement sont utilisés dans différentes machines lourdes.
• Ils sont utilisés pour divers véhicules automobiles de construction.
• Ils sont également utilisés dans les voitures commerciales.
• L’arbre d’entraînement était également utilisé dans les avions antérieurs.
• Ils sont également utilisés dans les navires.

Comment savoir si mon arbre de transmission doit être réparé ?

Si vous observez l’un des symptômes ci-dessous dans votre véhicule, vous devez réparer votre arbre de transmission:

1. Vibrations extrêmes pendant la conduite du véhicule.
2. Bruit de cognement
3. Vibrations extrêmes provenant des planchers du véhicule.
4. Rouille autour du joug.
5. Problèmes de direction

Coût de réparation de l’arbre d’entraînement

Le coût de réparation de l’arbre d’entraînement varie en fonction de la région où vous habitez et de la pièce que vous souhaitez réparer. Le coût de remplacement d’un arbre d’entraînement varie de 490 $ à 1100 $. Si vous ne le remplacez pas vous-même et n’embauchez pas de main-d’œuvre, la main-d’œuvre peut également facturer jusqu’à 250 $. Même pour une simple réparation, vous devrez payer de 1400 $ à 1800 $ pour le processus de réparation.

Si vous souhaitez réparer seulement une demi-section de votre arbre, vous devrez payer de 340 $ à 860 $ pour ce processus, avec le coût de la main-d’œuvre de 140 $ à 260 $.

Dans le cas des 4 roues motrices, le prix de réparation augmentera. Pour ce type de réparation, vous devrez payer de 650 $ à 1850 according selon votre zone résidentielle.

Section FAQ

Quelle est la fonction de l’arbre d’entraînement?

Quelles conditions sont requises pour un bon arbre d’hélice?

Quels sont les matériaux utilisés pour fabriquer un arbre d’hélice?

Que se passe-t-il lorsque la transmission s’éteint?

Combien de temps faut-il pour remplacer un arbre d’entraînement?

Qu’est-ce qui provoque la rupture de l’arbre d’entraînement?

1. Types de moteurs
2. Fonctionnement du Système de direction
3. Différents types de pompes
4. Quelle est la fonction du Fluide de direction assistée?