VéhiculesEdit
Une automobile peut utiliser un arbre longitudinal pour transmettre la puissance d’un moteur/transmission à l’autre extrémité du véhicule avant qu’elle ne soit transmise aux roues. Une paire d’arbres d’entraînement courts est généralement utilisée pour envoyer la puissance d’un différentiel central, d’une transmission ou d’une boîte-pont aux roues.
Moteur avant, propulsion arrièreEdit
Dans les véhicules à moteur avant et propulsion arrière, un arbre de transmission plus long est également nécessaire pour envoyer la puissance sur la longueur du véhicule. Deux formes dominent : Le tube de torsion avec un seul joint universel et l’entraînement Hotchkiss, plus courant, avec deux joints ou plus. Ce système est devenu connu sous le nom de Système Panhard, du nom de la société automobile Panhard et Levassor qui l’a breveté.
La plupart de ces véhicules ont un embrayage et une boîte de vitesses (ou transmission) montés directement sur le moteur, avec un arbre de transmission menant à un entraînement final dans l’essieu arrière. Lorsque le véhicule est à l’arrêt, l’arbre de transmission ne tourne pas. Certains véhicules (généralement des voitures de sport, comme la Chevrolet Corvette C5/C6/C7, l’Alfa Romeo Alfetta et la Porsche 924/944/928), à la recherche d’un meilleur équilibre des poids entre l’avant et l’arrière, utilisent une boîte-pont montée à l’arrière. Sur certains modèles autres que Porsche, cela place l’embrayage et la transmission à l’arrière de la voiture et l’arbre de transmission entre eux et le moteur. Dans ce cas, l’arbre de transmission tourne en continu avec le moteur, même lorsque la voiture est à l’arrêt et sans vitesse. En revanche, sur les modèles Porsche 924/944/928, l’embrayage est monté à l’arrière du moteur dans un carter d’embrayage et l’arbre de transmission de la sortie de l’embrayage, situé à l’intérieur d’un tube de couple protecteur creux, transfère la puissance à la boîte-pont montée à l’arrière (transmission + différentiel). Ainsi, l’arbre de transmission Porsche ne tourne que lorsque les roues arrière tournent, car l’embrayage monté sur le moteur peut découpler la rotation du vilebrequin du moteur de l’arbre de transmission. Ainsi, chez Porsche, lorsque le conducteur utilise l’embrayage pour passer rapidement les vitesses (transmission manuelle), le moteur peut tourner librement sous l’effet de la pédale d’accélérateur, car lorsque l’embrayage est débrayé, l’inertie du moteur et du volant est relativement faible et n’est pas grevée par l’inertie de rotation supplémentaire de l’arbre de transmission. Le tube de couple Porsche est solidement fixé à la fois au carter d’embrayage du moteur et au boîtier de la boîte-pont, ce qui fixe la longueur et l’alignement entre le carter d’embrayage et la boîte-pont et minimise grandement le couple de réaction de l’entraînement des roues arrière provenant de la torsion de la boîte-pont dans n’importe quel plan.
Un arbre d’entraînement reliant un différentiel arrière à une roue arrière peut être appelé un demi-arbre. Ce nom provient du fait que deux arbres de ce type sont nécessaires pour former un essieu arrière.
Les premières automobiles utilisaient souvent des mécanismes d’entraînement par chaîne ou par courroie plutôt qu’un arbre d’entraînement. Certaines utilisaient des générateurs et des moteurs électriques pour transmettre la puissance aux roues.
Motorisation des roues avantEdit
En anglais britannique, le terme drive shaft est restreint à un arbre transversal qui transmet la puissance aux roues, en particulier aux roues avant. L’arbre reliant la boîte de vitesses à un différentiel arrière est appelé « arbre de transmission », ou « arbre de transmission ». Un ensemble arbre de transmission se compose d’un arbre de transmission, d’un joint coulissant et d’un ou plusieurs joints universels. Lorsque le moteur et les essieux sont séparés l’un de l’autre, comme sur les véhicules à quatre roues motrices et à roues arrière motrices, c’est l’arbre de transmission qui sert à transmettre la force motrice générée par le moteur aux essieux.
Plusieurs types d’arbres de transmission sont utilisés dans l’industrie automobile :
- Arbre de transmission en une pièce
- Arbre de transmission en deux pièces
- Arbre de transmission à glissement dans le tube
L’arbre de transmission à glissement dans le tube est un nouveau type qui améliore la sécurité en cas de collision. Il peut être comprimé pour absorber l’énergie en cas de collision, c’est pourquoi il est également connu sous le nom d' »arbre de transmission pliable ».
La transmission à quatre roues et la transmission intégraleEdit
Ces dernières ont évolué à partir de la disposition à moteur avant et à roues arrière motrices. Une nouvelle forme de transmission appelée boîte de transfert était placée entre la transmission et les entraînements finaux des deux essieux. Elle divisait l’entraînement vers les deux essieux et pouvait également inclure des engrenages de réduction, un embrayage à crabots ou un différentiel. Au moins deux arbres d’entraînement étaient utilisés, un de la boîte de transfert à chaque essieu. Sur certains véhicules plus grands, la boîte de transfert était montée en position centrale et était elle-même entraînée par un arbre d’entraînement court. Dans les véhicules de la taille d’un Land Rover, l’arbre d’entraînement de l’essieu avant est sensiblement plus court et plus fortement articulé que l’arbre arrière, ce qui rend plus difficile un problème d’ingénierie pour construire un arbre d’entraînement fiable, et qui peut impliquer une forme plus sophistiquée de joint universel.
Les voitures légères modernes à traction intégrale (notamment l’Audi ou la Fiat Panda) peuvent utiliser un système qui ressemble davantage à une disposition de traction avant. La transmission et l’entraînement final de l’essieu avant sont réunis dans un seul boîtier à côté du moteur, et un seul arbre d’entraînement parcourt la longueur de la voiture jusqu’à l’essieu arrière. C’est une conception privilégiée lorsque le couple est biaisé vers les roues avant pour donner une tenue de route semblable à celle d’une voiture, ou lorsque le constructeur souhaite produire à la fois des voitures à quatre roues motrices et des voitures à traction avant avec de nombreux composants communs.
Recherche et développementModification
L’industrie automobile utilise également des arbres de transmission dans les usines d’essai.Sur un banc d’essai moteur, un arbre d’entraînement est utilisé pour transférer une certaine vitesse ou un certain couple du moteur à combustion interne à un dynamomètre.Un « protège-arbre » est utilisé au niveau d’une connexion d’arbre pour se protéger contre tout contact avec l’arbre d’entraînement et pour détecter une défaillance de l’arbre.Sur un banc d’essai de transmission, un arbre d’entraînement relie le moteur principal à la transmission.