Dans une machine, le mouvement produit par un moteur ou par une personne doit être transmis jusqu'à la pièce qui effectue le travail. Cette fonction est assurée par les systèmes de transmission, qui transportent le mouvement et les efforts d'un mécanisme à un autre.

Sans système de transmission, un moteur tournerait simplement sur lui-même. Il ne pourrait ni faire avancer une voiture, ni entraîner une perceuse, ni faire tourner les roues d'un vélo ou les pales d'un ventilateur.

À quoi sert une transmission ?

Une transmission relie la source d'énergie à la partie de la machine qui réalise le travail. Elle permet d'amener le mouvement là où il est nécessaire, même lorsque le moteur est éloigné.

Selon les besoins, elle peut aussi modifier le mouvement afin de rendre la machine plus efficace.

Une transmission peut notamment :

• transmettre un mouvement d'un axe à un autre ;
• modifier la vitesse de rotation ;
• augmenter ou diminuer la force transmise ;
• changer le sens ou la direction du mouvement ;
• transmettre le mouvement à distance.

Les principaux systèmes de transmission

Il existe plusieurs façons de transmettre un mouvement. Chaque système possède des qualités qui le rendent adapté à certaines machines.

• Les engrenages transmettent une rotation avec une grande précision.
• Les courroies relient des poulies parfois éloignées l'une de l'autre.
• Les chaînes transmettent des efforts importants sans glissement.
• Les arbres de transmission transportent une rotation entre plusieurs mécanismes.
• Les câbles permettent de déplacer ou de soulever des charges.
• Les transmissions hydrauliques et pneumatiques utilisent un fluide sous pression pour transmettre l'énergie.

Des transmissions dans la vie quotidienne

Les systèmes de transmission sont présents dans de nombreuses machines. Un vélo utilise une chaîne pour entraîner la roue arrière. Une automobile associe plusieurs transmissions entre le moteur et les roues. Un ascenseur ou un téléphérique utilisent des câbles, tandis qu'une montre mécanique emploie de nombreux engrenages.

Il est fréquent qu'une même machine combine plusieurs systèmes de transmission afin d'obtenir le mouvement recherché.

Choisir la bonne transmission

Le choix d'un système dépend de nombreux critères : la puissance à transmettre, la vitesse souhaitée, la distance entre les pièces, la précision, le bruit, le rendement ou encore la facilité d'entretien.

Les ingénieurs choisissent toujours la solution la mieux adaptée à l'utilisation de la machine. Une transmission bien conçue améliore les performances, limite l'usure des pièces et réduit les pertes d'énergie.

Au cœur de toutes les machines

Les systèmes de transmission jouent un rôle essentiel en mécanique. Ils assurent le lien entre la source d'énergie et le mécanisme qui réalise le travail.

Qu'il s'agisse d'un simple vélo ou d'une machine industrielle, ils permettent de transmettre le mouvement avec efficacité, précision et fiabilité. C'est pourquoi ils sont présents dans la plupart des machines utilisées aujourd'hui.

L'embrayage permet de relier ou de séparer le moteur de la transmission. Il transmet la puissance du moteur vers les roues ou vers une machine lorsqu'il est engagé, puis interrompt cette transmission lorsqu'il est désengagé. Il est indispensable pour démarrer en douceur et pour changer de vitesse sans endommager les engrenages.

Le fonctionnement de l'embrayage

Lorsque l'embrayage est engagé, le moteur entraîne directement la boîte de vitesses. Toute la puissance est alors transmise jusqu'aux roues.

Lorsque le conducteur appuie sur la pédale d'embrayage, le moteur est momentanément séparé de la transmission. Le moteur continue de tourner, mais les roues ne sont plus entraînées. Le conducteur peut alors changer de vitesse sans forcer sur les engrenages.

Les principales pièces

Dans une voiture équipée d'une boîte de vitesses manuelle, l'embrayage est composé de trois éléments principaux : le volant moteur, le disque d'embrayage et le mécanisme de pression. Une butée d'embrayage permet d'écarter le disque lorsque le conducteur appuie sur la pédale.

Le disque d'embrayage est recouvert d'un matériau de friction, comparable à celui des plaquettes de frein. Lorsqu'il est fortement pressé contre le volant moteur, le frottement transmet le couple moteur à la boîte de vitesses.

Le démarrage d'un véhicule

Au démarrage, le conducteur relâche progressivement la pédale d'embrayage. Le disque commence à frotter contre le volant moteur, puis transmet de plus en plus de puissance. La voiture démarre ainsi en douceur.

Si la pédale est relâchée trop rapidement, le moteur peut caler ou provoquer un démarrage brutal avec des à-coups.

Les différents types d'embrayages

Les embrayages à friction équipent la majorité des voitures à boîte manuelle.

Les embrayages multidisques, utilisés sur de nombreuses motos, transmettent une forte puissance tout en occupant peu de place.

Il existe également des embrayages électromagnétiques, hydrauliques ou pneumatiques, utilisés dans certaines machines industrielles. Les voitures à boîte automatique ou robotisée utilisent souvent un système commandé automatiquement.

L'usure de l'embrayage

À chaque démarrage, le disque d'embrayage frotte contre le volant moteur. Avec le temps, cette garniture s'use progressivement.

Un embrayage usé peut patiner : le moteur accélère, mais la transmission ne reçoit plus toute sa puissance. Le véhicule accélère alors moins bien et le disque chauffe davantage.

Éviter de garder le pied sur la pédale d'embrayage pendant la conduite permet de limiter cette usure et d'augmenter sa durée de vie.

Des applications variées

Les embrayages ne sont pas réservés aux automobiles. On les retrouve dans les motos, les tracteurs, les tondeuses, les bateaux, les machines-outils, les convoyeurs et de nombreuses machines industrielles.

Chaque fois qu'il est nécessaire de connecter ou de déconnecter un moteur pendant son fonctionnement, un embrayage ou un dispositif équivalent est utilisé.