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#1 05-09-2016 10:59:58

Audi-Tech
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[Audi R8] Embrayage

Embrayage

Embrayage bidisque

Dans le cas de la boîte mécanique comme de la R tronic, le couple moteur est transmis via un embrayage bidisque. L'avantage d'un embrayage bidisque est la transmission de couple élevée et la durabilité pour un diamètre comparativement petit. Pour réduire au maximum l'encombrement de l'embrayage, le plateau de pression à rattrapage automatique a été supprimé.

embrayage.jpg


Les disques d'embrayage et plateaux de pression constituent une unité de montage et ne peuvent pas être dissociés. Des entretoises se trouvent entre les ressorts tangentiels des plateaux de pression 1 et 2. Ils garantissent le jeu requis des disques d'embrayage avec l'embrayage ouvert.
Seuls des accouplements élastiques, ressorts tangentiels et entretoises en parfait état permettent une ouverture correcte de l'embrayage.
Sur les véhicules avec R tronic, il faut entre autres, après remplacement de l'embrayage, procéder à un réglage de base avec le testeur de diagnostic du véhicule (voir page 59).


Commande d'embrayage – boîte mécanique

commande-d-embrayage.jpeg


Le débrayage est assuré, sur la boîte mécanique comme sur la R tronic, par une butée d'embrayage à commande hydraulique.
Dans le cas de cette conception, le cylindre récepteur d'embrayage et la butée d'embrayage constituent une unité, montée concentriquement par rapport à l'arbre d'entrée de boîte et l'embrayage.

Cette construction ne possède pas de leviers ni de points de fixation supplémentaires, qui risquent d'être à l'origine de pertes par frottement accrues, au fur et à mesure que le temps d'utilisation augmente, notamment. En outre, elle assure un débrayage centré et donc plus uniforme de l'embrayage.

Sur la boîte mécanique, du liquide de frein est utilisé comme pour les commandes d'embrayage classiques. Sur la boîte R tronic, de l'huile hydraulique est utilisée comme fluide hydraulique. Les composants, tels que joints et joints toriques, sont adaptés au fluide considéré et ne doivent pas entrer en contact avec l'autre type de fluide.

Comme la forme des composants est identique, il y a ici risque de confusion. C'est pourquoi il faut être particulièrement vigilant dans le cas de ces composants, de façon que les pièces correctes soient utilisées.
La purge d'air de l'embrayage s'effectue, dans le cas de la boîte mécanique, selon la méthode habituelle.


R tronic – Unité de commande hydraulique

Aperçu du système

Dans le cas de la R tronic, le passage des rapports et l'actionnement de l'embrayage sont assurés électrohydrauliquement par une unité de commande hydraulique. Cette dernière se compose de l'unité hydraulique pour R tronic et de  l'actionneur de passage des rapports pour R tronic.
L'unité hydraulique fournit à l'actionneur de passage des rapports la pression d'huile nécessaire. Pour cela, il existe un circuit d'huile distinct (huile hydraulique), dont la pression du système se situe entre 40 et 50 bars.

L'actionneur de passage des rapports est piloté par le calculateur de boîte. Il passe les rapports et pilote la pression hydraulique pour l'actionnement de l'embrayage en fonction des consignes du calculateur de boîte.
Les principaux composants de l'actionneur de passage des rapports sont :

•  trois électrovannes pour le passage des rapports (N284, N285, N286)
•  une électrovanne pour l'actionnement de l'embrayage (N255)
•  un capteur de pression (G270)
•  deux capteurs de course (G604, G616)
•  arbre de commande avec doigt de commande, bonhomme de verrouillage, piston et levier du capteur
•  S-CAM


Les principaux composants de l'unité hydraulique sont :

•  Réservoir
•  Pompe hydraulique avec moteur électrique (V387)
•  Accumulateur de pression


r-tronic.jpg


Autres composants servant à l'automatisation de la boîte mécanique 086 et faisant par conséquent partie de la R tronic :

•  Calculateur de boîte automatique J217 – cf. page 58
•  Cylindre récepteur d'embrayage – cf. page 40
•  Transmetteur de position de l'embrayage G476 – cf. page 67
•  Transmetteur de régime d'entrée de boîte de vitesses G182 – cf. page 68
•  Commande des vitesses R tronic – cf. page 10
•  Divers signaux et informations d'autres calculateurs, transmis via le CAN Propulsion ou des câbles de signal distincts – cf. page 64


Remarques

Lors de travaux sur la commande hydraulique, il faut veiller à ce que le système hydraulique puisse se trouver sous haute pression (supérieure à 50 bars) même à l'arrêt du moteur et avec le contact d'allumage coupé. Il y a risque de blessure ! Avant de procéder à des travaux sur le système hydraulique, il faut s'assurer que la pression du système a été préalablement éliminée et qu'une mise en circuit de la pompe hydraulique n'est pas possible. Voir manuel de réparation et testeur de diagnostic du véhicule.


Schéma hydraulique

schema-hydrolique.png


1) La forme des connecteurs des électrovannes est identique (sans détrompage). Pour que les connecteurs puissent être enfichés correctement, un repérage en couleur se trouve sur le faisceau de câbles allant aux électrovannes. Les électrovannes ne possèdent généralement pas de repérage couleur, d'où un risque de confusion des connecteurs électriques. Pour être sûr que les connecteurs soient bien rebranchés sur les vannes correspondantes, il faut, avant de les débrancher, les repérer de façon à éviter toute confusion. Des informations sur les électrovannes sont données à la page 70.

2) Des informations sur la S-CAM sont fournies à la page 48.

3) Particularité de la vanne N284 : Un clapet limiteur de pression est intégré dans la vanne N284. Il s'ouvre à env. 80 – 90 bars et protège le système hydraulique de la surpression. Cette limitation de pression n'est pas représentée en vue d'une simplification du schéma hydraulique.


Établissement de la pression

pression-1.jpg


La commande électrohydraulique de la R tronic est un système largement autonome. La pression hydraulique est générée par une pompe hydraulique à commande électrique (V387). C'est pourquoi les passages de rapports et actionnements de l'embrayage peuvent également être effectués, avec la borne 15 activée, sans que le moteur ne tourne.

Un accumulateur de pression met à disposition un volume de pression d'huile défini. Le système peut ainsi fonctionner un certain temps sans que la pompe ne soit activée. La pression du système est de 40 à 50 bars.

Avec la borne 15 activée et si la pression d'enclenchement d'env. 40 bars n'est pas atteinte, la pompe hydraulique démarre.
Lorsque la pression de coupure d'env. 50 bars est atteinte, la pompe hydraulique est coupée. Les clapets antiretour assurent la maintien de la pression. Le système est alors alimenté à partir du volume de l'accumulateur de pression. La pompe hydraulique est réenclenchée via un relais par le calculateur de boîte une fois la pression d'enclenchement d'env. 40 bars atteinte, cf. schéma fonctionnel, page 62. Lorsque le moteur tourne, le bruit de fonctionnement la pompe est à peine perceptible ; avec le moteur coupé, il est toutefois nettement audible.


Maintien de la pression

pression-2.jpg


Si la borne 15 n'est pas activée pendant une période prolongée (par ex. parce que le véhicule est en stationnement), la pression diminue lentement du fait de fuites internes. Pour que le système soit immédiatement opérationnel, la pompe à huile est pilotée dès l'ouverture de la porte du conducteur, si la pression d'huile est inférieure à la pression de mise en circuit. Le fonctionnement de la pompe est alors nettement audible.


Remarques

Lors de travaux sur la commande hydraulique, il faut veiller à ce que le système hydraulique puisse se trouver sous haute pression (supérieure à 50 bars) même à l'arrêt du moteur et avec le contact d'allumage coupé. Il y a risque de blessure ! Avant de procéder à des travaux sur le système hydraulique, il faut s'assurer que la pression du système a été préalablement éliminée et qu'une mise en circuit de la pompe hydraulique n'est pas possible. Voir manuel de réparation et testeur de diagnostic du véhicule.


Commande d'embrayage – R tronic

commande-d-embrayage1.jpeg


Le débrayage de la R tronic est, comme sur la boîte mécanique, réalisé au moyen d'une butée d'embrayage à commande hydraulique, cf. page 35. La régulation de l'embrayage est assurée électrohydrauliquement par le calculateur de boîte automatique J217 via la vanne d'actionneur d'embrayage N255 dans l'actionneur de passage des rapports pour R tronic.

La régulation de l'embrayage est une régulation de la position. Cela revient à dire qu'au moyen d'un réglage de base et d'une adaptation continue, on apprend combien de couple d'embrayage est appliqué pour une position définie de débrayage ou d'embrayage de l'embrayage.

Le transmetteur de position de l'embrayage G476 détermine la position de l'embrayage à l'appui de position de la butée d'embrayage. Un aimant permanent est monté sur le cylindre récepteur d'embrayage de la R tronic. Cet aimant permanent agit sur le transmetteur de position de l'embrayage G476, cf. page 67.

Les états de fonctionnement de l'embrayage peuvent être dérivés de la position de l'embrayage. Pour des informations plus détaillées, voir page 42.


Dans le cas de la R tronic, de l'huile hydraulique est utilisée comme fluide hydraulique pour l'actionnement de l'embrayage. Les composants, tels que joints et joints toriques, sont adaptés au fluide considéré et ne doivent pas entrer en contact avec du liquide de frein.
Comme la forme des joints de la boîte mécanique et de la R tronic est identique, il y a ici risque de confusion. C'est pourquoi il faut être particulièrement vigilant dans le cas de ces composants, de façon que les pièces correctes soient utilisées.

La condition de base d'un fonctionnement sans défaut de la R tronic est un système d'embrayage parfaitement purgé d'air.
La purge d'air de l'embrayage est assurée par pilotage de la commande d'embrayage avec le testeur de diagnostic du véhicule via la fonction « purge d'air de l'embrayage ».

Une autre condition pour un fonctionnement sans défaut, indispensable pour un bon confort de passage des vitesses et d'embrayage, est une adaptation adéquate de l'embrayage et de sa régulation. On dispose pour cela, dans le testeur de diagnostic du véhicule, des fonctions « réglage de base du positionneur » et « réglage de base de l'embrayage ». Vous trouverez dans le manuel de réparation et dans l'assistant de dépannage quand et après quels travaux ce réglage de base doit être effectué. De plus amples informations concernant le réglage de base et l'adaptation sont données à la page 42 et à la page 59.

Avant de pouvoir lancer le moteur, l'embrayage doit être ouvert et le point mort réalisé. Pour des informations plus détaillées, voir page 12 et page 61. Au ralenti du moteur, l'embrayage est ouvert en permanence.


Embrayage ouvert ( débrayage)

La vanne N255 est une vanne proportionnelle de régulation de débit. Une description de la vanne N255 est donnée à la page 70.
La vanne N255 se trouve dans un premier temps en position médiane (raccord « A » fermé) et est alimentée par un courant de pilotage moyen. Pour l'ouverture de l'embrayage, le courant de pilotage est augmenté. Le raccord « A » vers le raccord « P » est alors ouvert. La pression du système est acheminée, dosée en fonction du courant de pilotage, dans le cylindre récepteur d'embrayage. L'embrayage s'ouvre. Lorsque l'embrayage est ouvert, la pression de pilotage est réduite jusqu'à ce que le raccord « A » soit à nouveau fermé. En raison d'une faible fuite au niveau de la vanne, une post-régulation permanente a lieu.

Fermeture de l'embrayage ( embrayage)

Pour la fermeture de l'embrayage, le courant de pilotage est réduit. Le raccord « A » vers le raccord « T » est alors ouvert. La pression et le volume d'huile en provenance du cylindre récepteur d'embrayage s'échappe dans le réservoir d'huile. L'action du ressort d'embrayage Fd joue le rôle de force de rappel. À l'état non alimenté de la vanne N255 (par ex. avec le contact d'allumage coupé), le piston de la vanne est déplacé entièrement vers la gauche sous l'action du ressort. Le cylindre récepteur d'embrayage est alors ouvert vers le réservoir d'huile et l'embrayage est fermé (état embrayé).

ouverture-fermeture-d-embrayage.png

Régulation de l'embrayage – adaptation de l'embrayage – valeurs de mesure

La régulation de l’embrayage doit rester confortable à tous les états de marche et pendant toute la durée de vie. Pour cela, il faut actualiser en permanence la relation entre position de l'embrayage et couple d'embrayage.

Ce n'est qu'ainsi que le courant de commande pour la vanne d'actionneur d'embrayage N255 peut être calculée correctement. Les principales adaptations de l'embrayage sont expliquées à l'appui des valeurs de mesure correspondantes.

courbe-transmetteur.png


Pour le calcul de la position de consigne de l'embrayage, la régulation de l'embrayage convertit deux valeurs d'adaptation du G476 (valeurs absolues) en valeurs de remplacement (valeurs relatives). Il y a génération d'une matrice, pour laquelle la position de l'embrayage du dernier kiss point adapté (764) est assignée à la valeur 0 et la valeur d'adaptation de l'embrayage fermé (1232) est assignée à la valeur 1000.

Partant de la valeur zéro, il y a régulation de valeurs négatives si l'embrayage doit être ouvert. Un embrayage ouvert en toute sécurité est défini, suivant qu'un rapport est engagé ou non, avec –250 bits à –350 bits, voir valeurs de mesure 11/1 et 11/3.

valeurs-courbe-de-transmission.png

assistant-de-depannage.png

Explication des valeurs de mesure

La valeur de mesure 10/1est une valeur d'adaptation, qui permet de renseigner sur la courbe caractéristique de l'embrayage, qui décrit le rapport entre couple d'embrayage et course de débrayage. Cette courbe présente la caractéristique et la faculté de transmission d'un embrayage. Des valeurs d'index élevées indiquent une courbe caractéristique présentant une forte pente.

Un embrayage avec une courbe caractéristique à forte pente « attaque avec force » et présente un coefficient de friction élevé. Pour une procédure d'embrayage confortable, la régulation de l'embrayage doit embrayer plus doucement (lentement).

Des valeurs d'index faibles indiquent une courbe caractéristique de l'embrayage présentant une faible pente. Il faut embrayer plus rapidement cet embrayage, pour qu'il ne patine pas trop longtemps. La valeur de mesure 10/1 est adaptée en permanence durant toute la durée de vie de l'embrayage. Au fur et à mesure que le kilométrage augmente, les étapes d'adaptation sont réduites.

L'index de l'embrayage doit, après remplacement de l'embrayage ou du calculateur de boîte, être réinitialisé à l'aide du « réglage de base de l'embrayage » à une courbe caractéristique standard (valeur par défaut), voir page 59. L'index de l'embrayage ne doit pas être réinitialisé sans raison valable.La courbe caractéristique standard (valeur par défaut) indiquée lors de la réinitialisation peut différer très fortement de la caractéristique d'un embrayage présentant un kilométrage correspondant.

Une réinitialisation sans raison de l'index de l'embrayage peut avoir des répercussions négatives sur la qualité de l'embrayage et du passage des vitesses.Il faut également tenir compte des répercussions sur les valeurs de mesure 10/3 et 31/X (voir page 44). L'index de l'embrayage est adapté à chaque démarrage si les conditions suivantes sont réalisées :

•  Démarrage avec une valeur d'accélérateur inférieure à 30 %
•  Température de la garniture d'embrayage comprise entre 70 °C et 110 °C



La valeur de mesure 10/2indique la valeur différentielle de la position adaptée de l'embrayage avec l'embrayage fermé par rapport à la position du point de patinage adapté de l'embrayage (kiss point, valeur absolue). Le kiss point est la position de l'embrayage pour laquelle l'embrayage commence à transmettre le couple. Cette valeur est, pour la régulation de l'embrayage, une valeur initiale très importante pour le calcul du courant de commande pour la N255. Dans le cas de cette valeur, il ne s'agit pas de la position réelle de l'embrayage au kiss point, mais c'est la différence par rapport à la valeur d'adaptation de l'embrayage fermé (10/4) qui est affichée, voir figure 613_057 Description a), b) et c).


La valeur de mesure 10/3représente la valeur d'adaptation de la position de l'embrayage avec l'embrayage fermé (valeur absolue) au moment de la première adaptation de l'embrayage (à l'état neuf). La valeur est supprimée et adaptée à nouveau lors de la réinitialisation de l'index de l'embrayage. Ceci est une raison pour laquelle l'index de l'embrayage ne doit être réinitialisé qu'après remplacement de l'embrayage, voir description de la valeur de mesure 10/1.

Si l'on peut partir de l'hypothèse que la valeur de mesure 10/3 n'a pas été réinitialisée, il est possible de déterminer l'usure de la garniture d'embrayage. Il faut pour cela soustraire la valeur de mesure 10/3 de la valeur de mesure 10/4.

Exemple avec explication :
10/4 = 1232 bits   10/3 = 1214 bits  = 0018 bits (80 bits = env. 1 mm, cf. figure 613_057)

Calcul de l'usure de la garniture, déterminée de façon indirecte, à partir de la course de la butée d'embrayage : 18 bits = 1/80 mm x
18 = env. 0,225 mm.

Pour l'usure réelle de la garniture, il faudrait encore tenir compte du rapport de levier du diaphragme.
En vue d'une meilleure compréhension : Sur un embrayage sans autorattrapage, la position du diaphragme de l'embrayage varie avec l'usure de la garniture d'embrayage (cf. embrayage classique). La butée d'embrayage est, en raison de l'usure de la garniture, repoussée et la distance entre la butée d'embrayage et le flasque de boîte augmente (cf. figure 613_057).

La valeur de mesure 10/4indique la dernière valeur d'adaptation apprise de la position de l'embrayage avec l'embrayage fermé (valeur absolue). Cette valeur augmente avec l'usure de la garniture pendant la durée d'utilisation. C'est une valeur importante, qui joue le rôle de valeur de base pour la régulation de l'embrayage. L'adaptation a lieu lorsque le contact d'allumage est mis pour un temps défini (borne 15 activée), le moteur est arrêté et la vanne de l'actionneur d'embrayage N255 n'est pas alimentée en courant.

La valeur de mesure 11/1indique la position actuelle de l'embrayage (valeur réelle) convertie comme valeur relative. Voir description à côté de la figure 613_005.

•  Embrayage fermé  env. 1000
•  Embrayage ouvert  env. –250 à –350

La valeur de mesure 11/2est identique à la valeur de mesure 10/2.
La valeur de mesure 11/3indique la position de consigne de l'embrayage (valeur de référence) convertie comme valeur relative.

•  Embrayage fermé  env. 1000
•  Embrayage ouvert  env. –250 à –350

La valeur de mesure 11/4indique la température de la garniture d'embrayage actuelle calculée par le calculateur (en °C).


L'adaptation du kiss point débute lorsque, pour une température du liquide de refroidissement inférieure à 70 °C, le moteur tourne au ralenti pendant une période définie (env. 4 secondes), la boîte se trouvant alors au point mort. L'embrayage est alors fermé lentement, jusqu'à ce que l'arbre d'entrée de boîte commence à tourner et qu'un régime d'entrée de boîte soit ainsi détecté. L'adaptation du kiss point peut également être lancée avec le testeur de diagnostic du véhicule, dans la fonction « réglage de base de l'embrayage », cf. page 59.


Avertissement – embrayage trop chaud

La R tronic possède une fonction de protection active de l'embrayage, permettant d'éviter une surchauffe de l'embrayage. Le calculateur de boîte calcule (modèle de calcul) en continu la température de la garniture d'embrayage. Des températures critiques de l'embrayage se produisent lorsque
l'on fait patiner l'embrayage en permanence, par ex. si l'on gravit très lentement une côte en faisant patiner l'embrayage ou ou si le conducteur maintient le véhicule en côte avec l'accélérateur et l'embrayage.

À partir d'env. 160 °C, le régime de démarrage est réduit, afin de diminuer le réchauffement de l'embrayage.
À partir d'env. 270 °C, il y a affichage dans le porte-instruments de l'avertissement ci-contre, accompagné d'une alerte acoustique (gong).

L'attention du conducteur est alors attirée sur le fait qu'il ne doit plus continuer de solliciter l'embrayage et qu'il doit, si possible, le laisser refroidir. Il se produit un enregistrement correspondant dans la mémoire d'événements du calculateur de boîte.

embrayage-chaud.png


Lorsque l'avertissement « Embrayage chaud ! » s'affiche, le conducteur doit prendre les mesures suivantes :

•  Si la situation routière le permet, il est conseillé de démarrer rapidement sans délai et d'atteindre une vitesse garantissant la fermeture de l'embrayage.
•  Si la situation routière le permet, il faut s'arrêter et laisser le moteur tourner pendant quelques minutes au ralenti. L'embrayage est ouvert dans ce cas et se refroidit relativement vite.



Remarques

À partir d'une température de la garniture d'embrayage d'env. 300 °C, la garniture d'embrayage est endommagée durablement. À partir de cette température, la résine liante commence à s'évaporer et le matériau de la garniture perd sa résistance. Il se produit une usure excessive. À partir de 350 °C, le coefficient de friction diminue fortement, l'embrayage ne transmet plus l'intégralité du couple. En cas de nouvelle augmentation de la température, cet effet est amplifié et la garniture se détache complètement.

Diverses informations sur la sollicitation thermique de l'embrayage sont affichées dans le bloc de valeurs de mesure 31.
•  31/1  Nombre d'avertissements
•  31/2  Temps maximum (en secondes) avec avertissement activé
•  31/3  Température maximale de la garniture d'embrayage atteinte

Attention ! Ces valeurs sont effacées lors de la réinitialisation de l'index de l'embrayage. C'est pourquoi l'index de l'embrayage ne devrait être effacé que dans le cas d'un embrayage neuf.


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