Pièces de performance

L’embrayage « Hydradjust » par Inventium :
que la révolution commence!

La transmission à changement de vitesses continu telle qu’on la connaît...

Le système de transmission à changement de vitesses continu (TCVC) utilisé sur les motoneiges modernes constitue un modèle de simplicité et d’efficacité. En fait, malgré des tentatives précédentes ayant échoué sur certains autre s véhicules, ce système de transmission connaît actuellement un regain de popularité sur des moyens de transport tels que les VTT et les automobiles. L’avantage principal d’un système de TCVC correctement réglé est qu’il adopte automatiquement le rapport optimal équilibrant les forc e s adverses du couple du moteur et de la charge du véhicule.

Les embrayages de motoneige actuels sont des dispositifs mécaniques de deux types distincts, mais apparentés. Le premier, et le plus vieux, est l’embrayage à rouleaux fixes telle que ceux utilisés avec beaucoup de succès par Polaris, Arctic Cat et Yamaha. L’autre est le design à rouleaux mobiles utilisé par Ski-Doo et connu sous le nom d’embrayage Total Range Adjustable (ou TRA ) entièrement réglable . Une caractéristique intéressante de ce dernier est qu’il offre à l’utilisateur la possibilité de modifier rapidement le régime maximal de l’embrayage en réglant la « position du cliquet » (ce qui permet d’élever ou d’abaisser la rampe à l’intérieur de l’embra yage et ainsi de modifier la charge placée sur le moteur). Les deux systèmes ont leurs adeptes et leurs détracteurs, mais en fin de compte ils ont tous deux prouvé leur efficacité lorsqu’il s’agit de transférer la puissance à la chenille.

Malgré tous leurs avantages inhérents, les designs existants présentent tout de même certains inconvénients, le premier étant le bruit. En effet, les TCVC mécaniques actuelles émettent toutes un certain degré de bruit dont la réduction s e rait sûrement appréciée. Le deuxième inconvénient concerne l’entretien. Le fait est que les bagues des poids mobiles ou des bras à rouleaux s’usent et que les ressorts perdent leur tension avec le temps. Le troisième inconvénient est la perte d’efficacité due à la distorsion mécanique. Bien que le problème ne soit pas visible à l’oeil nu, la façon dont la charge est exercée par les poids/rouleaux sur la soucoupe mobile (c’est-à-dire sur les extrémités externes à tro is endroits différents) entraîne une distorsion qui réduit à son tour la surface de contact avec la courroie. Autrement dit, si en théorie la moitié complète du diamètre de la poulie actionne la courroie, la dis t o rsion réduit beaucoup cette surface de contact, ce qui entraîne une perte de « traction » et par conséquent une augmentation du glissement ains i qu’une diminution de l’efficacité. Enfin, il existe un manque de possibilités de réglage. Le système TRA résout en partie ce problème, mais les variations importantes des conditions de conduite ou de la puis sance du moteur exigent habituellement de l’utilisateur qu’il effectue une révision des composants (ressorts, poids de rampe/goupille, ou les deux) afin d’obtenir les caractéristiques désirées.

 

…et la révolution Inventium

Les designs de TCVC existants ne sont donc pas parfaits, mais de quelles solutions de rechange disposons- nous? Jusqu’à présent de presque aucune, bien que tout cela soit sur le point de changer. Voici en effet le tout nouveau sys t è m e d’embrayage (en instance de brevet) d’Inventium International. Basée à Hébertville, au Québec, au coeur de la région du Saguenay-Lac-Saint-Jean, Inventium a mis au point ce qui pourrait très bien constituer le plus grand bond en avant en matière de technologie d’embra yage depuis l’arrivée de la transmission à changement de vitesses continu même.

Comme les designs existants, l’Hydra d j ust d’Inventium utilise la force centrifuge pour produire l’énergie nécessaire afin de serrer la courroie. La différence réside cependant dans la façon dont il « convertit » la force centrifuge en poussée permettant d’accomplir cette tâche. En effet, à la différence des TCVC traditionnelles, l’embra yage Inventium ne dépend pas de moye ns purement mécaniques, mais utilise plutôt une pression hydraulique afin de déplacer la poulie mobile. Ce processus constitue l’élément clé du design et offre un potentiel considérable pour l’avenir.

 

Fonctionnement

L’Hydradjust est à l’origine une pièce d’aluminium à billettes solide qui est ensuite usinée par ordinateur pour une précision exceptionnelle. Tro is cylindres individuels (d’un diamètre de 3,5 cm ou 1,375 po) sont coupés à un intervalle de 120 degrés (le même que pour les rampes ou les poids sur un embra yage traditionnel) ainsi que des galeries d’huile reliées (situées à l’extrémité supérieure des cylindres) menant à une chambre isolée dans le moyeu (le plus près possible de la poulie mobile). Des pistons coulissants sont alors insérés avec de l’huile hyd raulique dans les cylindres et ceux-ci sont refermés à l’aide de bouchons amovibles. De l’autre côté de la chambre de lubrification, dans une cavité séparée, se trouve de l’azote gazeux pressurisé. Ce gaz, habituellement conservé à une pression de 60 à 80 lb/po2, agit comme le ressort dans un embrayage traditionnel, c’est-à-dire qu’il empêche l’engagement de la poulie. Une fois que celle-ci commence à tourner, la force centrifuge agit sur les pistons mobiles et les éloigne du centre de rotation. Les pistons déplacent et pressurisent ainsi l’huile se trouvant au-dessus d’eux. Cette pression est alors transmise (par les galleries) à la chambre de lubrification mentionnée plus haut. Lorsque la pression hydraulique produite par les pistons en mouvement devient plus grande que la pression du gaz contre laquelle elle agit (dans l’autre chambre), la poulie mobile commence à glisser, l’embrayage serrant alors la courroie et transmettant la puissance du moteur. À mesure que celui-ci continue d’accélérer, la pression hydraulique continue d’augmenter, l’embrayage fonctionnant alors de façon habituelle. La course totale du piston est de 0,95 cm (0,375 po) et lorsque le changement de vitesse est complet, les pistons sont complètement en contact avec le dessus de la chambre. En ce qui concerne les rapports réels, l’embrayage fonctionne à l’intérieur du même éventail que celui d’une TCVC Yamaha standard, c’est-à-dire en passant de 3:1 à l’engagement à 1:1 lorsque le changement de vitesse est complet. Il est également possible d’intégrer un dispositif de surmultiplication comme celui figurant sur le système TRA (où le rapport monte à 0,83:1).

 

Avantages

Les avantages principaux de ce système d’embrayage peuvent être résumés en quatre mots : silence, efficacité, durabilité et flexibilité. Tout d’abord, puisqu’il ne comprend pas de pièces mécaniques externes produisant du bruit, cet embrayage est extrêmement silencieux. En ce qui concerne l’efficacité, étant donné que les forces déplaçant la poulie mobile proviennent du moyeu même, elles sont exercées de façon uniforme et centrale, sans distorsion. Autrement dit, cet embrayage assure un contact à 180 degrés avec la courroie en tout temps, ce qui signifie une réduction du glissement de la courroie, un refroidissement de sa température pour une longévité accrue et un transfert de puissance plus efficace. La durabilité est également améliorée puisqu’il n’existe pas de bagues sur les rampes ou les bras pouvant s’user et devant être remplacées ou de ressorts pouvant se fatiguer.

Il s’agit donc là d’une unité de transfert de puissance infiniment et facilement réglable. Par exemple, l’inclinaison de la courbe d’embra yage varie en fonction du volume d’huile, ce qui permet d’adapter la courbe de changement de vitesse aux caractéristiques de puis sance particulières du moteur. Les points précis correspondant à l’engagement et à la vitesse de pointe peuvent facilement être réglés en modifiant la pression du gaz, ce qui entraîne essentiellement un déplacement parallèle (vers le haut ou le bas) de la courbe d’embrayage. Ainsi, il suffit d’augmenter la pression du gaz pour obtenir un point d’engagement plus élevé. Pa r conséquent, en modifiant ces deux éléments, il est possible de régler avec précision le comportement de l’embrayage afin d’obtenir exactement les caractéristiques désirées quel que soit le régime. Ça, c’est de la flexibilité! Le poids du piston offre une dernière possibilité de réglage. Son design à deux pièces évidées permet soit d’ajouter ou enlever du poids afin d’obtenir les caractéristiques désirées (en fonction de la puissance du moteur). Inventium affirme d’ailleurs que son embrayage peut aller jusqu’à 300 ch en pleine confiance! Avantage supplémentaire, les essa is ont montré que le s ystème offrait une excellente rétro g radation, un attra i t considérable pour les motoneigistes amateurs de montagne et de performance.

Un argument de poids

Quel est donc le poids de cette merveilleuse unité? Eh bien, elle pèse en fait1,4 kg (3 lb) de plus qu’un embrayage Yamaha de série. Cependant, la distribution du poids étant telle qu’une plus grande proportion de celui-ci se tro u ve à proximité du centre de rotation, l’unité se comporte de façon identique (en ce qui concerne l’inertie rotative) à l’embrayage Yamaha aux vitesses de pré-engagement. Bien sûr, à mesure que l’unité tourne plus rapidement et que la force centrifuge éloigne les pistons du centre de rotation, le comportement de l’embrayage commence à changer. Le fait que les pistons sont plus lourds que l’huile entraîne une redistribution du poids vers l’extérieur, ce qui augmente l’inertie effective de l’embrayage.

 

Un avenir intelligent

Si la ve rs ion actuel le du système Hydradjust est impressionnante, le meilleur reste à venir. Tel que mentionné plus haut, en réglant la pression du gaz et/ou le volume d’huile, il est possible de modifier facilement et complètement les caractéristiques de l’embrayage. Imaginez à présent qu’il soit possible de régler ces deux paramètres cruciaux en un tournemain. Michel Lessard, président d’Inventium et concepteur de l’embrayage, affirme que l’entreprise a l’intention d’y ajouter des raccords rotatifs qui permettraient d’effectuer le réglage des paramètres pendant que le moteur fonctionne. Pour aller encore plus loin, envisagez la possibilité de raccorder le dispositif de contrôle des paramètres à l’unité de commande du moteur et vous obtenez un groupe motopropulseur entièrement réglable. Autrement dit, vous pouvez oublier la séparation actuelle entre moteur et transmission, et imaginer un groupe moto propulseur entièrement adaptable pouvant être programmé pour une économie de carburant, une performance et même une traction optimales sur simple pression d’un bouton. Il s’agit véritablement de réinventer la façon de transformer les restes de dinosaures en mouvement. Un défi qu’Inventium relève plutôt bien, n’est-ce pas?