Comment fonctionne le volant bi-masse (DMF) ?

Il y a quelques décennies à peine, presque toutes les voitures étaient équipées de volants d’inertie rigides. Cependant, le développement progressif de l’industrie automobile a obligé les constructeurs automobiles à inventer et à utiliser l’innovation, à savoir les volants d’inertie bi-masse. La principale raison de l’introduction de cette technologie était la nécessité d’amortir les vibrations et oscillations générées par les groupes motopropulseurs. Le problème était que le couple ne cessait d’augmenter. En termes simples, les moteurs sont devenus de plus en plus puissants et les conceptions de transmission avec volants d’inertie rigides étaient incapables de supporter les charges instantanées qu’elles génèrent. La raison en était la conception : dans le cas des volants d’inertie rigides, les ressorts du disque d’embrayage faisaient office d’amortisseurs de vibrations.

Le DMF résout ces problèmes grâce aux puissantes unités de transmission dont sont équipées les voitures modernes. Presque tous les moteurs diesel fabriqués au cours de la dernière décennie sont équipés d’un volant bimasse. Il en va de même pour un pourcentage important de véhicules à essence aujourd’hui.

La principale raison du développement du DMF était l’augmentation de la puissance des moteurs. Jusqu’alors, les amortisseurs de vibrations de torsion étaient uniquement logés dans le disque d’embrayage. Cette composante a joué un double rôle. Outre la tâche principale consistant à transférer le couple du moteur à la transmission, il y avait également la tâche non moins importante d’amortir les vibrations. La capacité du disque d’embrayage à effectuer ces deux tâches était limitée. À un moment donné, les ingénieurs ont atteint une limite : les disques traditionnels ne peuvent plus transmettre plus de puissance. L’amortissement des vibrations de torsion n’était plus suffisant. Les moteurs turbo populaires au début du 21e siècle présentent une caractéristique qui a un impact négatif sur la robustesse de la chaîne cinématique. Ils développent leurs performances très rapidement. C’est très agréable pour le conducteur car la voiture donne une impression très dynamique. Cependant, cette solution présente de nouveaux défis aux ingénieurs. Afin de réduire les effets de cette « poussée de couple » sur la transmission, des roues bi-masse ont été développées.

Cette innovation développée par Schaeffler présente deux avantages principaux. Le premier est l’augmentation significative de la taille des amortisseurs de vibrations par rapport au disque d’embrayage traditionnel. Le DMF est simplement un composant plus grand qui peut accueillir des ressorts beaucoup plus grands dans sa conception. Cela signifie que les vibrations sont amorties plus efficacement. Les deux masses, qui peuvent se déplacer l’une par rapport à l’autre, séparent également dans une certaine mesure le moteur de la transmission. Cela signifie que beaucoup moins de vibrations sont transmises à la carrosserie et que, surtout, la boîte de vitesses, les demi-arbres, les joints et autres éléments de transmission sont protégés. Le principe du DMF repose sur la modification des amortisseurs de vibrations et une certaine indépendance des deux composants l’un par rapport à l’autre.

Le volant bimasse a un effet positif sur le bon fonctionnement du moteur et garantit que la « poussée de couple » des unités d’entraînement modernes n’entraîne pas d’effets secondaires notables pour les occupants du véhicule. De plus, il réduit les vibrations générées par le groupe motopropulseur à bas régime. Les à-coups lors de l’engagement de l’embrayage sont réduits. L’importance du DMF est donc très grande, car il prolonge considérablement la durée de vie de la transmission et de ses composants individuels, y compris le synchroniseur d’engrenages et les roulements. En utilisant une roue bi-masse, le vilebrequin et toutes les pièces de transmission derrière la transmission sont soumis à moins de contraintes. L’utilisation d’un DMF améliore souvent la réponse de l’accélérateur du moteur. L’effet de la roue bimasse signifie non seulement un comportement de conduite plus silencieux, mais également un plus grand confort de conduite et une durée de vie plus longue pour les autres composants du véhicule.