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Révision de l'embrayage du moteur VM

Un embrayage défaillant ou en fin de vie est souvent quelque chose que l'on refuse d'admettre en raison du temps à consacrer à sa réfection. Mais quand on a épuisé tous les arguments fallacieux du genre "y'a d'l'air dans l'circuit", ""y'a d'la boue sur le disque", ou encore "ces LT77 sont vraiment dures et accrochent", et d'autres comme "c'est mal conçu, on ne peut pas régler la garde", il faut bien se retrousser les manches.

Sommaire

Généralités

Ce n'est pas une opération compliquée ou onéreuse (les pièces sont bon marché), mais c'est de la mécanique lourde qui tâche, et surtout qui prend du temps.

Il y a quelques signes qui doivent faire envisager le remplacement de l'embrayage.

A propos de l'hydraulique : en cas d'usure du mécanisme par une butée grippée, on aura besoin de plus de course pour débrayer à fond. On fait alors travailler le joint (coupelle) de l'émetteur et du récepteur sur une zone plus éloignée du point de travail normal. Or cette zone est souvent oxydée, piquée. D'où fuites de liquide et entrées d'air.

L'embrayage qui patine : on le sent surtout sur les rapports élevés, 4ème ou 5ème, soit en accélérant, soit en changeant de rapport. Le moteur prend plus de tours qu'il ne devrait. Un test classique consiste à faire caler le moteur sur un rapport élevé. S'il continue à tourner un peu alors que le véhicule s'arrête, c'est sans doute que le disque est usé. Pas très respectueux de la mécanique, mais ça pose le diagnostic !

Il faut toujours remplacer l'ensemble disque garni + butée + mécanisme (diaphragme), et éventuellement fourchette et tige de poussée. Dans les cas graves, se sera aussi émetteur + récepteur. C'est aussi le moment de vérifier l'état du volant moteur, et, si le moteur est déposé, de mesurer son voile. Les pièces ne sont pas spécialement chères, et ce n'est pas tous les jours que l'on dépose moteur et / ou boîtes. L'entretien préventif se justifie alors pleinement. Un volant moteur peut se rectifier au tour si on en a un à disposition, et ce n'est sans doute pas une opération très chère.

Accès à l'embrayage

Il y a plusieurs façons d'accéder au système d'embrayage. Chacun a sa préférence, et cela peut tourner à la polémique. Est-il plus simple d'avancer le moteur ou de reculer les boîtes, ou de déposer carrément l'un ou l'autre ? Si l'on dispose d'un pont élévateur ou d'une fosse et d'un cric de transmissions, il est sans doute plus facile de reculer les boîtes, surtout sur un véhicule climatisé. Si le véhicule repose sur le sol, et que l'on dispose d'une grue d'atelier ("chèvre") ou d'un palan, déplacer ou déposer le moteur me semble plus facile.

Pour déposer ou reculer les boîtes, il va falloir :

La console centrale est fragile. Soutenir les boîtes, si l'on n'a ni fosse ni pont élévateur, peut s'avérer délicat : chèvre passée par une portière, madrier soutenu de part et d'autre du véhicule, passant par les portières, auquel sera fixé une sangle ou un palan. C'est beaucoup de travail, et travailler par en dessous n'est pas confortable. De plus, le réalignement lors de la repose n'est pas facile.


Dépose des boîtes

Pour déposer ou avancer le moteur, il suffit de :

Il est assez facile de réaligner le moteur sur l'arbre d'entrée de boîte de vitesses, et c'est très facile si l'on dispose d'un équilibreur de charge. On travaille par le dessus, et dans un sentiment de sécurité.

Pour moi, sans hésiter, c'est dépose du moteur ! Mais je n'ai pas de climatisation...


Dépose du moteur

Sur un Range Rover pré-88 ou 89, il me semble que le haut de la calandre est boulonné... Sur celui-ci, A.M. 1990, il est soudé par points. Pour faciliter la dépose du moteur, on peut dépointer les soudures. Foret à dépointer et petit burin pour séparer les tôles. Percer de part en part n'est pas réellement nuisible : il suffira de boulonner par les trous ainsi réalisés.


Dépointage du haut de calandre


Dépose du haut de la calandre


Accès libéré ; il reste encore à déposer
avertisseur sonore et renforts diagonaux

Par acquit de conscience, on peut interposer une cale entre traverse centrale amovible et boîtes. Cependant, l'ensemble cloche + LT77 + Borg-Warner est très bien équilibré sur ses supports, et reste bien horizontal sans cet artifice, et ce sans forcer sur les silentblocs. Il en est d'ailleurs de même pour le moteur VM lorsque les boîtes sont déposées.


Calage des boîtes

Première inspection

Dans tous les cas, il faut bien sûr désolidariser le moteur et la cloche. Pour cela, pas d'autre moyen que de travailler par en dessous. Et on ne peut pas dire que l'accès soit facile : clé à cliquet, rallonge(s), cardan pour les écrous situés en haut. Il y a peu de place entre cloche et tunnel de transmission.

Dans la cloche, on a accès à l'arbre d'entrée de boîte avec son "bout pilote" (1), à la fourchette, à la butée, au pivot de fourchette (2), à l'émetteur (3). La photo ci-dessous a été prise butée, fourchette et récepteur déposés... La cuvette Téflon est restée sur le pivot. Elle est normalement montée en force dans la fourchette...

On peut constater ici la quantité de crasse présente. Il s'agit d'un véhicule ayant fait beaucoup de tout terrain depuis sa sortie de concession, le bouchon de passage à gué ayant toujours ou presque été négligé. L'usure du mécanisme, pour débrayer à fond, imposait au récepteur hydraulique une course anormale, ce qui a eu pour conséquences d'user son joint et provoquer des fuites incessantes. On voit d'ailleurs une flaque de liquide (4).

Il est évident que l'émetteur et surtout le récepteur sont bons pour la poubelle ! Heureusement, ce sont des pièces bon marché. Le récepteur est juste tenu par deux vis.


La cloche et une partie de son contenu

Ci-dessous une photo prise avec des organes neufs au complet, et cloche nettoyée


La cloche propre et son contenu neuf

On accède à l'arrière du moteur. La seule chose visible est alors le diaphragme (mécanisme), boulonné au volant moteur et tournant avec lui. On peut constater qu'il est en piteux état : voir la gorge creusée par la butée plus ou moins grippée


Mécanisme d'embrayage (diaphragme)
Gorge d'usure très prononcée

Commande d'embrayage

Tout d'abord, voici une vue de la commande complète. On y voit :

  1. la butée. Il s'agit d'une sorte de roulement au travers duquel passe l'arbre d'entrée de boîte. La butée sert d'intermédiaire entre la fourchette, fixe, et le centre du mécanisme, tournant avec le volant moteur (la zone de contact est celle présentant une usure sur la photo ci-dessus)
  2. la fourchette. C'est un levier qui est actionné par le récepteur hydraulique, et qui pousse la butée contre le mécanisme.
  3. le guide de butée. Il sert à guider la butée longitudinalement lors de son déplacement sous l'action de la fourchette. Cette pièce n'a en principe pas à être déposée, et a fort peu de chances de nécessiter un remplacement. Elle reste donc dans la cloche. Mais si on veut nettoyer l'intérieur de cette dernière, il vaut mieux la vider complètement des éléments qu'elle contient...
  4. le pivot de fourchette. Même remarque que précédemment. Le pivot de fourchette est fileté, et sert, avec une autre vis, à maintenir le guide de butée dans la cloche.
  5. un clip de tôle maintenant la fourchette contre le pivot.
  6. la tige de poussée. Elle sert d'intermédiaire entre récepteur et fourchette.
  7. le récepteur hydraulique

On remarque aussi la présence de deux clips (flèches) qui n'ont d'utilité que lors de la repose des éléments. Il peuvent même être cassés et tombés depuis longtemps au fond de la cloche, et cela n'a aucune influence sur le fonctionnement. cf. infra

(les photos qui suivent sont des mises en situation sur table car il est difficile de photographier ces éléments en place).


Commande d'embrayage

Cci-dessous : fourchette et butée en situation, cette dernière étant appuyée sur le centre du diaphragme.


Relations entre fourchette, butée, et diaphragme

Petites pièces à remplacer ; certaines étaient livrées avec la butée :

  1. clip de butée
  2. clip de tige de poussée
  3. cuvette de pivot de fourchette
  4. rondelle sphérique de retenue pour le pivot


Pièces diverses à prévoir si elles ne sont pas livrées

Pour désolidariser la fourchette de son pivot, il faut déposer une petite vis qui maintient le clip en tôle.


Vis de maintient du clip tôle

En réalité, le clip ne tient pas directement le pivot (qui est d'ailleurs une rotule) : il sert à plaquer une rondelle sphérique contre ce dernier. Pièce à ne pas égarer... Fourchette et butée peuvent alors être déposés.


Système de maintient de la fourchette.

L'articulation (en fait c'est une rotule) entre la fourchette et son pivot se fait par l'intermédiaire d'une cuvette en Téflon.


Fourchette et sa cuvette

La butée est retenue contre la fourchette par un petit clip plastique en U. Cette pièce ne sert que lors de la repose de la commande d'embrayage, pour un maintien en bonne position. Elle peut ensuite tomber au fond de la cloche, voire même disparaître. Le clip est en principe fourni avec la butée neuve. Aucune importance si on le casse ou le perd lors du démontage. La butée doit être immobilisée en rotation le temps du remontage car l'extrémité de la fourchette comporte deux doigts qui viennent se loger dans les deux logements correspondants.


Clip de butée d'embrayage

La fourchette d'un VM, en fonte, contrairement à celle d'autres modèles, en tôle, est réputée indestructible. C'est inexact. Certes, la tige de poussée aura du mal à en venir à bout et passer à travers, et il est impossible de la tordre. Mais le logement recevant cette tige s'use tout de même.


A première vue la vieille fourchette (en haut) et la neuve (en bas) semblent identiques...

La photo ci-dessous montre la zone sphérique dans laquelle vient appuyer l'extrémité de la tige. L'usure ne semble pas très prononcée. Cependant, ce n'est plus une surface sphérique, mais plutôt conique...


A gauche, la fourchette usagée, à droite la neuve

Les choses deviennent plus évidentes en examinant les extrémités des tiges de poussée. La neuve (à droite) est sphérique. L'usure prononcée de celle de gauche fait apparaître une forme conique. Il est évident que si l'on replace la vieille tige contre une fourchette neuve, ou une tige neuve contre la vieille fourchette, les surfaces en contact ne se correspondront plus. Un cône contre une sphère donne une toute petite surface, théoriquement un cercle (en pratique un anneau de très faible largeur). Ceci aurait pour conséquence une usure rapide de la pièce neuve et une usure supplémentaire de l'ancienne. Enfin, si on replace la tige usagée avec la fourchette usagée, l'usure devra être compensée par une sortie plus importante du piston du récepteur et de l'émetteur, nuisible à leur durée de vie : joints travaillant sur des zones piquées, marquées, usées, d'où fuites, entrées d'air, etc.


Extrémités de deux tiges, une usagée à gauche, une neuve à droite

Par conséquent, les fourchettes montées sur VM sont très solides, mais pas inusables. Dans le cas présent, c'est remplacement de la fourchette ET de la tige.

Le remontage de tout ceci est trivial :

  1. repose du guide de butée, fixé par une vis et le pivot de fourchette, fileté
  2. repose de la fourchette avec sa rondelle sphérique et son clip en tôle
  3. repose de la butée et du clip (cavalier en plastique)
  4. repose de la tige de poussée et de son clip plastique de fixation à la fourchette
  5. repose du récepteur hydraulique

La tige peut aussi être placée sur la fourchette, puis cet ensemble reposé en une fois.

La fourchette est munie d'une cuvette en Téflon. Son remplacement se fait à la presse, mais l'effort n'étant pas très important, un étau suffit. Il faut aussi une douille, à condition d'en trouver une aux bonnes dimensions. En en cherchant une, et sur le point de tourner l'outil adéquat, je suis tombé sur le piston du vieux récepteur... Il avait très exactement les cotes voulues. Il m'a semblé ensuite avoir déjà lu cette astuce quelque part. Il est donc probable que ce soit du classique. Les dimensions mesurées, diamètre et épaulement compris, correspondent précisément au diamètre intérieur et à la profondeur de la cuvette Téflon. Il n'y a ainsi aucun risque de l'endommager.


Piston de récepteur hydraulique d'embrayage


Le piston est très exactement la douille qu'il faut !


Mise en place de la cuvette Téflon


La cuvette en place

Un peu de graisse sur le guide de butée, et sur le pivot n'est pas nuisible...


Graissage

Avant (c'est plus facile) de reposer la fourchette, il faut y fixer la tige avec le clip plastique, après avoir graissé les zones en contact. Tant que tout est accessible, cet accessoire n'est pas nécessaire. Par contre, s'il est absent et que l'on dépose le récepteur une fois la cloche fixée au moteur, on risque la crise de nerfs !


Clip de fixation de la tige à la fourchette

La fourchette, le clip tôle de la rotule et la tige sont reposés, puis la butée qui est maintenue en bonne position grâce au clip en U.


Repose de la fourchette, de la butée et de la tige


Le clip en U

Un peu de graisse sur les cannelures ne fait pas de mal... même si sa durée de vie risque d'être très largement inférieure à celle du disque et du mécanisme. J'utilise de la graisse au bisulfure de molybdène pour tout ce qui travaille avec des mouvements oscillants ou alternatifs : rotules, coulisseaux, etc.

Il ne reste plus qu'à reposer le récepteur sans oublier la plaquette joint (flèche). C'est la dernière étape avant de s'occuper du disque et du mécanisme.

Astuce : en cas d'urgence, on peut retirer cette plaquette. Ceci a pour conséquence de faire gagner environ 1 mm sur la sortie du piston de récepteur. Ça peut aider à limiter un problème de fuite en ramenant le joint du piston dans une zone de travail moins oxydée, tout en réduisant une garde devenue excessive. De même, un joint usé peut gagner un peu de durée de vie en plaçant dessous un peu de ficelle pour en augmenter artificiellement le diamètre. Les produits antifuite agissent eux en faisant gonfler la matière dont il est constitué. Ça peut dépanner, mais ce ne sont pas des solutions à long terme (ni même à moyen terme d'ailleurs).


Récepteur et sa plaquette joint / entretoise

L'extrémité arrondie de la tige de poussée vient se loger dans le piston du récepteur, présentant un usinage sphérique destiné à la recevoir. La photo ci-dessous montre le piston. Le cache poussière n'est PAS en place. Il faut bourrer de graisse spéciale pour systèmes hydrauliques tout l'espace lmibre avant de le replacer, afin d'éviter les entrées de crasses et d'humidité. N'ayant rien d'autre sous la main, j'y ai mis de la graisse silicone... ce n'est pas un conseil ! Juste un essai. Attention aux graisses multi usages : le caoutchouc risque de ne pas apprécier (il se ramollit).


Piston du récepteur (sans le cache poussière)

Ci-dessous, le récepteur complet avec le damper. A droite, le joint métallique / entretoise de montage qui s'interpose entre récepteur et cloche. Le cache poussière est en place, bourré de graisse (cf. supra).

Ce damper n'est pas un damper de Range Rover, mais de Rover SD1, parfaitement compatible, mais bien meilleur marché : voir Seconde source pour le damper d'embrayage du RR TurboD (VM)


Récepteur complet avec le damper

En reposant le récepteur, il faut prendre garde à orienter correctement la vis de purge, c'est à dire en haut. sans quoi on aurait du mal à purger le circuit. En réalité, on y arrive quand même, l'air remontant vers l'émetteur. Sur le Range Rover VM, et sans doute les autres diesels, il y a un damper (amortisseur hydraulique) qui y est relié par une canalisation rigide : il n'est pas possible de se tromper. Par contre, sur les V8, qui en sont dépourvus, l'erreur est courante.


Vis de purge en haut !

Volant, disque garni et mécanisme

L'embrayage entraîne l'arbre d'entrée de la boîte de vitesse en pinçant un disque garni d'un revêtement de friction entre deux disques lisses. Le premier de ces deux disques n'est autre que le volant d'inertie du moteur. Le deuxième est le plateau de pression. Il s'agit d'un disque lisse poussé en direction du volant, mais qui peut en être écarté par un ensemble de leviers radiaux (le diaphragme) commandé par le système décrit plus haut. Le disque garni, généralement appelé "disque" tout court, possède un centre dont les cannelures se placent autour de celles de l'arbre d'entrée de boîte de vitesses. Ainsi, lorsqu'il est serré entre volant et plateau de pression, la rotation du vilebrequin est transmise à la boîte.

Le volant a donc une double fonction : celle d'accumuler et de restituer de l'énergie cinétique afin de régulariser la rotation du moteur à bas régime, et celle de servir d'intermédiaire dans la transmission du mouvement vers la boîte de vitesses (en fait, il en a encore une autre : sa périphérie est pourvue d'une roue dentée permettant au démarreur de lancer le moteur).


Volant moteur

Le disque garni comporte des... garnitures sur ses deux faces, garnitures qui ont un rôle comparable à celui du revêtement de garnitures de frein : générer une friction grâce à laquelle le moteur pourra transmettre son énergie à la boîte.

Les garnitures sont rivetées sur un disque plus ou moins élastique lui même riveté sur un moyeu. Le disque est en fait déformable, ce qui donne une partie de la progressivité de l'embrayage : il est forcément légèrement ondulé, un tel assemblage ne pouvant être ni rigoureusement plan, ni parfaitement perpendiculaire à l'axe de rotation. Bien observer les deux photos ci-dessous. On peut voir également des ressorts qui servent à encaisser les vibrations et à coups de transmission. Au besoin, on trouvera sans difficulté les détails de conception des disques d'embrayage...

Le centre du disque est muni de cannelures : elles le solidarisent avec l'arbre d'entrée de la boîte, lui aussi cannelé. Cette solidarisation se fait en rotation, le disque restant libre de coulisser longitudinalement.


Disque garni


L'autre face

Ci-dessous, le plateau de pression qui serre le disque garni contre le volant moteur.


Mécanisme, vu côté plateau de pression

La photo ci-dessous montre le diaphragme. C'est en appuyant en son centre que la butée d'embrayage relâche la pression du plateau, libérant ainsi le disque garni et désaccouplant donc moteur et boîte. C'est aussi lui qui constitue le ressort qui pousse le plateau en direction du disque garni et du volant moteur. L'ensemble plateau de pression + diaphragme est appelé "mécanisme", mais parfois aussi "diaphragme", par abus de langage. On parle aussi d'embrayage à diaphragme.


Mécanisme, vu côté diaphragme

L'arrière du moteur étant accessible, on ne voit pour le moment que le mécanisme, et plus particulièrement son diaphragme. On peut déjà se faire une idée de l'usure... celui présenté ci-dessous est totalement mort !

On voit à la périphérie du mécanisme une série de vis marquées en jaune. Ce sont celles qui le solidarisent au volant moteur.


Vue arrière du moteur, embrayage en place

L'usure est considérable : une gorge de 1 à 2 millimètres a été usinée par la butée, grippée. cette dernière, lorsqu'elle fonctionne correctement, est une sorte de roulement : sa face d'appui sur le diaphragme tourne librement à la même vitesse que le mécanisme. Par contre, lorsqu'elle est grippée, elle use la surface de contact.

En principe, on ne doit pas avoir plus de quelques dixièmes de millimètres d'usure.


Usure du diaphragme

Une fois le mécanisme et le disque garni déposés, on accède au volant moteur. En son centre, on voit une plaque ronde tenue par trois vis, et un roulement. Ce roulement sert à centrer l'extrémité avant de l'arbre d'entrée de boîte de vitesses dans l'axe du vilebrequin. On y voit quelques traces de graisse, centrifugée en rayons, ne laissant rien présager de bon bien que dans le cas présent il tourne sans accrocher : à remplacer !

Ce peut être aussi l'occasion de contrôler le voile du volant. Voir ..................


Volant moteur

Après dépose du porte roulement, puis des vis fixant le volant au vilebrequin, on accède au joint spi arrière. Celui visible ci-dessous ne présente pas de signe majeur de défaillance (pas de trace d'huile importante, et aucune fuite constatée à l'extérieur de la cloche). C'est bien sûr l'occasion de le remplacer à titre préventif ou curatif. Voir ..................


Joint spi arrière du moteur

Pour sortir le roulement pilote d'un VM, une douille de 32 mm fait l'affaire (percussion). Noter la présence des mordaches en plomb pour amortir les chocs et éviter d'endommager le porte roulement. Si on en dispose, une presse est préférable...


Dépose du roulement

Pour la mise en place du roulement neuf, c'est le vieux qui sert de douille. L'étau en guise de presse est tout à fait suffisant (bon, c'est vrai, ce n'est pas un étau pour fillettes, ni un chinois à 15€... c'est un Dolex de taille respectable). De même, une mordache est interposée entre mors et porte roulement.


Remplacement du roulement pilote

Le porte roulement est reposé. Le volant est soigneusement dégraissé (même principe que pour les freins). Acétone, nettoyant pour frein, mais surtout pas de solvant gras comme l'essence.


Repose du roulement pilote et de son porte roulement,
et dégraissage du volant

Le disque garni doit être parfaitement centré, sans quoi l'arbre d'entrée de boîte ne pourrait pas entrer. Il est en effet serré entre plateau de pression et volant moteur lors du boulonnage du mécanisme. Un centreur est donc mis en place avant toute chose. Voir Centreur d'embrayage pour le moteur VM.


Mise en place du centreur d'embrayage

Le disque garni est posé. Contrairement à une idée répandue, il est impossible de le monter à l'envers à moins d'être complètement chtarbé. Et quand bien même, le mécanisme ne pourrait pas être mis en place. Il faut travailler les mains propres, pour éviter toute trace de graisse sur les garnitures.


Pose du disque garni

Et enfin, c'est au tour du mécanisme. Le plateau de pression doit être parfaitement propre.


Repose du mécanisme

Couples de serrage

Il n'y a pas d'informations fournies par Land Rover pour le reste. Les couples donnés ci-dessous le sont en gros en fonction des dimensions des différentes vis, et sont sans aucune garantie !

Conseil personnel : je freine systématiquement la visserie interne à une mécanique avec un freinfilet fort type Loctite 270 pour celle qui est très sollicitée (comme par exemple le volant moteur sur le vilebrequin ou le mécanisme sur le volant), et un freinfilet normal type Loctite 243 pour le reste. Et ce depuis le jour où la vis de fixation du barillet de sélection d'une boîte de moto, éprise de liberté, a permis d'engager la quatrième en même temps que la première. C'était il y a trente ans, et ça surprend. Ça ne s'est jamais plus produit depuis...

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Validation W3C Unicorn le : 17 juillet 2013
page ajoutée le 4 mai 2007
dernière révision le 8 mai 2007