TBF Thrust Bearing Failure: info ou intox?

[Yvan]

Bonjour à tous.

Il y a pas mal d'informations qui circulent sur les forums dédiés à la 928 concernant le TBF

Rappelons pour mémoire que l'explication habituellement postulée est la suivante:

L'arbre de transmission entre le moteur et la boîte est soumis à des contraintes de torsion longitudinale.
Lorsque l'arbre est en torsion (démarrage brusque par exemple), il se raccourcit puis lorsque la contrainte disparaît il reprend sa longueur normale. Comme l'arbre dans une 928 est très long, le raccourcissement peut être de quelques millimètres. Ce raccourcissement fait que les cannelures de l'arbre peuvent sortir légèrement de la bride qui fixe l'arbre au flexplate.
Mais quand l'arbre reprend sa longueur normale, les cannelures ne rentrent pas tout-à-fait dans la position de départ.
Et ainsi de suite à chaque démarrage brusque. De ce fait l'arbre sort de plus en plus des cannelures de la bride et il appuie chaque fois davantage contre le flexplate, le volant moteur et donc le vilebrequin. Si la pression devient trop forte, les paliers du vilebrequin ne résistent pas et le vilebrequin commence à entamer l'aluminium du bloc, qui est ainsi détruit.

Il existe des photos sur le web qui montrent que le flexplate peut subir une flexion impressionnante compte tenu du fait que cette pièce mesure quelques millimètres d'épaisseur. La pression exercée par l'arbre pour arriver à une telle déformation doit être (c'est mon estimation) de plusieurs dizaines de Kg, voire davantage.

Il y a une question que je me pose et je n'ai pas vu ce thème mentionné dans les forums cités:

Si l'arbre exerce une force considérable sur le flexplate au point de la fléchir en direction du bloc moteur, alors l'arbre lui-même doit fléchir aussi, d'autant qu'il mesure un bon mètre cinquante de longueur. (analogie avec la perche d'un sauteur )

Si l'arbre n'est plus parfaitement rectiligne, il crée un balourd qui va provoquer une vibration dès le démarrage du moteur.

Plus le moteur montera dans les tours, plus la vibration va s'accentuer car la force centrifuge va accentuer le balourd (balourd dynamique).

Et surtout, pour certains régimes du moteur, il va y avoir un effet de résonance. (Analogie avec une corde de guitare) Et là, la vibration va devenir extrêmement importante.

Or, ce qui est rapporté par les utilisateurs de véhicules ayant subi un TBF, ce n'est pas du tout cela. Ils disent que la voiture a de plus en plus de mal à tenir le ralenti, jusqu'au moment où le moteur bloque complètement.
Mais pas de vibration.

Donc ma question est: TBF: info ou intox? Les casses moteur rapportées ne seraient-elles pas plutôt le résultat d'une mauvaise lubrification? (par exemple)


Bien cordialement

Yvan

[Ravanel]

Et la question que l'on peut se poser en relisant la problématique du mécanisme du flexplate, ne faudrait -il pas carrément relacher la bride pour que les canelures de l'arbre de transmission puissent retrouver leur position initiale; Question qui avait déja été abordée mais pour laquelle je n'ai pas trouvé de réponse évidente.

[zorgg]

Salut,

Je pense que cette question du TBF est un réel problème sur nos voitures, spécialement sur les BVA S4 et après.

Le flexplate a été identifié comme pouvant jouer un rôle, et le remède le plus communément admis pour empêcher sa déformation est le 'super clamp'. Il en existe plusieurs modèles, le Club a en projet la fabrication d'un modèle de super clamp (voir ici: http://forums.amicale928.org/viewtopic. ... uper+clamp" onclick="window.open(this.href);return false;). D'autres sont disponibles aux USA - voir sur Rennlist, mot clé 'super clamp'.

Toutefois, si le problème est connu - déplacement de l'arbre de transmission entrainant un usinage du bloc moteur - son origine est sujette à débat. Comme déjà dit, le flexplate est le plus souvent mis en cause, ainsi que le couple du moteur plus important sur les modèles récents, mais on rapporte des cas de TBF sur des S2 et sur des modèles à boîte manuelle. A suivre donc.

Pour finir, tu peux contrôler la flexion du flexplate et la corriger éventuellement, mais certains disent que çà ne sert pas à grand chose, vu que le flexplate peut reprendre sa déformation en quelques kilomètres. En tout cas, mieux vaut contrôler ce point régulièrement. Personnellement, je pense monter un 'super clamp' pour réduire les risques. Même si, au vu de certains cas, cela ne supprimera pas totalement le problème, à mon avis çà le limite quand même de façon très importante...

[Yvan]

Effectivement ce serait logique. Du reste ce type de dispositif coulissant était monnaie courante depuis longtemps et sur des véhicules bien moins sophistiqués.



Ici un arbre de Triumph Spitfire.

Tchao

Yvan

[Yvan]

@Thomas,

OK pour le nouveau clamp. Plus c'est solide, mieux c'est bien entendu.

Ce que je voulais dire dans mon message de départ, c'est que je ne suis pas certain qu'il faille attribuer les casses moteur rapportées au mécanisme TBF tel qu'on a coutume d'en parler. A mon avis, il y a une faille majeure dans cette explication classique.

Et je crois que chez Porsche on ne s'est jamais penché officiellement sur ce sujet. Ils sont bien trop occupés avec les nouveaux modèles!

Tchao

Yvan

[didiergt90]

Salut,

C'est bel et bien le déplacement vers l'avant du vilebrequin, poussé par le flexplate, qui petit à petit provoque une usure importante du palier central. Et par consequence, un arret définitif du moteur car un maneton frotte directement sur le carter.

Sur les anciennes 928 bva, le flexplate ne pouvait pas avancer sur l'arbre car le montage de l'époque était fait avec une butée qui était réglable avec des cales (pour garantir un jeu de montage flexplate/moteur et éviter ainsi les tensions)

Toutes les idées de solution passent par un plus grand serrage de l'arbre, alors que sur les boites méca, le problème n'existe pas.
Les cannelures de l'arbre de transmission coulissent librement dans la douille du ou des disques d'embrayage, alors, pourquoi ne pas envisager un montage "libre" sur le flexplate?

A++

[Yvan]

Oui, si on veut être logique, ce n'est pas serrer la bride qu'il faudrait, plutôt le contraire!

Yvan

[Yvan]

...Et encore une chose qui me paraît tirée par les cheveux, c'est cet effet de "cliquet" (appelons-le comme ça), qui fait que l'arbre peut sortir de la bride mais ne peut plus y rentrer. Et donc que la flexplate appuie de plus en plus contre le bloc.

Admettons que l'arbre subisse un un raccourcissement momentané. La flexplate, c'est son rôle, va commencer par fléchir vers l'arrière du véhicule et absorber ce raccourcissement. Jusqu'à un certain point. Si le raccourcissement de l'arbre est excessif, ce dernier va sortir de la bride de mettons 1 mm.
Lorsque l'arbre reprend sa longueur normale, la flexplate absorbe cet allongement apparent et se déforme de 1mm en direction du bloc.

Admettons que le même phénomène de raccourcissement de l'arbre se reproduise. Cette fois, la flexplate va pouvoir absorber le raccourcissement en reprenant sa position initiale puis en se déformant vers l'arrière. On aura deux fois plus de capacité d'absorption du raccourcissement. Pour que l'arbre sorte de la bride d'un millimètre supplémentaire, il faudrait que le raccourcissement de l'arbre soit plus important que la première fois.

Par conséquent, il me semble que le phénomène ne devrai pas être additif( effet de cliquet) mais plutôt auto-limitant.
A l'extrême, pour avoir une déformation de 5mm de la flexplate en direction du bloc (la limite fatidique à ne pas dépasser), il faudrait que l'arbre se soit raccourci au moins une fois de 10 mm. C'est énorme. Si c'est par un phénomène de torsion élastique de l'arbre, ça me paraît difficilement envisageable. (ou alors il faudrait vraiment que l'arbre s'enroule sur lui-même de plusieurs tours!)
Ou alors la cause est autre (déformation de la structure du véhicule, flexion de l'arbre mais en sens transversal, mais dans ce dernier cas, on aurait des vibrations considérables.

En conclusion, il paraît établi que trop de pression sur la flexplate nuit au thrust bearing.

En revanche, le pourquoi du déplacement de l'arbre hors de la bride reste un mystère.

Heureusement, il semblerait que le TBF ne soit pas trop fréquent. Il serait intéressant de savoir si c'est aussi arrivé à des véhicules munis du Superclamp. Mais ils ne doivent pas être nombreux.

Tchao

Yvan

[sv13]

Bonjour à tous

Je me permets d'intervenir car certains des postulats que je peux lire dans les posts précédents sont faux, et par conséquent tout ce qui peut en être conclut après.

Un arbre soumis à un couple de torsion s'allonge et ne se raccourcit certainement pas.

Un arbre sollicité en torsion, et dans la mesure où ne dépasse pas sa limite élastique, voit ses sections droites élémentaires pivoter les unes par rapport aux autres, d'une déviation angulaire constante le long de l'arbre. Il s'agit d'une contrainte de cisaillement pure qui se calcule facilement dans le cas d'un arbre cylindrique plein à section droite constante.

Pour faire simple, dessinez un trait rectiligne longitudinal sur la paroi de l'arbre, soumettez le à un couple de torsion.
Le trait se transforme en hélicoïde dont la longueur est plus importante que le trait de départ.

Tant que l'on reste dans le domaine élastique, une fois le couple supprimé, tout revient en place et le trait de départ redevient un segment de droite dont la longueur est égale à celle de départ. L'arbre ne voit pas sa longueur changer.

Si le couple imprimé à l'arbre est plus important, et que celui ci commence à entrer en plasticité (au delà de la limite élastique), l'arbre enregistre une déformation permanente et ne retrouve plus sa géométrie initiale. (C'est exactement le même phénomène qu'avec un bout de fil de fer qui est souple jusqu'à un certain point). Dans ce cas, l'arbre s'est allongé d'une manière permanente.
En effet, si sa fibre neutre (sur l'axe central) a localement conservé sa longueur initiale, les fibres tangentielles extérieures se sont allongées de façon permanente puisqu'elles ont atteint le domaine plastique.

Si le couple est encore plus important, on arrive bien évidemment à la rupture de l'arbre. Il y a quelques photos éloquantes, récemment sur le forum, d'un arbre ayant atteint sa ruine en torsion.

Tout ça pour dire qu'en arbre en torsion s'allonge.
Dans notre cas, s'il est dimensionné un peu light, quelques démarrages appuyés avec incursion dans le domaine plastique pourraient faire en sorte qu'il s'allonge de façon permanente et vienne appuyer sur la flex plate, donc sur le palier central du vilebrequin. Auquel il faut aussi ajouter les phénomènes de fatique de l'arbre, qui tendent à abaisser la limite élastique et rendent la mise en plasticité plus facile.

Porsche était peut être conscient du pb puisque le diamètre des arbres de transmission est passé en 90 ou 91 de 25mm à 28mm. Ya pas de secret, pour faire diminuer la contrainte de torsion, il faut augmenter le diamètre. La contrainte est inversement proportionnelle au diamètre à la puissance 4. Dans ce cas, elle à été divisée par 1.6.

Autre chose, la flexplate est tellement souple longitudinalement que cela semble impossible que l'emmanchement canelé puisse jouer dans un sens (et/ou pas dans l'autre).

La logique voudrait donc que l'emmanchement au niveau de la flex plate puisse être libre longitudinalement pour ne jamais solliciter le palier central de guidage du vilebrequin. Je serais curieux de mesurer le diamètre interérieur d'un super clamp, et le comparer au diamètre extérieur de la bride, pour voir s'il y a du jeu.

Une dernière chose, l'arbre est guidé par des paliers disposés dans le tube (2 ou 3 suivants les versions). La mise en flexion de l'arbre est donc exclue.

Les tubes sont par ailleurs équipés de masses d'équilibrage, certainement pour faire sortir les modes de résonance propres de l'arbre et du tube, du champ de fréquence exitatrice (couple moteur).
Mais de toute façon, le phénomène vibratoire relève dans ce cas du confort et n'est pas lié à la migration de la flexplate.

La discussion reste ouverte...

Salut à tous

[lionel_lio]

Un lien intéressant sur le sujet et peut-être une solution...
http://translate.google.fr/translate?hl ... d%3Divnsfd" onclick="window.open(this.href);return false;