Coupleur visqueux (VCU)

Le coupleur visqueux est un dispositif scellé, rempli de fluide, qui transmet le couple entre deux arbres en rotation dès qu'une différence de vitesse apparaît entre eux. Il s'est imposé comme un moyen simple et autonome de répartir l'entraînement sur les véhicules à quatre roues motrices et d'apporter un effet de glissement limité au sein des différentiels, sans capteurs, électronique ni intervention du conducteur. Son intérêt tenait à son élégance : un organe purement mécanique, inactif en conduite normale, mais qui réagit à l'instant où une roue commence à perdre son adhérence.

À l'intérieur, l'unité renferme deux jeux de fines plaques d'acier perforées ou rainurées, imbriqués, l'un cannelé sur l'arbre d'entrée et l'autre sur la sortie, immergés dans un fluide silicone à très haute viscosité au sein d'un boîtier hermétiquement clos. Lorsque les deux arbres tournent à la même vitesse, les plaques tournent ensemble et presque aucun couple n'est transmis. Dès qu'une différence de vitesse de rotation se manifeste, les plaques cisaillent le fluide silicone qui les sépare. Ce cisaillement dégage de la chaleur et fait épaissir le fluide ; dans le cas du fameux effet de bosse, il le fait aussi se dilater et verrouiller momentanément les plaques plus fermement, ce qui accroît fortement le couple transmis par le coupleur.

Pour le conducteur, ce comportement reste largement invisible mais précieux. Dans une transmission intégrale à la demande, le coupleur s'intercale entre l'essieu moteur principal et l'essieu secondaire ; si les roues principales patinent sur une surface mouillée ou meuble, l'écart de vitesse qui en résulte fait raidir le coupleur et envoie du couple vers l'avant ou l'arrière, à l'essieu qui conserve son adhérence. Le même principe, au sein d'un différentiel, limite l'écart de vitesse entre une roue et sa partenaire, améliorant la motricité à la sortie d'un virage glissant ou au démarrage.

Les coupleurs visqueux ont équipé une large gamme de véhicules à partir des années 1980, des compactes à quatre roues motrices temporaires aux breaks et berlines sportives dotées d'un coupleur central entre les essieux avant et arrière. On les appréciait pour leur compacité, leur robustesse et leur absence d'entretien, et ils s'intégraient aisément à des transmissions par ailleurs classiques.

Leur principale faiblesse est le temps de réponse. Comme la transmission du couple dépend de l'établissement d'une différence de vitesse et de l'échauffement du fluide, le coupleur ne réagit qu'après qu'un certain patinage a déjà eu lieu, et on ne peut le commander pour qu'il s'engage par anticipation. Un glissement prolongé ou intense peut surchauffer le silicone, et une unité usée ou fuyarde peut soit se gripper, soit perdre tout effet ; de telles défaillances ne se reconstruisent pas économiquement et imposent un remplacement.

Pour ces raisons, le coupleur visqueux a largement cédé la place aux embrayages multidisques à commande électronique, comme les unités de type Haldex, capables de faire varier l'engagement instantanément et de façon prédictive sous contrôle logiciel. Il demeure néanmoins une référence importante, étroitement apparenté au différentiel central, au différentiel à glissement limité et aux systèmes de boîte de transfert multidisques qui assurent par d'autres moyens des rôles comparables de répartition du couple.