Câble acier enroulé en plusieurs spires sur le tambour d'un treuil

Qu’est-ce qu’un treuil ? Définition, principe et types de treuils

En bref

Un treuil est un appareil de traction ou de levage formé d’un cylindre, le tambour, qui tourne sur un axe et enroule un câble, une corde ou une sangle. Grâce à une manivelle, un levier ou un moteur, et souvent à un réducteur, il transforme un petit effort en une grande force de traction. On l’utilise pour haler un bateau sur sa remorque, sortir un véhicule embourbé, débarder du bois ou déplacer une charge lourde.

Le mot recouvre des appareils très différents : le petit treuil à manivelle d’une remorque, le treuil électrique d’un 4×4, le tire-fort du forestier, le cabestan à moteur thermique du chasseur. Tous reposent sur le même principe mécanique, que cette page explique avec des chiffres, avant de passer en revue les différents types de treuils, le sens du mot treuillage et ce qu’on peut raisonnablement fabriquer soi-même. Pour le vocabulaire technique d’une fiche produit (duty cycle, solénoïde, indice IP…), le glossaire du treuil électrique prend le relais.

Treuil : la définition

Un treuil est un appareil de tirage ou de levage composé d’un tambour horizontal qui tourne sur son axe et sur lequel s’enroule un câble. La force est fournie par une manivelle, un levier, un moteur électrique, thermique, hydraulique ou pneumatique, et le plus souvent démultipliée par un réducteur à engrenages. Un frein ou un cliquet empêche le tambour de se dérouler sous la charge.

Le mot vient du latin torculum, le pressoir, devenu troil puis truil en ancien français : le pressoir à vis et le treuil partagent le même principe de l’axe qu’on fait tourner pour démultiplier l’effort. En Charente, un treuil désigne d’ailleurs encore un pressoir à raisins. Le verbe treuiller et le nom treuillage en dérivent.

Treuil, palan, cabestan, winch : les mots voisins

MotCe que c’estLa différence avec un treuil
PalanAppareil de levage vertical, à chaîne ou à câble, souvent avec des pouliesSon frein est conçu pour tenir une charge suspendue ; un treuil de traction ne l’est pas
CabestanTambour sur lequel la corde fait quelques tours sans être stockéeLa longueur de corde est illimitée, il faut tenir la queue de corde pendant la traction
GuindeauTreuil de bateau qui sert à remonter l’ancre et sa chaîneUn treuil spécialisé, avec une couronne adaptée à la chaîne
WinchMot anglais pour treuil ; en voile, petit cabestan à manivelle qui règle les écoutesC’est le même appareil, sous son nom anglais
Tire-fortTreuil manuel à câble passant : des mâchoires entraînent le câblePas de tambour, le câble traverse l’appareil
Marin actionnant à la manivelle le winch d'un voilier, la corde enroulée de plusieurs tours sur le tambour
Le winch d’un voilier est un petit cabestan : la corde fait quelques tours sur le tambour et la manivelle démultiplie l’effort. Photo : cottonbro studio, Pexels

Le principe de fonctionnement d’un treuil

Le treuil est une machine simple, cousine du levier. L’effort appliqué au bout de la manivelle fait tourner l’axe ; le câble, enroulé sur un tambour plus petit, tire la charge. À l’équilibre, les deux couples sont égaux : force sur la manivelle × longueur de la manivelle = charge × rayon du tambour.

Exemple : une manivelle de 25 cm et un tambour de 6 cm de diamètre (3 cm de rayon) donnent un rapport de 25 ÷ 3, soit environ 8. Sans engrenages, tirer 300 kg demande déjà moins de 40 kg sur la manivelle. Ajoute un réducteur de 4 pour 1 et un rendement de 80 % : l’effort tombe à environ 11 kg. La contrepartie est mécanique : ce qu’on gagne en force, on le perd en distance. Il faut alors plus de 20 tours de manivelle pour enrouler un seul mètre de câble.

Calculateur

Quelle force faut-il sur la manivelle ?

Formule : force sur la manivelle = charge × (rayon du tambour ÷ longueur de la manivelle) ÷ (rapport × rendement). Le calcul suppose une traction dans l’axe, câble sur la première couche.

Le réducteur, le frein et l’embrayage

  • Le réducteur multiplie le couple. Les treuils électriques de véhicule utilisent presque tous un réducteur planétaire à trois étages, avec des rapports de l’ordre de 150:1 à 300:1 : le VEVOR 13500 est à 195,8:1, l’Anbull 6000 à 226:1. Certains treuils manuels utilisent une vis sans fin, moins efficace mais irréversible : la charge ne peut pas faire tourner la manivelle à l’envers.
  • Le frein ou le cliquet retient la charge quand on arrête de tourner. Sur un treuil manuel, c’est un cliquet qui bloque une roue dentée, ou un frein automatique qui serre dès qu’on lâche la manivelle ; sur un treuil électrique, un frein mécanique logé dans le tambour ou sur le moteur.
  • L’embrayage, ou roue libre, désaccouple le tambour du réducteur pour dérouler le câble à la main, beaucoup plus vite qu’au moteur.

Pourquoi la force baisse quand le tambour se remplit

La capacité annoncée d’un treuil est mesurée sur la première couche de câble. Chaque couche ajoutée augmente le rayon d’enroulement, donc diminue la force disponible : de l’ordre de 10 % par couche. Un treuil à moitié plein ne tire plus qu’environ les deux tiers de sa capacité, ce qui explique la règle des 1,5 fois le poids utilisée pour dimensionner un treuil, détaillée dans quelle puissance de treuil choisir. Une poulie de mouflage fait l’inverse : elle double la force et divise la vitesse par deux.

Les pièces d’un treuil

Un treuil, quel qu’il soit, réunit les mêmes éléments : le tambour et son câble, sa corde ou sa sangle ; la source d’énergie (manivelle, levier, moteur) ; le réducteur ; le frein ; l’embrayage ; le guide-câble, ou écubier, qui guide le câble à l’entrée du tambour ; et le crochet au bout de la ligne. Sur un treuil électrique s’ajoutent le contacteur (solénoïde), la commande et le câblage. Chaque terme est défini dans le glossaire.

Les différents types de treuils

On peut classer les treuils de deux façons : par la manière dont le câble est entraîné, et par la source d’énergie.

Selon l’entraînement du câble

  • À tambour : le câble s’enroule sur l’appareil. C’est le cas le plus courant, du petit treuil de remorque au treuil de 4×4. La longueur utile est celle du câble stocké, 10 à 30 m en général.
  • À cabestan : la corde fait quelques tours sur un tambour qui tourne en permanence, sans être stockée. La longueur est illimitée et la force constante, mais il faut tenir la queue de corde.
  • À câble passant : le câble traverse l’appareil, entraîné par des mâchoires qui se relaient. C’est le principe du tire-fort.

Selon la source d’énergie

TypeÉnergieCapacité couranteUsage typique
Treuil manuelManivelle ou levier300 kg à 2 tRemorque, barque, garage, dépannage sans électricité
Tire-fortLevier, câble passant800 à 3 200 kgSouches, forêt, désembourbage de secours
Treuil électrique 12 VBatterie du véhicule1 à 6 t4×4, quad, remorque, dépannage
Treuil électrique 24 VBatterie 24 V (camion, engin)4 à 10 tUsage intensif, utilitaires, poids lourds
Treuil et palan 230 VSecteur100 kg à 1 tAtelier, garage, levage sur poste fixe
Treuil portatifBatterie, moteur thermique ou visseuse225 kg à 1 tForêt, chasse, petits travaux loin d’une prise
Treuil hydrauliqueCircuit hydraulique, prise de forcePlusieurs tonnesTracteur forestier, dépanneuse, bateau de pêche
Treuil pneumatiqueAir compriméVariableIndustrie, zones où l’électricité est proscrite

Pour comparer les modèles du commerce selon l’usage, vois les treuils par type et le comparatif des treuils électriques.

Le treuillage : définition et règles de base

Le treuillage, c’est l’action de tirer ou de lever quelque chose avec un treuil. Le mot a plusieurs usages : en aviation, on parle de treuillage pour le lancement d’un planeur ou d’un parapente, tiré par un câble qu’un treuil au sol enroule à grande vitesse ; l’hélitreuillage désigne le hissage de personnes ou de matériel par un hélicoptère, en secours en montagne ou en mer. Sur ce site, le treuillage est celui d’un véhicule, d’un bateau ou d’une charge au sol.

Quel que soit le treuil, cinq règles ne changent pas :

  • Un ancrage solide, arbre sain ou point d’ancrage prévu pour, avec une sangle et jamais le câble enroulé sur lui-même. Voir le guide de l’ancrage.
  • Une traction dans l’axe, pour que le câble s’enroule régulièrement et que le treuil ne force pas de travers.
  • Une marge de capacité : 1,5 fois le poids à tirer, davantage si la charge est enlisée.
  • Personne dans l’axe du câble et une couverture lestée posée dessus : un câble qui casse revient en fouettant.
  • Des pauses : un moteur de treuil chauffe vite, la plupart des modèles de loisir ne tirent qu’une à deux minutes d’affilée à pleine charge.

Le détail est dans sécurité du treuil électrique.

Fabriquer un treuil soi-même : ce qui est raisonnable

Fabriquer un petit treuil est un projet classique : treuil de pêche pour la ligne de traîne, treuil de modélisme, treuil forestier tiré d’une ancienne boîte de vitesses de tracteur, monte-charge léger. Le principe est simple ; ce qui demande de la rigueur, c’est tout ce qui retient la charge.

  • Le frein : sans cliquet ou frein automatique, la charge redescend dès qu’on lâche la manivelle. C’est la pièce qu’on ne bricole pas.
  • Le câble : il se choisit avec un coefficient de sécurité. Pour le levage, la directive Machines fixe en règle générale un coefficient d’utilisation de 5 aux câbles métalliques : un câble de 1 000 kg de charge de rupture ne lève pas plus de 200 kg.
  • Le tambour et ses flasques : ils doivent encaisser l’écrasement du câble enroulé sous tension, qui dépasse largement la charge elle-même.
  • L’ancrage du treuil : il supporte toute la traction, plus les à-coups.

Pour tout ce qui lève une charge au-dessus de quelqu’un, ou tire un véhicule, mieux vaut un appareil du commerce, conforme et marqué CE : un treuil manuel neuf se trouve à partir d’une vingtaine d’euros, et transformer une visseuse en treuil est possible avec un treuil à visseuse prévu pour.

FAQ

Quelle est la définition d’un treuil ?

Un treuil est un appareil de traction ou de levage formé d’un tambour qui tourne sur un axe et enroule un câble, une corde ou une sangle. Une manivelle, un levier ou un moteur le fait tourner, souvent à travers un réducteur qui démultiplie l’effort.

Quelle est la différence entre un treuil et un palan ?

Le treuil sert d’abord à tirer à l’horizontale, le palan à lever à la verticale. Le frein d’un palan est conçu pour tenir une charge suspendue, celui d’un treuil de traction ne l’est pas : on ne lève pas une charge avec un treuil qui n’est pas prévu pour.

Quelle est la différence entre un treuil et un cabestan ?

Sur un treuil à tambour, le câble est stocké sur l’appareil. Sur un cabestan, la corde fait seulement quelques tours et ressort de l’autre côté : la longueur est illimitée, mais il faut tenir la queue de corde pendant la traction.

Comment calculer la force d’un treuil ?

Force sur la manivelle = charge × rayon du tambour ÷ longueur de la manivelle, puis divisée par le rapport du réducteur et par le rendement. Avec une manivelle de 25 cm, un tambour de 6 cm de diamètre et un réducteur de 4 pour 1, il faut environ 11 kg d’effort pour tirer 300 kg.

Qu’est-ce que le treuillage ?

C’est l’action de tirer ou de lever avec un treuil. Le mot désigne aussi le lancement d’un planeur ou d’un parapente au treuil, et l’hélitreuillage, le hissage de personnes par hélicoptère.

Pourquoi dit-on winch ?

Winch est le mot anglais pour treuil. Il est passé dans le vocabulaire du 4×4 et de la voile, où il désigne le petit cabestan à manivelle qui règle les voiles.

Définitions établies à partir des dictionnaires de référence et des notices de fabricants ; rapports de réduction relevés sur les fiches produit. Pour aller plus loin : le guide pour choisir un treuil électrique.

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