Les boites de vitesses

Introduction Pourquoi une boite à vitesses ? Caractéristiques d’un moteur thermique : Le couple est disponible sur un plage de régime relativement restreinte, chaque moteur a un pic de couple et il convient de l’utiliser autour du régime de couple maximum sous peine d’inconfort ou de surconsommation. Bas régime : vibrations, mauvaise lubrification (hydrodynamique), usure, mauvaise dynamique des veines gazeuses, mauvais rendement (cale) Haut régime : bruit, frottements (visqueux α v²), rendement dégradé, combustion trop lente (Diesel), usure rapide Un moteur ne peut tourner que dans un seul sens  marche arrière ?

Introduction + La boite de vitesses permet d’adapter le couple et la vitesse en fonction du besoin

Nous nous arrêterons aux boites manuelles Introduction La solution : trouver un moyen de modifier le rapport de réduction Différentes catégories de boites de vitesses Les boites dites manuelles (boites à engrenages en prise, peu coûteuses, bon rendement (~0,95), inconvénients : embrayage, conduite plus « technique ») Automatiques (cours suivant) Convertisseur hydraulique de couple et train épicycloïdal CVT : transmission à variation continue, pas de changement de rapport : jeu de poulies variables (Mitsubishi, …) ou couples toroïdaux (Nissan) Pas d’embrayage mais problème de rendement mécanique (~0,8), pas ou peu de flexibilité de comportement Robotisées : pour résumer boites manuelles actionnées par un calculateur et des actionneurs AMT DCT, DSG, etc (double embrayage : resp. BMW, VAG) Fiabilité --, coût --, et puis pas touche à mon levier de vitesses ! Nous nous arrêterons aux boites manuelles

Architecture - Implantation Il existe 2 principaux types d’architectures : Longitudinale Transversale

L’embrayage

Le système de transmission

Système non-synchronisé Utilisation d’un baladeur

Système synchronisé

Arbres primaire et secondaire Tous les pignons sont en prise, pourtant on ne peut engager qu’un seul rapport à la fois sinon … Comment ça fonctionne ?

Cinématique

Le principe de base 1/3

Le principe de base 2/3

Le principe de base 3/3

Les chevrons de citroen

Problèmes de synchronisation Pour qu’une vitesse s’enclenche, il faut que la vitesse angulaire du moyeu soit identique à celle du pignon fou. Sinon la vitesse est impossible à passer ou dans le meilleur des cas ça craque. Deux solutions : - Utilisation de synchronisateur - Le double débrayage

Problèmes de synchronisation Exemple sur une BV à 2 rapports! On considère que l’on est en 2 et qu’on doit rétrograder en première 1000 tr/min 2000 tr/min 500 tr/min

Problèmes de synchronisation On va placer entre le baladeur la roue libre un synchronisateur qui peut être assimilé à un embrayage.

Problèmes de synchronisation

Problèmes de synchronisation Le synchro est entraîné par le baladeur a la vitesse de l’arbre de sortie Grace à la force axiale exercé par la fourchette et huile présente dans la boite, le pignon fous voit sa vitesse se synchroniser grâce à la forme conique des pièces.

Le différentiel

Le différentiel Il permet aux roue de tourner à des vitesses différentes

Le différentiel

Le différentiel

Le différentiel

Le différentiel