l es boites de vitesses. i ntroduction pourquoi une boite à vitesses ? caractéristiques dun moteur...
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LES BOITES DE VITESSES
INTRODUCTION
Pourquoi une boite à vitesses ?Pourquoi une boite à vitesses ?
Caractéristiques d’un moteur thermique :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
• 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
INTRODUCTIONLa solution : trouver un moyen de modifier le rapport de réductionLa solution : trouver un moyen de modifier le rapport de réduction
Il existe 2 principaux types d’architectures :
• Longitudinale• Transversale
ARCHITECTURE - IMPLANTATION
L’EMBRAYAGE
LE SYSTÈME DE TRANSMISSION
SYSTÈME NON-SYNCHRONISÉ
• Utilisation d’un baladeur
SYSTÈME SYNCHRONISÉ
Tous les pignons sont en prise, pourtant on ne peut engager qu’un seul rapport à la fois sinon
…
Comment ça fonctionne ?
ARBRES PRIMAIRE ET SECONDAIRE
CINÉMATIQUE
LE PRINCIPE DE BASE 1/3
LE PRINCIPE DE BASE 2/3
LE PRINCIPE DE BASE 3/3
LES CHEVRONS DE CITROEN
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
2000 tr/min
1000 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.
PROBLÈMES DE SYNCHRONISATION
LE DIFFÉRENTIEL
Il permet aux roue de tourner à des vitesses différentes
LE DIFFÉRENTIEL
LE DIFFÉRENTIEL
LE DIFFÉRENTIEL
LE DIFFÉRENTIEL
LE DIFFÉRENTIEL