LA BOITE DE VITESSES - qcmtest

1 LA BOITE DE VITESSES POURQUOI UNE BO TE DE VITESSES ? 5 4 UN MOTEUR THERMIQUE EST D FINI PAR: Son AL SAGE Sa COURSE Son NOMBRE DE CYLINDRES etc .. ; .. MAIS AUSSI ET SURTOUT PAR : 1 LE COUPLE Son R GIME DE ROTATION Son COUPLE Sa PUISSANCE C'est l'action combin e de deux ou plusieurs forces sur des bras de levier, de tel le sorte que l'axe ne soit sollicit qu'en rotation. L'exemple le plus simple, imagin ci-contre, repr sente deux for-ces (F) gales et oppos es exer ant leurs actions perpendiculai-rement sur des leviers de m me longueur (r). Dans cet exemple, le COUPLE (C) est gal au DOUBLE DU PRO-DUIT D'UNE FORCE (F) PAR LE BRAS DE LEVIER (r). Le couple est exprim en Newton-m tres. C 2xFxr {Newton-m tre) ~ O-N m {Newton) {m tre) 1 m canique en ligne - m canique en ligne -m canique en ligne 1 LE TRAVAIL r------ 1 r - i.}}}

2 -' ' t t 1 1 1 t F L 3 LA PUISSANCE Une force qui provoque le d placement du corps sur lequel elle s'applique produit un travail. Dans notre exemple, ce travail est le produit de cette force par la valeur du d placement exprim en m tres. Le travail de symbole W a pour unit le Joule (J). 1 w -' -Joule F X L 1 ~ ~ Newton m tre La d finition du travail ne fait pas intervenir la notion de temps. Or un m me travai 1 peut tre effectu plus ou moins rapidement. La PUISSANCE est obtenue en divisant un travail donn par le temps coul pour l'effectuer. De symbole P, elle s'exprime en WATTS (W). Watt ~ p W ~ Travail en Joules t $ Temps en secondes Un moteur est d'autant plus puissant qu'i l peut fournir de travail en 1 seconde. DANS LE CAS D' UN MOUVEMENT CIRCULAIRE, LA PUISSANCE SE CALCULE SELON LA FORMULE.

3 : P C X W avec - C : couple -W(om ga) vitesse de rotation en radians par seconde. La conversion des tours/minute (N) en radians/seconde (W) s'obtient parC = 2 raN LE PONT G N RALIT S R LE Transmettre le mouvement de la bo te de VITESSES aux roues. Participer la d multiplication totale. (son rapport de r duction est d'environ 114; ex: 8 x 35, 9 x 34, .. ). CONCEPTION Elle d pend de l'implantation des organes dans le v hicule: 2 cas de figure sont possibles : le moteur est transversal le moteur est longitudinal CAS DU MOTEUR TRANSVERSAL L'axe de rotation du vilebrequin est parai l le l'axe de rotation des roues. Dans ce cas les arbres de bo te sont aussi parall les l'axe des roues. La d multiplication finale est obtenue par 2 pignons droits taille h lico dale.

4 Le petit pignon (A) est appel pignon d'atta-que, le grand pignon (B) est appel couronne. Dans l'exemple ci-dessus le pont est contenu dans le carter de bo te : 1 CAS DU MOTEUR LONGITUDINAL Dans ce cas l'arbre secondaire de la bo te est longitudinal, alors que I' "essieu"-moteur est transversal. Il faut "renvoyer" le mouvement 90 . C'est le r le du "renvoi d'angle". c'est UNE BO TE-PONT IL EXISTE PLUSIEURS TYPES DE RENVOI D'ANGLE .. LE CARTER Son r le principal est d'assurer la coh sion de tous les l ments de la bo te de VITESSES sans d formation notable. En outre, il doit prot ger les organes de l'environnement ext -rieur et conserver l'huile n cessaire au graissage. Son poids doit tre aussi r duit que possible. En le carter doit tre : rigide, mais l ger, tanche, mais ventil pour viter la mise sous pression par la temp rature.

5 LE CARTER EN 2 PARTIES LE CARTER MONOBLOC L' tanch it des 2 demi-carters est assur e par une p te lastom re. Dans tous les cas, les couvercles sont assembl s avec interposition d'un joint : joint papier, joint li ge, joint torique. L' tanch it des pi ces mobiles est confi e des joints l vre. Ces derniers sont par-fois prot g s des mati res abrasives (poussi re, sable) par des protecteurs en feutre. La ventilation interne est assur e par un vent ou reniflard. Celui-ci est l,m peti t aju tage, plac dans une zone de la bo te, l' abri des projections d'huile. ATTENTION ! Le barbotage est un syst me de. lubrification tr s labor . Il y a au sein de la bo te de vites-ses une v ritable circulation d'huile. BARBOTAGE J c>I PROJECTION 1 c>I RUISSELLEMENT le>\ RETOUR 1 ~[r ~ 1 ASPIRATION 1 Une partie des pignons seulement est au contact du bain d'huile et l' huile pr lev e en tournant assure le graissage de la denture des pignons.]

6 La centrifugation de l'huile provoque une pulv risation sur tous les organes et une projection importante sur les parois du carter. Ce contact avec le carter contribue pour une grande part au refroidissement de l'huile. De plus, la centrifugation entra ne une circu-lation d'huile du centre vers la p riph rie des pignons. Pour mettre profit ce ph no-m ne, un per age de l'arbre permet d'aspirer l'huile par le centre el de graisser ainsi l'al -sage des pignons fous. Le d bit d'huile est tr s souvent contr l par un ajutage. Trou d' vacuation Aspiration Exemple de graissage pai le centre de 2 pignons fous Une partie de l'huile de ruissel-lement est dirig e vers des points bien pr cis l'aide de nervures, de per ages ou de goutti res rapport es. ti::~~?

7 ::; Gorge circulaire et per age radial Exemple de graissage d'un roulement bi-conique LE GRAISSAGE Le graissage est n cessaire pour : diminuer les frottements vacuer la chaleur Consid rons ces 2 pignons ~ Entre le point A, d but de !'engr nement et le point B, fin de !'engr nement, deux dents en prise ont entre elles un mouve-ment composite. Les deux dents roulent et glissent l'une contre l'autre. Le roulement est responsable de la transmission de l'effort, tandis que le glissement g n re un important d gagement de chaleur tr s localis . L'emploi d'une huile sp ciale, r sistante aux grandes pressions si geant ce niveau, permettra de minimiser l'usure des dents. ) --Oui, ? mais comment lubrifier Dans la plupart des cas, ne disposant pas de pompe huile, la BOITE de VITESSES est lubrifi e par le syst me dit de : BARBOTAGE APPLICATION UNE BO TE DE VITESSES tanch it par joint torique Goutti re rapport e pour le graissage du pignon fou de 5e Ajutage contr lant l'aspiration d'huile tanch it par p te joint Graissage du roulement rouleaux tanch it par joint l vres Ajutage pour graissage des pignons fous COMMANDE AU TABLEAU DE BORD -Pour bo te dispos e longitudinalement COMMANDE AU VOLANT Pour bo te dispos e longitudin alement 00 LA COMMANDE EXTERNE Elle doit pr senter un certain nombre de qualit s.

8 AVANT R 2 R Q 1 1 1--1 1 6 1 3 R Bo te 3 VITESSES tre douce tre pr cise tre suffisamment d multipli e ne pas transmettre le bruit ni les vibrations AVANT 1 3 R Q 1 1 --f 1 1 6 2 4 R Bo te 4 VITESSES La boule du levier de VITESSES doit tre d plac e suivant une grille bien pr cise. Voici quelques exemples de grilles couram-ment utilis es. -0 AVANT AVANT R 1 3 5 R 2 Q 1 1 1--1 1 1 1 6 R 2 4 R 3 Bo te Bo te 5 VITESSES 5 VITESSES 4 5 Le trait en pointill s indique que la marche arri re occupe une position diff rente sui-vant les constructeurs. Le carr indique la position du levier la plus fr quemment rencontr e quand la bo te de VITESSES est au point mort. Le levier de commande peut tre : au tableau de bord au volant au plancher COMMANDE DOUBLE BARRES Type "double barre" ~ __.

9 ------COMMANDE AU PLANCHER -Pour bo te transversale COMMANDE AU PLANCHER -Pour bo te dispos e longitudinalement Type biellette de r action i ' -INCIDENTS ET CAUSES POSSIBLES SUR UNE BO TE DE VITESSES Craquement d'une vitesse Craquement l'enclenchement de chaque vitesse Impossibilit d'enclencher les VITESSES . Impossibilit de maintenir les VITESSES enclench es. Blocage d'une vitesse..Maintenant. il ne nous reste plus qu' transmettre le mouve-ment de sortie de bo te .. AUX ROUES! , LE DIFFERENTIEL N CESSIT DU DIFF RENTIEL \:-A ~ ------- ---~ -- ,.___~ - - ---- - - - -- --- - 1 -- - ( / B r-- - - .. , ., ' B \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ Pour l' quilibre de la voiture, il y a toujours soit : 2 roues AV motrices. 2 roues AR motrices.)

10 Ou 4 roues motrices. En ligne droite les roues parcou-rent la m me distance : A = B. Mais en courbe, la roue ext rieure au virage parcourt une distance plus grande que la roue int rieure . A>B Si l'arbre de roues tait rigide, une des roues serait obli-g e de riper, l'arbre serait soumis des contraintes en tor-sion tr s importantes, et la tenue de route du v hicule s'en trouverait perturb e. Aussi a-t-on besoin d'un syst me qui permette, en virage, de r partir le mouvement communiqu chaque roue de telle sorte que la vitesse du v hicule ne soit pas modifi e. -, LES DIFFERENTS TYPES DE RENVOI D'ANGLE roue et vis sans fin pignons coniques pignons hypo des La roue pouse la forme du pignon. Elle est dite tangente ou roue creuse.