| Freinage |
| Moteur |
| Electricité |
| Transmission |
| Liaisons au sol |
| Auxiliaires |
| Ressources |
| Contact |
Sauf mention contraire |
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Sauf mention contraire |
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TEC TRS |
Transmission |
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| La boite de vitesse |
V. Principe physique mis en oeuvre
C. Obtention des différents rapports
VIII. Solutions technologiques
Un véhicule doit pouvoir démarrer, franchir des cotes, rouler rapidement sur autoroute. Il faut pour cela vaincre diverses résistances tel que :
Il doit aussi pouvoir manœuvrer et interrompre la liaison moteur-roue de façon permanente
Si on étudie les courbes caractéristiques du moteur on remarque que la plage de régime d’utilisation optimum est très réduite (600 tr/min)
Il est donc nécessaire de pouvoir adapter la vitesse de rotation et le couple transmis aux roues sur une plage très étendue.
Pour une même puissance la fréquence de rotation et le couple répondent à l’équation suivante :
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Arbre d’entrée |
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Boite de vitesses |
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Servocommande d’embrayage et fourchette |
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Cloche d’embrayage |
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Boîtier de sélecteur |
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Arbre de sortie |
| 1 | Arbre primaire | 6 | Arbre intermédiaire |
| 2 | Arbre secondaire | 7 | Pignon de Marche arrière |
| 3 | Arbre de sortie | 8 | Fourchette de commande |
| 4 | Sélecteur de rapport | 9 | Train épicycloïdal (doubleur de gamme) |
| 5 | Sélecteur du doubleur de gamme | 10 | Crabot, synchroniseur |
C’est une boite de vitesse à 5 rapports de marque ZF.
Les pignons sont à dentures hélicoïdales, cela limite le bruit par rapport aux dentures droites.
Le graissage est réalisé par barbotage.
Le nombre de rapport est doublé par le train épicycloïdal.
La solution la plus répandue pour modifier le couple et la vitesse est le train d’engrenages ( couple de pignon).
Soit Z le nombre de dents.
Ze = 10 dents =Z menant
Zs = 20 dents = Z menée
Soit : Ne la vitesse d’entrée en tr/min et Ns la vitesse de sortie en tr/min
Lorsque le pignon d’entée fait un tour, le pignon de sortie en fait ½ et le sens de rotation est inverser.
On à donc : 
Le rapport de vitesse est :
Soit Ce le couple d’entrée en N.m
On a :
Ce = R x F
Soit Cs le couple de sortie en N.m
On a :
Cs = 2R x F
On a donc : Cs = 2x Ce
Le couple de sortie est fonction du diamètre des pignons donc directement du nombre de dents.
On a alors :
Le rapport de vitesse est l’inverse du rapport de couple
Lorsque l’ont veut augmenter le couple de sortie, on réduit la vitesse de rotation de sortie et vice versa
ATTENTION : Suivant les documents les rapports de transmission donnés sont soit le rapport de vitesse ou le rapport de couple sans différenciation.
Analyse d’une boite de vitesse B8 Renault a trains parallèles et denture droite( on ne tiendra pas compte du doubleur de gamme et du système de synchronisation)
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Carter |
| Arbre primaire |
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| Arbre intermédiaire |
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| Arbre secondaire |
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Pignon d’entrée | Pignon d’arbre intermédiaire | Pignons d’arbre secondaire | Crabots synchroniseurs |
| Arbre primaire |
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| Arbre intermédiaire |
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| Arbre secondaire |
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Liaison glissière : Une translation selon x Pas de rotation |
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Liaison rotule : Pas de translation Trois rotations(x, y, z) |
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Pivot glissant : Une translation selon x Une rotation selon x |
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Liaison pivot : Pas de translation Une rotation selon y |
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A l’aide des tableaux page 5 compléter le schéma cinématique ci dessous pour la position point mort
Repérer les différents pignons sur la chaîne cinématique
Z1 = 36 dents
Z2 = 26 dents
Z3 = 32 dents
Z4 = 30 dents
Z5 = 44 dents
Z6 = 17 dents
Z7 = 40 dents
Z8 = 22 dents
Repérer les différents crabots C1 et C2
On vous donne le schéma et l’explication du rapport de 1ére.
Compléter les schémas et explications pour les autres rapports.
Calculer les différents rapports de vitesses.
Le rapport de 1ére
Le crabot C2 se déplace vers la gauche.
Il rend le pignon Z5 solidaire de l’arbre secondaire
Le mouvement entre par Z1 va sur Z2, il passe ensuite de Z6 a Z5
Calcul du rapport :
Le rapport de 2nd
Le crabot C2 se déplace vers la droite.
Il rend le pignon Z7 solidaire de l’arbre secondaire
Le mouvement entre par Z1 va sur Z2, il passe ensuite de Z8 a Z7
Calcul du rapport :
Le rapport de 3éme
Le crabot C1 se déplace vers la gauche.
Il rend l’arbre primaire solidaire de l’arbre secondaire
C’est la prise directe (pas de rapport de réduction)
Le rapport de 4éme
Le crabot C1 se déplace vers la droite.
Il rend le pignon Z3 solidaire de l’arbre secondaire.
Le mouvement entre par Z1 va sur Z2, il passe ensuite de Z4 a Z3.
Calcul du rapport :
Dans le cas d’un rapport supérieur à 1 on par de rapport de surmultiplication.
La durée de vie d’une BV dépend principalement du graissage et du conducteur.
Les vidanges doivent être respecter scrupuleusement.
Certaines BV sont pourvues d’un graissage sous pression elles ont une pompe a huile et des filtres (.
L’ouverture d’une BV nécessite le plus grand soin, il y a énormément de petites pièces
Le démontage/remontage est impossible sans la documentation constructeur.
Les roulements sont généralement tous précontraints leurs réglages doivent être faits avec précision.
Les synchroniseurs sont des pièces d’usure, nous les étudierons dans le chapitre suivant.
Afin d’augmenter le nombre de rapport sur une BV on utilise un réducteur ou un surmultiplicateur, ils peuvent être a train épicycloïdal ou à trains parallèles.
Le levier est alors muni d’un actionneur et la grille est doublée.
On trouve de nombreuses technologies différentes :
| Les boites de vitesses pilotées | |
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| Les boites de vitesses automatiques | |
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Sources : RVI,Volvo,ZF
