La boîte de vitesse manuelle et son fonctionnement

Résumé du document

Exposé de mécanique présentant la boîte de vitesse mécanique et son fonctionnement.

Extraits

[...] Comme la puissance est le produit du couple multiplié par la vitesse de rotation, il en résulte que le couple de la roue de 40 dents sera, si l'on néglige les pertes par friction fois plus important que le couple appliqué sur le pignon de 10 dents. Pour clarifier, laissons les roues motrices convertir ce couple en force de traction. Cette force est proportionnelle au couple exercé sur lesdites roues. Donc, toutes conditions étant par ailleurs égales, la force de traction est proportionnelle au rapport de boîte. On en déduit aussi que la vitesse du véhicule est inversement proportionnelle au rapport de démultiplication. Une grande force de traction est nécessaire pour démarrer un lourd véhicule en montée, donc un rapport de démultiplication important (dit "court"). [...]

[...] - le secondaire, ou arbre de sortie sur lequel tous les baladeurs sont montés. Les pignons fous sur leur arbre tournent à des régimes différents. Pour pouvoir engager les dents d'un baladeur sur les dents d'un pignon, il faut synchroniser ces régimes, et c'est là le rôle des anneaux de synchronisation, dits "synchros", sortes de petits embrayages à cônes montées de chaque côté des baladeurs. Si la boîte est dépourvue de synchros ou s'ils sont très usés, c'est au conducteur de synchroniser les régimes au moyen d'un double débrayage Fourchette 2. [...]

[...] La taille des dents hélicoïdale réduit fortement le bruit, mais génère une poussée axiale et accroît les pertes par friction. La taille droite n'est plus utilisée que pour la marche arrière et la rampante qui équipe certaines boîtes à vitesses de poids-lourds. Ces engrenages sont plus étroits parce qu'ils ne sont pas censés êtres utilisés fréquemment à plein couple du moteur. Le rendement d'un engrenage est d'environ 98%. Une boîte sans prise directe telle que montée dans les tractions avant ou à boîte-pont à l'arrière à un rendement analogue sur tous ses rapports car elle comporte toujours un seul couple de pignons en charge. [...]

[...] Ce dernier est toujours une démultiplication car le moteur tourne beaucoup plus vite que les roues, même à grande vitesse en croisière. Les boîtes à vitesses de poids-lourds comportent un réducteur planétaire en aval qui double la gamme. Cette boîte Scania dispose de 2 x 5 rapports. Le disque et le mécanisme d'embrayage à diaphragme sont en évidence. Ce dernier est solidaire du volant moteur alors que le disque entraîne l'arbre primaire de la boîte par des cannelures qui lui permettent de se dégager en position débrayée (voir le dossier embrayage). [...]

[...] Les baladeurs sont, eux, entraînés par leur arbre tout en pouvant coulisser axialement sur celui-ci. Le levier de vitesses actionne les axes sur lesquels sont fixées les fourchettes ( dans lesquelles tournent les baladeurs. Chaque fourchette est actionnée par un axe différent, et lorsqu'on déplace le levier transversalement au point mort, on passe d'un axe de fourchette à l'autre et on se met ainsi en position de commander un autre baladeur. Sur l'image, les baladeurs 2 et 4 sont au point mort alors que le 3 a été engagé en déplaçant le levier longitudinalement. [...]