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Transmission
Savoir S 3
...
Mise en situation :
2
...
Fonction globale :
Action du conducteur
Vitesse initiale du
véhicule
Conditions de roulage
Transmettre et adapter le
couple et la puissance moteur
aux roues
Vitesse modifiée
du véhicule
Energie calorifique
dissipée
A-0
Système de transmission
Professeur :
M
...
8
DATE :
Transmission
Page :
2
CLASSE :
4
...
MIARD
Transmission
Savoir S 3
...
Solutions technologiques :
« Tout à l’avant » ou « Tout à l’arrière »
Disposition dite « classique »
½ arbre
½ arbre
Moteur
B de vitesse
Pont
Embrayage
Roues motrices (AV ou AR)
B de vitesse
Moteur
Embrayage
Arbre de
Pont
Transmission
Roues motrices AR
6
...
MIARD
Savoir S 3
...
Mise en situation :
2
...
3
...
MIARD
Savoir S 3
...
Conditions à satisfaire :
Etre progressif
Permettre le démarrage sans brutalité grâce à un léger glissement
...
Etre résistant
Aux frottements (usure) et aux températures élevées
...
Solutions technologiques :
Embrayage mécanique à diaphragme et disque de friction
Embrayage hydraulique pour transmission automatique (convertisseur de couple)
mécanique
hydraulique
6
...
Butée d’embrayage
2
...
Corps du mécanisme
4
...
Voile du disque
6
...
Liaison glissière
8
...
Fourchette d’embrayage
10
...
MIARD
Savoir S 3
...
Le disque : C’est une pièce en tôle, sur laquelle viennent se fixer les garnitures
...
Des ressorts, situés sur le moyeu, permettent d’éviter des à-coups et des torsions lors des phases
d’embrayage trop rapides et violentes
...
Il possède un plateau de pression qui plaque le disque contre le
volant moteur et un diaphragme qui joue le rôle d’une multitude de ressorts et qui à pour
fonction de maintenir le plateau en pression contre le disque et le volant moteur
...
MIARD
Savoir S 3
...
On trouve généralement des butées à
roulement ou graphité
Roulement ou piste graphité
Liaison glissière
Corps
7
...
Cloche de boite de vitesses
2
...
Diaphragme
4
...
Garnitures
6
...
Ressorts d’amortissement
8
...
Volant moteur
10
...
Fourchette
Professeur :
M
...
8
DATE :
Transmission
Phase embrayée
Page :
8
CLASSE :
Phase débrayée
Aucune action sur la pédale
...
Le disque est emprisonné entre le volant
moteur et le plateau de pression
...
Le couple et la vitesse de rotation sont
transmis à l’arbre primaire
...
La butée est mise en appui sur le
diaphragme
...
Il n’y a plus de liaison entre le moteur et
l’arbre primaire
Evolution :
Depuis quelques temps les constructeurs ont tendance à monter des embrayages dits « Tiré »
pour facilité la manœuvre du conducteur (moins d’effort)
...
Il ne faut donc pas pousser le diaphragme pour
désolidariser l’ensemble, mais tiré sur celui-ci
...
MIARD
Savoir S 3
...
Systèmes de commande :
Pour actionner le système d’embrayage, le conducteur dispose généralement d’une pédale
(sauf pour les dispositifs électroniques)
...
Pour maintenir constant l’écartement entre la pédale et le mécanisme d’embrayage, le système
doit comporter un mécanisme qui compense l’usure des garnitures du disque, le rattrapage
...
Module électronique
2
...
Capteur de régime moteur
4
...
Capteur de déplacement du levier
de vitesse
6
...
Boite de vitesse manuelle
8
...
MIARD
Page :
Transmission
Savoir S 3
...
Mise en situation :
2
...
(même si le pont est souvent incorporé dans le même carter que la boite de vitesse)
3
...
MIARD
Transmission
Savoir S 3
...
Conditions à satisfaire :
La boite de vitesse doit permettre au véhicule :
- De vaincre le couple résistant en adaptant le couple moteur
- De rouler à des vitesses variables, depuis son démarrage jusqu’à sa vitesse maximum
- De permettre le déplacement du véhicule en marche avant et arrière
- D’isoler la transmission pour permettre au véhicule de demeurer à l’arrêt moteur
tournant (le point mort)
5
...
Il dépend principalement de :
- La résistance au frottement (f) provenant des engrenages et roulements de la
transmission
- La résistance au roulement (r) des roues provenant de la nature des pneus et de celle
du sol
- La résistance de l’air (a), dont la pression exercée sur les surfaces plus ou moins
verticales de l’avant du véhicule, crée une force
- L’inertie du véhicule (i) provenant du poids du véhicule
6
...
m)
- F1
force sur la bielle en Newton (N)
-r
Longueur en mètre (m)
Remarque : Si le couple moteur est inférieur au couple résistant, le moteur
cale
Professeur :
M
...
8
DATE :
Transmission
Page :
12
CLASSE :
7
...
Il
se trouve uniquement sur les boites 3 arbres
...
Principe utilisé : (Rappel de construction)
La boite de vitesses utilise les propriétés des engrenages
...
Les boites de vitesses actuelles comportent des trains d’engrenages permettant au conducteur de
bénéficier de 5 à 6 rapports différents en plus du rapport de marche arrière
...
1 Caractéristiques :
- Le diamètre primitif : d1 et d2
- Le module : C’est le quotient du diamètre
primitif par le nombre de dents
...
MIARD
Page :
Transmission
Savoir S 3
...
2 Rapport de démultiplication (vitesse et couple):
Nombre de dents des pignons : A : 10 B : 30
Diamètre primitif : A : 10 mm
Vitesse de rotation : A : 2100 tr/min
F
B : 30 mm
B : 700tr/min
Couple :
entrée : 10 N
...
m
Le pignon B est le pignon moteur (il entraîne le A)
...
Le couple d’entrée se trouve multiplié par trois à la sortie
...
- entre le diamètre primitif et le couple
A
...
Rapport de couple :
Nombre de dents du pignon mené
Rapport de couple =
Nombre de dents du pignon menant
OU
Couple de l’arbre de sortie
Couple de l’arbre d’entrée
Professeur :
M
...
8
DATE :
14
CLASSE :
8
...
Calculez les rapports de vitesses :
Engrenages
1
2
3
A
D
B
E
C
F
Formules
38
42
27
53
16
64
Rapports de vitesses
0
...
509
763
...
25
375
B
...
105
Couples de sortie
33
...
97
59
...
Professeur :
M
...
8
DATE :
Page :
15
CLASSE :
9
...
Denture droite :
Ce type de denture est souvent employé pour le pignon de
marche arrière
...
L’effort du moteur passe brusquement d’une dent à l’autre,
ce qui rend ce pignon bruyant et augmente l’usure
Il s’engrène par déplacement direct de pignon
La force F est perpendiculaire à la dent
F
B
...
Les dentures hélicoïdales ont plusieurs dents simultanément en
contact, ce qui permet de transmettre des efforts plus importants
En contrepartie ce type de denture engendre un effort axial dont
l'intensité dépend de l'angle d'inclinaison de denture
...
Fa
Fe
Fm
Fa : Force axiale
Nuisible
Fm : Force motrice
Effort moteur à transmettre
Fe : Force d’engrènement
Provoquée par le pignon menant
C
...
Forme des dentures :
A
...
Denture hélicoïdale :
Ce type de denture présente l'avantage d'être plus silencieux que la
denture droite, en créant moins de vibrations
...
Les roulements ou les paliers doivent être dimensionnés pour
reprendre cet effort
...
MIARD
Savoir S 3
...
Denture à chevron :
Développé par Citroën, elle présente tous les
avantages de la denture hélicoïdale sans les inconvénients car
elle ne génère aucun effort axial
Ce type de denture est peu utilisé car son coût de
fabrication est très élevé
...
Représentation schématique :
Types
Symboles
Mouvements
Translation
Rotation
0
0
0
1
0
1
1
Fixe
0
fous
Professeur :
M
...
8
DATE :
Transmission
Page :
17
CLASSE :
Exemple :
Roulement
à billes
Roulement à
aiguilles
3ème rapport
4ème rapport
Synchroniseur
Arbre
primaire
Arbre
secondaire
1er rapport
2ème rapport
5ème rapport
Marche
arrière
Professeur :
M
...
8
DATE :
Transmission
Page :
18
CLASSE :
11
...
1 Constitution :
Le pignon
L’anneau de
synchro
Fou sur l’arbre,
il porte le cône
mâle de
friction et une
denture de
crabotage
Il constitue le
cône femelle
de friction
Il possède
trois encoches
à 120° pour
recevoir les
trois clavettes
Le baladeur
C’est l’élément
d’accouplement
qui rend solidaire
le pignon fou
avec l’arbre par
l’intermédiaire du
moyeu
Le moyeu
3 clavettes et 2
ressorts
Il est totalement lié à
l’arbre
Il permet le
coulissement du
baladeur et assure le
maintient des trois
clavettes disposées à
120° et de leur 2
ressorts circulaires
Cet ensemble
assure le
déplacement
souple de
l’anneau de
synchro quand
le baladeur est
mis en action
Professeur :
M
...
8
DATE :
Transmission
Page :
19
CLASSE :
11
...
Principe :
F
Le synchroniseur est un embrayage à friction conique
de faible pente
Il permet pour une faible force F de transmettre un
couple très important
B
...
Moyeu lié à l’arbre
2
...
L’anneau de synchro (dispositif de friction)
interposé entre le baladeur et le pignon à
engrener
4
...
Position repos :
Le pignon est fou sur l’arbre
Le baladeur, l’anneau de synchro et le moyeu sont
solidaires en rotation et tournent à la même vitesse que
l’arbre
Professeur :
M
...
8
DATE :
Transmission
Page :
20
CLASSE :
B2
...
Les surfaces en contacts agissent comme un embrayage, accélérant progressivement le pignon
fou, jusqu'à obtenir les même vitesses de rotation
...
Position crabotage :
L’ensemble tourne à la même vitesse et le conducteur exerce un léger effort
Le baladeur vient s’engrener sur les crabots du pignon fou et de l’anneau de synchro
Le pignon fou devient solidaire de l’arbre
Professeur :
M
...
8
DATE :
Transmission
Page :
21
CLASSE :
12
...
1 Boite deux arbres :
Surligner en jaune l’arbre primaire et
en vert l’arbre secondaire
A
...
09
1
Formules
11/45
Résultats
0
...
459
37/17
2
...
709
31/22
1
...
03
33/34
0
...
275
29/37
0
...
ar
11/39
0
...
54
Professeur :
M
...
8
DATE :
Transmission
Page :
22
CLASSE :
B
...
MIARD
Savoir S 3
...
2 Boite trois arbres :
Constitution :
A
...
ar
Vitesses
Couples
Formules
Résultats
(30/25) x (45/11)
4
...
203
(25/30) x (17/37)
0
...
61
(25/30) x (22/31)
0
...
69
Prise directe
1
Prise directe
1
(25/30) x (10/35)
0
...
2
Professeur :
M
...
8
DATE :
Transmission
Page :
24
CLASSE :
B
...
MIARD
Savoir S 3
...
Mise en situation :
Suivant les cas,
le pont est incorporé dans le
carter de boite de vitesses
2
...
Ils participent à la
démultiplication de la vitesse et à la multiplication du couple moteur
Professeur :
M
...
8
DATE :
Transmission
Page :
26
CLASSE :
3
...
A Conception :
Il peut être contenu dans le carter de boite de vitesses ou dans un carter séparé
...
L’ensemble des deux
s’appelle le couple conique
Il participe à la démultiplication totale, il est en moyenne très proche de 0
...
B Calcul du rapport :
Nbre de dents du pignon d’attaque
Rapport de pont =
Nbre de dents de la couronne
Pour obtenir la démultiplication totale du système de transmission, il convient de réaliser le
produit du rapport de boite de vitesses par le rapport de pont
Rapport total = Rapport de boite X Rapport de pont
Professeur :
M
...
8
DATE :
Transmission
Page :
27
CLASSE :
3
...
Un numéro est gravé sur chaque
élément et ils sont indissociables :
- En cas d’échange, il faut remplacer les deux éléments
- Un réglage peut être réalisé, le réglage de la distance conique
Couronne
Distance conique en mm
Pignon d’attaque
4
...
A Nécessité :
Ligne droite
Virage
Les roues parcourent la même distance
A=B
La roue extérieure au virage doit
parcourir une distance supérieure à la
roue intérieure A > B
Conclusion : Si la transmission était rigide (Karting), une des roues serait
obligée de ripper
Savoir S 3
...
MIARD
Page :
28
CLASSE :
4
...
Les deux satellites sont engrainés sur les planétaires
4
...
MIARD
Savoir S 3
...
D Fonctionnement :
En ligne droite : La couronne entraîne le boîtier de différentiel qui entraîne à son tour les
satellites par leur axe
...
En virage : les roues ne tournent pas à la même vitesses
...
Vitesse roue D + Vitesse roue gauche
Vitesse du différentiel
(couronne)
EX : En ligne droite :
=
2
EX : En virage à droite :
Vitesse couronne : 1000 tr/min
Vitesse couronne : 1000 tr/min
Vitesse roue droite : 1000 tr/min
Vitesse roue gauche : 1000 tr/min
Vitesse roue droite : 800 tr/min
Vitesse roue gauche :1200 tr/min
Professeur :
M