Quel est le travail de la boîte de vitesses? et les types de boîte de vitesses dans l’automobile aussi, Quel est le but de la boîte de vitesses dans un véhicule? en détail expliqué ci-dessous.

Qu’Est-Ce Qu’Une Boîte De Vitesses ?

La boîte de vitesses est un dispositif mécanique utilisé pour augmenter le couple de sortie ou pour changer la vitesse (TR / min) d’un moteur. L’arbre du moteur est relié à une extrémité de la boîte de vitesses et, grâce à la configuration interne des engrenages d’une boîte de vitesses, fournit un couple de sortie et une vitesse déterminés par le rapport de transmission.

Introduction

Un couple élevé est nécessaire pour démarrer le véhicule au repos, en accélérant, en grimpant, en tirant une charge et en faisant face à d’autres résistances. Mais le moteur à circuit intégré fonctionne sur une plage de vitesse effective limitée, ce qui produit un couple relativement faible. Dans une telle situation, le moteur est responsable du décrochage et le véhicule se repose si la vitesse tombe en dessous de la limite.

Le couple développé par le moteur augmente dans les limites avec l’augmentation du régime moteur et atteint une valeur maximale à un régime prédominant. Si le moteur se connecte directement à l’essieu moteur, le régime du moteur peut diminuer.

En raison de la nature variable de la résistance du véhicule entraînant des changements de charge et de pente, il est nécessaire que la puissance du moteur soit disponible sur une large plage de vitesses sur route. C’est pourquoi, pour cette raison, le régime moteur se maintient en utilisant un réducteur entraînant la rotation des roues de la route à une vitesse appropriée adaptée aux conditions de fonctionnement du véhicule.

Par conséquent, une seule multiplication de couple dans l’essieu arrière doit être interposée et un facteur de multiplication variable dans la boîte de vitesses est prévu à cet effet.

La nécessité de la boîte de vitesses

Pour maintenir le régime moteur dans toutes les conditions de charge et de vitesse du véhicule, la boîte de vitesses utilise un système pour maintenir le régime moteur, tout en sacrifiant la même vitesse sur route. Pour permettre au moteur de rouler plus vite sur route et de multiplier le couple, une boîte de vitesses est nécessaire.

Pièces de Boîte de vitesses

Les Pièces de boîte de vitesses sont les suivantes données ci-dessous :

Arbre d’embrayage / Arbre d’entraînement / Arbre d’entrée

Un arbre d’embrayage est un arbre qui prend la puissance du moteur pour alimenter un autre arbre. L’arbre d’embrayage ou l’arbre d’entraînement est connecté à travers l’embrayage et lorsque l’embrayage est engagé, l’arbre d’entraînement tourne également. Un seul engrenage est fixé sur l’arbre d’embrayage et ce moteur tourne à la même vitesse que le vilebrequin. De plus, l’arbre d’entraînement et l’arbre principal sont sur la même ligne.

Contre-arbre / Arbre de pose

Le contre-arbre est un arbre qui se connecte directement à l’arbre d’embrayage. Il a un engrenage qui le relie à l’arbre d’embrayage ainsi qu’à l’arbre principal. Il peut être exécuté au régime moteur ou en dessous du régime moteur en fonction du rapport de transmission.

Arbre principal / Arbre de sortie

L’arbre principal ou l’arbre de sortie qui tourne à différentes vitesses et fournit également le couple nécessaire au véhicule. L’arbre de sortie est un arbre cannelé, de sorte que l’engrenage ou le synchroniseur peut être déplacé pour s’engager ou se désengager.

Roulements

Les roulements sont nécessaires pour supporter la pièce rotative et réduire les frottements. La boîte de vitesses a à la fois un compteur et un arbre principal qui est supporté par le roulement.

Engrenages

Les engrenages sont utilisés pour transmettre la puissance d’un arbre à un autre arbre. La quantité de couple transmise par les engrenages dépend du nombre de dents et de la taille des engrenages. Augmenter le rapport de démultiplication, augmenter le couple / accélération et abaisser la vitesse. Tous les engrenages, à l’exception de ceux de l’arbre principal, sont fixés à leurs arbres respectifs; Ils peuvent glisser dans l’une des directions le long de l’arbre.

Fourchette de sélection de vitesse

Les sélecteurs de vitesse sont des dispositifs simples qui utilisent un levier qui sélectionne les vitesses pour s’engager dans des mécanismes de débrayage. Le mouvement du levier fait glisser la partie d’engagement sur l’arbre. Cela dépend du type de boîte de vitesses si le levier fait glisser l’engrenage ou le synchroniseur qui sont déjà forgés le long de l’arbre principal.

Types De Boîte De Vitesses

➤ Transmission Manuelle

1. Boîte de vitesses à mailles coulissantes

C’est le type de boîte de vitesses le plus simple. Dans cette boîte de vitesses, des engrenages droits sont utilisés. La figure montre la construction d’une transmission de type à mailles coulissantes ayant trois vitesses avant et une vitesse arrière. Il y a trois engrenages (1, 6 et 5) fixés sur l’arbre principal et quatre engrenages (2, 3,4 et 7) sur l’arbre de pose.

Les deux engrenages de l’arbre principal (6 et 5) peuvent être coulissés par une chape d’arbre et engrener avec les engrenages (3 et 4) sur un arbre de pose. Par conséquent, on l’appelle une boîte de vitesses à mailles coulissantes. Un pignon de renvoi séparé (8) est monté sur l’arbre de renvoi.

2. Boîte de vitesses à Maille Constante

La figure montre la construction d’une boîte de vitesses de type à maille constante ayant trois vitesses avant et une vitesse arrière. Dans ce type de boîte de vitesses, tous les engrenages sont constamment en maille et des embrayages à chien sont utilisés pour engager et désengager les engrenages. Les embrayages à chien (D) et D2) sont montés sur l’arbre principal. L’un (D2) est relié entre la vitesse d’embrayage et la marche arrière tandis que l’autre (D)) est placé entre la vitesse basse et la marche arrière. Les cannelures sont prévues sur l’arbre principal pour le mouvement linéaire des chiens. L’embrayage à chien peut glisser sur l’arbre et tourner avec lui. Tous les engrenages sont fixés de manière rigide sur le contre-arbre.

Tous les engrenages de l’arbre principal et de l’arbre de pose, ainsi que les engrenages de renvoi sont engagés par un embrayage à chien pour obtenir une vitesse opposée et lente. Seuls les engrenages inversés sont du type à engrenage droit et tous les autres sont des engrenages hélicoïdaux.

Par rapport au type à mailles coulissantes, la boîte de vitesses à mailles constantes s’engrène plus facilement avec les engrenages présentant moins de risques d’endommagement lors de l’engrènement car les diamètres des engrenages sont plus petits avec peu de dents. Ainsi, ce type a plus de défauts par rapport à un type synchromesh. La nécessité d’un double embrayage est nécessaire pour qu’il ne soit pas utilisé dans une large mesure.

3. Boîte de Vitesses Synchromesh

La boîte de vitesses Synchromesh utilise un synchroniseur au lieu d’embrayages coulissants pour affecter le changement de rapport. La boîte de vitesses synchromesh est similaire à la boîte de vitesses à maille constante, mais la boîte de vitesses synchromesh est munie d’un synchroniseur, le dispositif par lequel deux engrenages à engager sont d’abord mis en contact de frottement qui égalise leur vitesse, puis ils sont engagés en douceur.

Pour s’engager, lorsque le levier de vitesses est déplacé, le cône du synchroniseur rencontre un cône similaire sur le pignon. En raison du frottement, le pignon rotatif est fait pour tourner à la même vitesse que l’unité synchromesh. Pour donner un entraînement positif supplémentaire, le mouvement du levier de vitesses permet à l’accouplement de remplacer plusieurs billes de charge à ressort et l’accouplement s’engage avec les chiens sur le côté du pignon.

Puisque les deux pignons et les unités synchromesh se déplacent à la même vitesse, cet engagement se fait sans bruit ni dommage pour les chiens. Un léger délai est nécessaire avant d’engager les dents du chien afin que les cônes aient une chance d’amener le synchroniseur et le pignon à la même vitesse.

➤ Boîte de vitesses épicycloïdale

Un train d’engrenages épicycloïdal (également appelé engrenage planétaire) se compose de deux engrenages de sorte que le centre d’un engrenage tourne autour du centre de l’autre. Un support relie les centres de deux engrenages et tourne pour porter un engrenage, appelé engrenage planétaire ou pignon planétaire, autour de l’autre, appelé engrenage solaire ou roue solaire. Les rayons de la planète et du soleil forment des pièges de sorte que leurs cercles de tangage sont roulés sans glissement. Un point sur le cercle de tangage de l’engrenage planétaire trace une courbe épicyclique. Dans ce cas simplifié, le planétaire est fixe et il y a un planétaire enroulé autour du planétaire.

Un train d’engrenages épicycloïdal peut être assemblé de manière à ce que l’engrenage planétaire soit enroulé sur une bague d’engrenage externe fixe ou à l’intérieur du cercle de pas de la couronne, parfois appelée engrenage annulaire. Dans ce cas, la courbe détectée par un point du cercle de pas de la planète est une hypocycloïde.

La combinaison de trains d’engrenages épicycloïdaux avec une planète engageant à la fois un engrenage solaire et une couronne est appelée train d’engrenages planétaires. Dans ce cas, la couronne est généralement fixe et le planétaire est actionné.

➤ Transmission automatique

Différentes vitesses sont obtenues automatiquement dans des boîtes de vitesses appelées boîtes de vitesses automatiques. Généralement, le conducteur sélectionne l’état de la voiture tel que neutre, avant ou arrière. La sélection de vitesse, la synchronisation et l’engagement de la vitesse pour la vitesse de vitesse requise se sélectionnent automatiquement lorsque l’accélérateur appuie ou appuie.. La boîte de vitesses automatique ne nécessite pas de levier de changement de vitesse et de pédale d’embrayage. Depuis, l’embrayage et la transmission sont une unité combinée qui fonctionne automatiquement. La boîte de vitesses automatique fonctionne de deux manières à savoir.1. Transmission Hydramatic, et2. Transmission à convertisseur de couple

De nos jours, les transmissions automatiques sont populaires avec divers noms prescrits par les fabricants. Ils peuvent différer légèrement dans la construction. Quelqu’un utilise uniquement un couplage fluide avec la transmission planétaire. Mais d’autres peuvent inclure un convertisseur de couple avec couplage fluide et transmission planétaire selon leurs besoins.

1. Transmission Hydramatic

Dans le cas d’une boîte de vitesses à transmission spectaculaire, les ensembles d’engrenages planétaires se connectent de telle sorte que la puissance puisse être transmise à travers eux. Un régulateur centrifuge dans la transmission choisit le rapport approprié en fonction de la vitesse et de la position du papillon.

Le changement de vitesse d’un rapport à un autre se fait par l’intermédiaire de pistons à commande hydraulique par des ressorts d’actionnement. Ces ressorts commandent les bandes de frein sur les engrenages planétaires et les embrayages dans l’unité planétaire. Les différents décalages sont réalisés par le régulateur d’accélérateur et centrifuge.

2. Transmission de Convertisseur de Couple

Un convertisseur de couple est un type d’accouplement à fluide qui transmet la puissance de rotation d’un moteur principal, tel qu’un moteur à combustion interne, à une charge entraînée en rotation. Dans un véhicule à transmission automatique, le convertisseur de couple se connecte à la source d’alimentation à la charge. Il est généralement situé entre la plaque flexible du moteur et la transmission. La transmission manuelle aura un embrayage mécanique à espace égal.

La caractéristique principale d’un convertisseur de couple est sa capacité à augmenter le couple lorsque la vitesse de rotation de sortie est si faible qu’il permet au fluide des aubes d’enroulement de la turbine de se séparer du stator pendant qu’il se ferme contre son embrayage unidirectionnel, fournissant ainsi l’équivalent d’un réducteur.Il s’agit d’une caractéristique qui va au-delà du simple couplage de fluide, qui peut correspondre à la vitesse de rotation, mais ne multiplie pas le couple, réduisant ainsi la puissance.

Le système de transmission à convertisseur de couple utilise un accouplement à fluide, un convertisseur de couple et un agencement d’engrenages épicycloïdaux. Si tous les appareils différents sont combinés en une seule unité, ils effectueront leurs tâches conjointement sans aucune interruption.

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But de la boîte de vitesses

1. Il aide le moteur à se déconnecter des roues motrices.
2. Il aide le moteur en marche à se connecter à la roue motrice en douceur et sans choc.
3. Il fournit l’effet de levier entre le moteur et les roues motrices à varier.
4. Cela aide à réduire le régime du moteur dans le rapport de 4 : 1 dans le cas des voitures particulières et dans un rapport plus élevé dans le cas des véhicules lourds comme les camions et les camions.
5. Il aide les roues motrices à rouler à différentes vitesses.
6. Il donne le mouvement relatif entre le moteur et les roues motrices dû à la flexion du ressort de route.

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Fonction de la boîte de vitesses

1. Le rapport de couple entre le moteur et les roues doit être modifié pour une accélération rapide et pour les pentes ascendantes.
2. Il fournit des moyens d’inversion du mouvement du véhicule.
3. La transmission peut se déconnecter du moteur par la position neutre de la boîte de vitesses.

Rapport de démultiplication

Les rapports de démultiplication sont des étapes de réduction de la boîte de vitesses. Une réduction de vitesse multiplie le couple moteur par la quantité de rapport de vitesse. L’exigence de couple au volant dépend des conditions de fonctionnement.

Par exemple :

Le déplacement d’un véhicule à l’arrêt nécessite beaucoup plus de couple que le couple de pointe du moteur. Le couple est donc multiplié par le premier rapport de démultiplication.

Une fois que le véhicule démarre et se déplace en première vitesse, il nécessite moins de couple au niveau des roues pour le maintenir en mouvement. Par conséquent, il ne nécessite aucune multiplication ou très moins de multiplication.

Si le véhicule rencontre soudainement une pente, il faudra plus de couple sur les roues pour maintenir le véhicule en mouvement. Il faut donc un rapport intermédiaire.

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Avantages Et Inconvénients de la Boîte de Vitesses

Avantages de la Transmission Manuelle

• Le véhicule est plus attrayant pour le conducteur.
• Le conducteur a un contrôle total sur les vitesses et sur le moment de les changer.
• Le coût d’un véhicule manuel est inférieur à celui d’un véhicule automatique.
• Le coût de transmission est moindre pour la réparation.
• Il offre un meilleur kilométrage.

Inconvénients de la Transmission manuelle

• La transmission manuelle peut être gênante dans le trafic intense.
• Il peut y avoir des problèmes dans l’apprentissage du nouveau pilote.
• Un contrôle précis des collines est nécessaire pour éviter de caler ou de reculer.
• Les mains et les pieds peuvent faire mal lors de l’utilisation des engrenages et de l’embrayage.

Avantages de la transmission automatique

• Il est facile de conduire dans le trafic stop-and-go.
• Cette transmission est rapide et fluide.
• Les véhicules automatisés actuels offrent le même kilométrage que la transmission manuelle.
• La transmission automatique est très confortable pour le conducteur lors de la conduite.

Inconvénients de la transmission automatique

• L’achat d’un véhicule à transmission automatique coûte plus cher qu’un véhicule à transmission manuelle.
• Il y a plus de pièces mobiles dans la transmission automatique, ce qui augmente le coût de la réparation.
• Le changement de vitesse prend un peu de temps et le changement de vitesse détecte, et parfois un léger choc échoue également.
• Vous ne pouvez pas faire le rapport automatique plus ou moins à votre guise, tout à coup il y a un problème de dépassement de la voiture.

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