Compréhension des rapports de boîte

Par : JPC, publié le : 30/03/2008

Comme proposé, ci-joint petit topo pour aider à la compréhension des "rapports de boîte".

Les automobistes qui lisent le bouquin technique de leur auto, (si, si il y en a ), sont souvent perplexes au chapitre boîte à vitesse devant une rafale de chiffres sybillins pour certains . Ceux qui savent se déconnectent!

Par exemple pour mon auto, 911, 3,2l 1989 non catalysée, boîte G50; ils peuvent lire page 96 du manuel:

  • 1ière vitesse : 3,500 : 1
  • 2ième vitesse : 2,059 : 1
  • 3ième vitesse : 1,409 : 1
  • 4ième vitesse : 1,074 : 1
  • 5ième vitesse : 0,857 :1
  • Marche AR : 2,857 : 1
  • Démultiplication du pont :3,444 : 1

NON, n'écrivez pas que cela ne correspond pas à ce qu'il y a pour votre auto, c'est possible.

En effet, Porsche a fabriqué au moins, et à ma maigre connaissance : 2 jeux de rapports pour la boîte 915 et 3 pour la G50 !! Et cela sans compter les ponts normaux, différents sur la 915 et la G50 ou courts!!

Revenons à nos explications qui seront, je l'espère plus claires que les intentions des ingénieurs de Porsche!!

AXIOME de BASE :

Si vous faites "s'engrener" deux pignons ayant par exemple 15 dents pour celui qui est moteur et 30 dents pour celui à qui le mouvement est transmis : le deuxième fera un demi tour quand le premier en aura fait un. Donc il fera 2 fois moins de tours à la minute que le pignon moteur.....

C'est bon ?? Alors on continue.

Les fameux nombres mis dans le manuel, en face des vitesses ne sont que le rapport entre le nombre de dents du pignon entrainé et celui du nombre de dents du pignon moteur qui tourne justement, lui, au même régime que le moteur.. Autrement dit le nombre qui divise la vitesse de rotation moteur pour donner le vitesse du pignon entrainé et par la même de l'arbre de sortie de boite..

Pour mon exemple cité plus haut on a les pignons suivants :

  • 1ière :12 et 42 dents, donc rapport, 42 :12 = 3,500..
  • 2ième 17 et 35, je vous laisse vérifier le calcul. Y a pas de raison que je sois le seul à bosser!!
  • 3ième : 22 et 31
  • 4ième : 27 et 29
  • 5ième : 36 et 31
  • Je vous fais cadeau de la marche AR, les perf sur ce rapport interessant peu de monde!!

Ne vous rejouissez pas...c'est pas fini!! Car derrière nos petits pignons dont vous savez maintanant calculer la vitesse de rotation connaissant votre régime moteur...ces s... d'ingénieurs ont collé un pont!!!
En effet, malgré les rapports, ça tourne encore beaucoup trop vite pour être transmis tel quel aux roues...vérifiez!!

On ajoute donc une nouvelle démultiplication pout rédiure la vitesse de rotation : c'est le pont. Ce n'est pas son seul rôle, mais comme dirait Kipling, ceci est une autre histoire!! Voir excellent topo dans la FAQ à "pont".

C'est un système de pignons dont le principe de fonctionnement est rigoureusement identique à celui des rapports de boite.

Pour ma boite initiale un pignon, dit pignon d'attaque de 9 dents et qui tourne à la vitesse imposée par le rapport de boîte choisi s'engréne sur un autre appelé grande couronne et qui a 31 dents, résultat la vitesse est encore divisée par 31 : 9 = 3,444.

Et c'est à cette vitesse que nos chers Fuchs sont entrainées!!

Intérêt de ces élements : eh bien maintenant vous pouvez calculer votre vitesse exacte de roulement en fonction du rapport de boîte utilisé et du régime de votre moteur.

Ce paramètre est en géneral donné en km/h pour 1000 tr/mn de régime moteur.

Ah, joubliais il faut connaître la circonférence d'une roue AR. Facile mais je vous aide : un pneu de 225 x 50 x 16, monte classique, developpe à un poil près 1,98 mètre et un 215 x 60 x 15 pratiquement la même chose...c'est étudié pour!!!

Aller un dernietr effort...grisant : dans une descente, vent dans le dos et sur une autoroute allemande bien sûr vous avez pris 6500 tr en 5. Comme vous étiez trop cramponné au volant pour maintenir grenouille sur la route, vous n'avez pas eu le temps de regarder le compteur,...qui de toute façon est faux parfois de 10 %, question :à combien rouliez vous ? Facile.

6500 tr moteur donne en 5,65 : 0,861 = 7550 tr/mn en sortie de boite et 7550 : 3,444 = 2192 tr/mn aux roues après boulot du pont.

Une rous de 1,98 de circonférnece qui tourne à 2192 tr: mn parcourt : 4,34 km à la mn donc 4,34 x 60 = 260 km à l'heure!! C'EST PAS BIEN CELA, MEME EN ALLEMAGNE. Pour vous éviter les calculs les vitesses aux mille tr/mn sont, avec ma boîte de début :

  • 1ière : 9,8 km/h
  • 2ième : 13,3
  • 3ième : 24,4
  • 4ième ; 32,1
  • 5ième : 40,1

Ah, au fait ces éléments sont résumés sur un graphique page 104 de votre bouquin d'entretien, si vous l'avez et si il correspond à votre modéle, ( c'est pas gagné ça!! )

Mais reconnaissez que ça fait plaisir de ne pas se contenter de lire un graphique.stupide.... Vous dites NON!!...tant pis pour moi!!

Dernier point, comment sont définis ces fameux rapports : le but est d'être la pluspart du temps, quelque soit la vitesse de roulage, à un régime qui permette à la puissance et au couple, qui je le rappelle dépendent du régime, de s'exprimer correctement. Il est évident que l'usage que l'on fait de l'auto, ne donne pas du tout les mêmes résultats en terme de rapports!! Ceux de nos grenouilles sont, comme à peu près tout sur ces sacrées autos, un compromis entre souplesse, reprise, vitesse de pointe etc..

Une anecdote de vieillard pour finir et pour conforter l'affirmation ci-dessus sur l'usage du véhicule : il y a longtemps , une cinquantaine d'années, aux 500 milles d'Indianapolis, les monstres de l'époque avaient tellement de couple, que certains avaient des boîtes...2 vitesses!! Les 930, elles, en ont tout de même 4!!

Nos autos sont fantastiques!!

JPC.

Commentaires

Par : KRYSTAL, le 17/07/2008.Merci j'ai tout compris
Je vais faire les calculs pour la mienne.
Par : katiouchka, le 04/05/2007.un vrai test de QI ...pas tout compris..mais je vais relire...merci pour tant d'explications
Par : Bweissach, le 04/05/2007.Dingue, je viens de comprendre le pourquoi de tous ces pignon dans une BV!!! Merci JPC!! ;)
Par : Titou92, le 16/08/2006.J'ai tout compris c''est dire !!! je file voir mon bouquin technique. Merci JPC
Par : montof, le 30/05/2006.c'est bien car c'est simple et ça suffit amplement
bravo JPC
Par : lecram, le 29/05/2006.Pas de commentaire! Tout est dit. On ne peut que féliciter l'auteur pour cet exposé clair et précis. J'ai tout compris ! Merci JPC