Boite de vitesse - principe

Posté le : 28/08/2018 par jihef.

Légende de l'image :
L'avant de la voiture est à gauche, l'embrayage et le moteur (non représentés) se boulonnent à droite. Dans une 911 le nez de la boite se situe entre les sièges arrières.
1,2,3,4,5,R : rapports
1 : Jaune
2 : Vert
3 : Cyan
4 : Bleu
5 : Rouge
R : Marche arrière violet
Arbre du haut : arbre primaire entraîné par le moteur à s droite
Arbre du bas : arbre secondaire qui entraîné le différentiel puis les roues
Entre les rapports 1-2, arbre secondaire : vert = tripode solidaire de l'arbre, bleu = baladeur + anneau de synchronisation
Entre les rapports 3-4 arbre primaire : bleu = tripode solidaire de l'arbre, jaune = baladeur + anneau de synchronisation
Entre les rapports R-5 arbre secondaire : rouge fade = synchro + dents de loup + baladeur de 5 (le principe de la MAr est différent)

Savoir comment fonctionne une BV aide à bien comprendre pourquoi et que faire pour ne pas que ça craque.

Je vais essayer d'être clair. Une BV se compose de 2 arbres : le primaire relié à l'embrayage et le secondaire relié au différentiel via
un couple conique. Les arbres sont reliés entre eux par une série d'engrenages. 5 engrenages à 2 pignons et 1 engrenage à trois pignons.

Pour chaque engrenage à 2 pignons, l'un des deux est solidaire en rotation d'un arbre (primaire pour 1 et 2 et secondaire pour les
autres), l'autre tourne fou sur l'autre arbre. Tous ce pignons sont engrenés en PERMANENCE.

Enclencher un rapport c'est rendre solidaire un pignon de son arbre. Cela se fait en engageant la pièce dite baladeur sur les dents de loup
(un anneau denté solidaire d'un pignon, placé directement sur le flanc du pignon). Le baladeur possède des cannelures internes qui
s'intercalent avec les dents de loup et cela permet de rendre solidaire en rotation ces 2 pièces. Comme le baladeur est solidaire en rotation de
l'arbre sur lequel il est monté cela rend solidaire le pignon fou de l'arbre correspondant. Chaque baladeur peut enclencher 2 rapports 1-2, 3-4 ou 5-Marr.

Seulement le baladeur ne tourne quasiment jamais à la même vitesse de rotation que les dents de loup. C'est la qu'interviennent les synchros
qui ne sont ni plus ni moins qu'un petit embrayage entre le baladeur et les dents de loup. Sont rôle est de diminuer l'écart de vitesse entre
ces 2 pièces et d'empêcher le plus possible le passage d'un rapport si les vitesses de rotation sont trop différentes. Quand la boite craque ce sont les dents de loup et le baladeur qui tournent à des vitesses différentes qui s'entrechoquent.

En ce qui concerne la MArr elle n'est pas synchronisée sur une boite 915 et le passage du rapport se fait en engrenant directement 2 pignons qui, via un troisième pignon, inversent la direction de rotation.

Prenons quelques cas pratiques :
Quand je passe la première à l'arrêt elle craque.
Pourquoi ? A l'arrêt embrayé au point mort le moteur entraîne l'arbre primaire mais pas l'arbre secondaire. Quand on débraye pour passer la 1ère l'arbre primaire continue de tourner. Donc le pignon primaire tourne, tout comme le pignon secondaire et se dents de loup. Le baladeur solidaire de l'arbre secondaire est immobile. On fait donc se rencontrer le baladeur immobile avec les dents de loup qui tournent. Si la synchro est usée ça craque.
Remède : débrayer 1 à 2 secondes avant de passer la 1ère.
Autre méthode passer une autre vitesse qui va synchroniser l'arbre primaire (en fait l'arrêter) et passer la première tout en restant débrayé. Préférer la première méthode car elle n'use pas les synchros.

Quand je rétrograde 3-2 ou 2-1 ça craque.
Pourquoi ? Dans les 2 cas les synchros vont amener l'arbre primaire à une vitesse de rotation supérieure. Comme plus l'écart de vitesse de
rotation est important plus l'effort à fournir par la synchro est grand, les synchros de 1 et 2 s'usent plus et craquent donc plus.
Remède : Faire un double débrayage.
En pratique pour 2 vers 1 : à partir de la 2 débrayer, mettre au point mort, embrayer, donner un coup d'accélérateur, débrayer, engager la 1ère et embrayer à nouveau. Cela a pour effet de donner plus de vitesse à l'arbre primaire et donc d'aider la synchro.

Quand je passe la MArr elle craque
Pourquoi : C'est comme passer la 1ère à l'arrêt, sauf qu'en plus la vitesse n'est pas synchronisée, le moindre écart de vitesse s'entend.
Remède : lire le manuel de la voiture : débrayer pendant 10-15 secondes avant de passer la MArr.
Autre méthode : passer un autre rapport puis la MArr tout en restant débrayé.

Dernière remarque : ce sont les synchros de 1 et 2 qui prennent le plus, je pense donc que ça vaut le coup d'essayer de les épargner en ne les utilisant pas pour synchroniser la MArr ou la 1ère, d'autant qu'il y a d'autres méthodes qui permettent de s'en passer (débrayage long). Aussi en effectuant de manière quasi systématique un double-débrayage pour rétrograder en 2. Enfin en bannissant le rétrogradage 2-1 en roulant si on ne maîtrise pas le double-débrayage.

2 commentaires :

paulin911 le 2018-09-07 :
Super l’explication, il manquerait juste une image pour étayer le texte de fonctionnement d’une boite .

jihef le 2018-09-07 :
J'ai rajouté un schéma avec couleurs et légende.