Le principal inconvénient de la plupart des moteursla combustion interne est l'inadéquation entre les vitesses de rotation des roues et du volant. Un inconvénient supplémentaire est le fait que le couple maximal dans les unités de puissance n'est atteint que dans une petite plage de révolutions. La puissance maximale est atteinte à la vitesse maximale du volant.
Les systèmes de transmission et ses différents types sont utilisésafin que le moteur puisse fonctionner de manière optimale dans différentes conditions. La plupart des voitures utilisent une transmission manuelle dont le dispositif et le principe de fonctionnement ne sont pas connus de tous les automobilistes.
Le principe de la transmission
La conception de la boîte de vitesses comprend des engrenages qui entrent et se désengagent à la demande du conducteur, formant ainsi des engrenages avec des rapports d'engrenage différents.
Transmission manuelle dans une voiturefonctionne uniquement en conjonction avec le système d'embrayage, respectivement, au moment du changement de vitesse, la transmission et le moteur sont désengagés. Au moment du changement de vitesse, un couple important ne peut pas traverser la transmission. Cette opération est réalisée par l'agencement de la boîte de vitesses.
Roues dentées et arbres de boîte de vitesses
Les transmissions manuelles classiques se composent d'un ensemble d'arbres,assemblé dans un carter ou un carter. À l'aide de roulements, les arbres de la boîte de vitesses tournent. Les engrenages sont fixés directement sur les arbres de la boîte de vitesses. La conception de la boîte de vitesses peut varier en fonction du nombre d'arbres installés et être à deux ou trois arbres.
Systèmes à trois arbres
Les véhicules à traction arrière sont équipés detransmissions. L'agencement général de ce type de boîte de vitesses comprend des roues spéciales et des dispositifs de synchronisation couplés à un inverseur pour la marche arrière.
Une partie obligatoire de la conception de la boîte de vitesses sont les arbres: primaires, secondaires et spéciaux situés entre eux.
L'arbre principal est directement relié au moteurvoiture à travers le système d'embrayage; le secondaire, ou esclave, fonctionne avec un cardan. L'énergie de rotation de l'arbre d'entraînement à l'arbre mené est transmise à travers l'arbre intermédiaire.
Caractéristiques de conception de la transmission
Dans la plupart des cas, les arbres d'entrée et de sortiedans la boîte de vitesses sont installés les uns après les autres. Le support d'arbre mené est réalisé sur la base du palier d'arbre d'entraînement de boîte de vitesses situé à l'arrière de l'arbre d'entraînement. Une liaison rigide entre ces arbres n'est pas prévue par la conception de la boîte de vitesses, de sorte que les deux arbres peuvent fonctionner indépendamment l'un de l'autre.
Arbre intermédiaire dans la conception de la transmissionest situé entre les arbres d'entraînement et d'entraînement, chacun d'eux étant équipé de roues dentées. Les dents de ces roues sont obliques, ce qui contribue à réduire le niveau de vibration et de bruit pendant le fonctionnement du système.
L'arbre d'entraînement est équipé d'une roue à une seule denttransmission du couple à l'arbre intermédiaire. L'agencement des engrenages de l'arbre secondaire ou entraîné leur permet de tourner librement, mais ils ne peuvent pas se déplacer le long de l'axe longitudinal. Pour engager l'engrenage, ils sont bloqués à l'aide d'un dispositif de verrouillage spécial: dans cette position, l'énergie de rotation de l'arbre leur est transférée.
Les engrenages montés sur l'arbre intermédiairesont situés en face de chacune des roues des arbres primaire et secondaire. Ils s'engrènent constamment avec les autres engrenages de la structure. Le couple primaire est toujours transmis à l'arbre intermédiaire. Le principe de fonctionnement de la boîte de vitesses réside dans l'inclusion d'un engrenage spécifique en reliant un engrenage spécifique situé sur l'arbre mené.
Changement de vitesses
La boîte de vitesses n'implique pasla présence d'un seul engrenage et d'arbres: la conception comprend des accouplements spéciaux. Chacun d'eux a un design différent des engrenages et est attaché à un arbre spécifique, tournant avec lui. Dans ce cas, leur déplacement selon l'axe longitudinal est possible.
Du côté des engrenages à arbre mené dirigé vers les accouplements, il y a des fourches spéciales. Les pièces similaires à celles-ci sont situées directement sur les accouplements eux-mêmes.
Lorsque le conducteur déplace le levier de vitessesun entraînement spécial entraîne les fourches qui déplacent les embrayages. Dans le même temps, le système de verrouillage ne permet pas d'activer plusieurs vitesses à la fois, ce qui est tout à fait possible à condition que deux curseurs soient enclenchés par le levier à la fois. Le mécanisme de verrouillage arrête les curseurs en position neutre au moment où la troisième glissière commence à bouger. De même, le fonctionnement simultané de deux vitesses à la fois est exclu.
Jantes de l'embrayage et le rapport nécessaire au changementles engrenages sont connectés, tandis que l'embrayage tourne avec l'arbre. Après la connexion avec l'engrenage, celui-ci est bloqué et leur rotation articulaire ultérieure, à la suite de quoi le couple est transmis de la boîte de vitesses à la transmission.
Synchroniseurs
En plus des composants listés ci-dessus,le dispositif de boîte de vitesses comprend des pièces supplémentaires. Le principe du fonctionnement de la boîte de vitesses décrit ci-dessus s'accompagne de vibrations, de bruits forts et d'impacts, couplés à la nécessité pour le conducteur de déterminer indépendamment le moment de fonctionnement de l'embrayage et de l'engrenage à la même vitesse.
Dans les boîtes de vitesses modernesdes accouplements spéciaux sont utilisés, appelés synchroniseurs. Leur tâche principale est d'égaliser la vitesse de rotation de l'embrayage et de la roue dentée et d'éliminer le blocage de la roue.
Réducteurs à double arbre
Des transmissions similaires ont le mêmeconception comme les boîtes de vitesses à trois arbres, à une exception près: elles n'ont pas d'arbre intermédiaire. Ces boîtes sont installées sur les voitures à traction avant. Les arbres tournent selon des axes parallèles, tandis que le couple de l'un des engrenages est transmis à l'engrenage entraîné par l'arbre, fixé par les synchroniseurs. Le principe de fonctionnement d'un système à deux arbres est le même que dans un système à trois arbres, mais la transmission directe n'y est pas possible.
Le dispositif des boîtes de vitesses des voitures VAZ
La plupart des voitures VAZ sont équipées deboîtes de vitesses manuelles à cinq rapports avec un système à deux arbres équipé d'un différentiel. L'arbre d'entrée est équipé de roues dentées du 1er au 4e rapport, le 5e rapport est amovible. Ils sont interconnectés par des engrenages entraînés.
L'un des principaux avantages est la réparation facile de ce type de boîte de vitesses, car il s'agit d'une version améliorée de l'analogique à quatre vitesses avec des pièces unifiées.
De la transmission manuelle à automatique
De nombreux amateurs de voitures débutants sont d'avis qu'une transmission automatique est une boîte de vitesses et un convertisseur de couple.
Le convertisseur de couple est un système dedeux mécanismes à palettes: une turbine et une pompe centrifuge. Un réacteur directeur est situé entre eux. Le vilebrequin du moteur est fixé rigidement à la roue de la pompe. Une liaison similaire existe entre la roue de turbine et l'arbre de la boîte de vitesses. Le réacteur peut tourner ou être bloqué par un embrayage à roue libre, en fonction du mode de fonctionnement particulier du moteur à combustion interne.
La transmission automatique a plusconception complexe. La majeure partie de l'énergie générée est dirigée vers le pompage de l'huile et le fonctionnement de la pompe, ce qui crée une pression d'huile dans les canaux. L'efficacité d'une transmission automatique est inférieure à celle d'une transmission mécanique.
Les flux d'huile transfèrent l'énergie de rotationen étant projeté sur la turbine par une pompe. La pompe et les aubes de turbine ont une géométrie spécifique pour améliorer la circulation du fluide. Comme il n'y a pas d'accouplement rigide entre la boîte de vitesses et le moteur, le moteur peut être arrêté même lorsque la vitesse est engagée.
Engrenages planétaires
Le changement des rapports de démultiplication se produit lorsque certaines pièces tournent et d'autres sont fixées de manière rigide. L'arbre du convertisseur de couple transmet le couple et, par conséquent, la rotation aux systèmes planétaires.
La principale différence entre la machine et la mécanique estle fait que l'inclusion de tout engrenage se fait sans interrompre le flux de puissance: lorsqu'un engrenage est désactivé, un autre est activé. Cette transition s'effectue sans saccades, qui peuvent être ressenties par le conducteur pendant la conduite.
Types de boîtes de vitesses
À l'exception de la transmission mécanique standard, il existe d'autres types de boîtes de vitesses - robotique, variateur et automatique.
- Transmission CVT - en continu.Les principaux détails de sa conception sont les poulies coulissantes et la courroie trapézoïdale qui les relie. Le principal avantage d'une telle transmission est le maintien d'un fonctionnement optimal du véhicule. En complément, on peut noter l'efficacité, la douceur de mouvement et l'accélération dynamique. Par rapport à une transmission automatique, la conception du variateur est beaucoup plus simple et, par conséquent, la réparation d'une transmission de ce type est plus facile. Malgré ses avantages, la CVT est inférieure à la mécanique en efficacité et en dynamique. De plus, le variateur n'est pas compatible avec un moteur puissant, car sa courroie a peu de durabilité. L'entretien et la réparation d'une telle transmission sont coûteux et donc plus faciles à remplacer. De plus, pour démarrer et reculer, l'installation de mécanismes supplémentaires est nécessaire.
- Dispositif de boîte de vitesses - un robot pratiquementne diffère pas de la mécanique: la transmission du couple à la transmission du moteur est effectuée au moyen d'un embrayage à disque unique. Dans le même temps, il y a aussi une nuance: les processus de changement de vitesse et d'engagement / désengagement de l'embrayage dans une transmission robotisée sont entièrement automatisés. Grâce à cela, une telle boîte de vitesses simplifie grandement le processus de conduite: le conducteur n'a pas besoin de changer de vitesse manuellement. Les avantages supplémentaires incluent la légèreté et la rentabilité. Cependant, il a aussi ses inconvénients: manque de douceur de travail et retard lors du changement de vitesse. À des vitesses de conduite élevées, les changements de vitesse peuvent être saccadés et saccadés. Il ne sera pas possible de corriger la situation en mode manuel, car la commande d'embrayage est entièrement automatisée et réalisée par l'électronique. Dans la clarté et la précision du changement de vitesse, la boîte de vitesses robotique est nettement inférieure à la boîte automatique. De plus, les véhicules équipés d'une transmission robotisée reculent légèrement lorsqu'ils commencent à bouger. Compte tenu de tous les inconvénients énumérés, les boîtiers robotiques sont le plus souvent installés sur les modèles de véhicules économiques.
La clé d'un fonctionnement efficace de la transmission estniveau d'huile optimal dans le carter. Pour le déterminer et vous dire comment vérifier l'huile dans la boîte de vitesses, un spécialiste de l'entretien automobile ou les informations spécifiées dans le manuel d'utilisation du véhicule vous aideront.
Pannes de base et réparation de la boîte de vitesses
La réparation rapide de la transmission peutest nécessaire pour diagnostiquer les dysfonctionnements les plus courants suivants: arrêt spontané et engagement difficile des engrenages, fuite d'huile, surchauffe de la boîte de vitesses ou bruits de fonctionnement de tiers.
La difficulté à mettre l'engrenage peut être provoquée par les facteurs suivants:
- déformation de la fourche ou du levier de vitesses;
- l'articulation sphérique est saisie;
- course serrée de la tige en raison de douilles obstruées, qui coince les craquelins de blocage.
Les transmissions peuvent s'éteindre spontanément et les raisons peuvent être différentes:
- usure des douilles ou des billes des tiges;
- usure des bagues de synchroniseur ou des dents d'embrayage;
- une diminution de l'élasticité des ressorts de retenue.
L'usure des synchroniseurs, des engrenages ou des roulements, le jeu d'arbre, l'huile trop sale ou son faible niveau peuvent provoquer l'apparition de bruits parasites lors du fonctionnement de la transmission.
De nombreux propriétaires signalent des fuites d'huile hors de la boîte.engrenages, qui peuvent être causés par une fixation insuffisante du couvercle du carter, l'usure des joints ou des joints d'arbre. Un niveau d'huile bas dans la boîte entraîne une surchauffe, ce qui peut entraîner une panne complète de la transmission.
La réparation des boîtes de vitesses dans tous les cas ci-dessus est effectuée soit à l'aide de kits de réparation spéciaux, soit en remplaçant les pièces endommagées ou défectueuses.
