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Boîte de vitesse automatique et manuelle - épicycloïde - double embrayage - variateur continu
Boîte de vitesse automatique et manuelle - épicycloïde - double embrayage - variateur continu
Comme on a vu dans les vidéos précédentes, la boîte de vitesse manuelle est constituée principalement par un accouplement d’engrenage et embrayage.
La boîte automatique traditionnelle au contraire utilise un système planétaire et un convertisseur de couple.
Quand on choisit d’acheter une nouvelle voiture, la question est toujours la même: est-ce que je dois choisir la boîte manuelle ou automatique?
Ces technologies complètement différentes représentent l’un entre les éléments les plus importants dans la mécanique d’une voiture et elles influencent les caractéristiques dynamiques du véhicule.
Dans cette vidéo, on va expliquer le fonctionnement de la boîte manuelle et on va voir les différents types de boîte automatique.
Un moteur à combustion interne produit un couple moteur, une puissance et un rendement optimal seulement à l’intérieur d’un intervalle de vitesse limité. Pour cette raison, la transmission, qui conduit le mouvement aux roues, doit avoir plusieurs rapports qui entrent en service l’un après l’autre avec l’augmentation de la vitesse.
De cette manière, on peut varier la vitesse du véhicule même si on maintient le moteur à combustion interne dans un régime optimal de rotation.
Jaes, engagée depuis 10ans dans le secteur des fournitures industrielles, est devenue le partenaire de référence pour certaines entre les plus importantes entreprises dans le secteur automobile.
Voyons voir maintenant les différentes typologies de boîte de vitesse.
Commençons par la manuelle, c’est-à-dire la typologie de boîte la plus populaire en Europe. La boîte manuelle implique de première main le conducteur qui intervient directement sur le levier de la boîte pour gérer toutes les phases du changement de vitesse. Les voitures équipées de boîte manuelle d’habitude sont plus économiques et l’entretien est plus simple.
En appuyant à fond sur le pédale de l’embrayage, le disque de l’embrayage est éloigné du volant, en détachant la rotation entre moteur et boîte de vitesse.
Les couples d’engrenages de l’arbre primaire et secondaire sont toujours connectées entre elles mais l’une des deux n’est pas directement liée à son arbre.
En bougeant le sélecteur de la boîte sur la première vitesse, l’engrenage libre de la première vitesse est connecté à son arbre. Et à ce moment, en soulevant le pédale de l’embrayage, l’arbre primaire de la boîte se reconnecte au moteur pour faire partir la voiture.
Pour pouvoir changer le rapport en marche, l’engrenage libre de chaque couple est équipé d’un synchroniseur qui permet à l’arbre primaire de synchroniser sa vitesse avec le même engrenage.
Maintenant on peut voir les autres rapports qui entrent en fonction, la deuxième, la troisième, la quatrième et la cinquième. La marche arrière se différencie des autres rapports parce qu’elle possède un engrenage supplémentaire qui est interposé entre les deux autres engrenage. De cette manière, l’arbre secondaire tournera dans le sens contraire.
Si tu souhaite en savoir plus sur le fonctionnement de la boîte de vitesse manuelle, regarde notre vidéo précédente.
La boîte automatique, par contre, garantit un plus grand confort pour le conducteur, qui ne doit plus intervenir sur le levier de la boîte et sur l’embrayage.
Les voitures à boîte de vitesse automatique en effet n’ont pas de pédale d’embrayage, il ne suffit qu’accélérer et freiner et le différentes vitesses seront engagées et rétrogradées automatiquement. Pour beaucoup de gens, cet avantage contribue à garantir une plus grande sécurité pendant la conduite en tant qu’il n’est pas nécessaire soulever les mains du volant.
La boîte robotisée est la typologie de boîte automatique la plus simple. En effet, il s’agit d’une normale boîte manuelle où les vitesses et l’embrayage sont commandés par un boîtier électronique, qui selon la vitesse du véhicule choisit quel vitesse utiliser.
Généralement, avec la boîte robotisée il est aussi possible de sélectionner à son goût la vitesse grâce à un levier ou à un paddle placé directement sous le volant.
L’avantage de cette typologie de boîte est sûrement le bas coût de production par rapport aux autres typologies de boîte automatique.
La boîte automatique à rouage épicycloïdal est la plus répandue. Elle est très populaire aux États-Unis, elle a l’avantage d’être beaucoup plus fluide pendant le changement entre une vitesse et l’autre. Malheureusement, elle aussi a le désavantage d’avoir un rendement inférieur, ainsi qu’un coût d’achat et d’entretien plus haut par rapport aux autres typologies de boîte automatique.
La boîte automatique traditionnelle au contraire utilise un système planétaire et un convertisseur de couple.
Quand on choisit d’acheter une nouvelle voiture, la question est toujours la même: est-ce que je dois choisir la boîte manuelle ou automatique?
Ces technologies complètement différentes représentent l’un entre les éléments les plus importants dans la mécanique d’une voiture et elles influencent les caractéristiques dynamiques du véhicule.
Dans cette vidéo, on va expliquer le fonctionnement de la boîte manuelle et on va voir les différents types de boîte automatique.
Un moteur à combustion interne produit un couple moteur, une puissance et un rendement optimal seulement à l’intérieur d’un intervalle de vitesse limité. Pour cette raison, la transmission, qui conduit le mouvement aux roues, doit avoir plusieurs rapports qui entrent en service l’un après l’autre avec l’augmentation de la vitesse.
De cette manière, on peut varier la vitesse du véhicule même si on maintient le moteur à combustion interne dans un régime optimal de rotation.
Jaes, engagée depuis 10ans dans le secteur des fournitures industrielles, est devenue le partenaire de référence pour certaines entre les plus importantes entreprises dans le secteur automobile.
Voyons voir maintenant les différentes typologies de boîte de vitesse.
Commençons par la manuelle, c’est-à-dire la typologie de boîte la plus populaire en Europe. La boîte manuelle implique de première main le conducteur qui intervient directement sur le levier de la boîte pour gérer toutes les phases du changement de vitesse. Les voitures équipées de boîte manuelle d’habitude sont plus économiques et l’entretien est plus simple.
En appuyant à fond sur le pédale de l’embrayage, le disque de l’embrayage est éloigné du volant, en détachant la rotation entre moteur et boîte de vitesse.
Les couples d’engrenages de l’arbre primaire et secondaire sont toujours connectées entre elles mais l’une des deux n’est pas directement liée à son arbre.
En bougeant le sélecteur de la boîte sur la première vitesse, l’engrenage libre de la première vitesse est connecté à son arbre. Et à ce moment, en soulevant le pédale de l’embrayage, l’arbre primaire de la boîte se reconnecte au moteur pour faire partir la voiture.
Pour pouvoir changer le rapport en marche, l’engrenage libre de chaque couple est équipé d’un synchroniseur qui permet à l’arbre primaire de synchroniser sa vitesse avec le même engrenage.
Maintenant on peut voir les autres rapports qui entrent en fonction, la deuxième, la troisième, la quatrième et la cinquième. La marche arrière se différencie des autres rapports parce qu’elle possède un engrenage supplémentaire qui est interposé entre les deux autres engrenage. De cette manière, l’arbre secondaire tournera dans le sens contraire.
Si tu souhaite en savoir plus sur le fonctionnement de la boîte de vitesse manuelle, regarde notre vidéo précédente.
La boîte automatique, par contre, garantit un plus grand confort pour le conducteur, qui ne doit plus intervenir sur le levier de la boîte et sur l’embrayage.
Les voitures à boîte de vitesse automatique en effet n’ont pas de pédale d’embrayage, il ne suffit qu’accélérer et freiner et le différentes vitesses seront engagées et rétrogradées automatiquement. Pour beaucoup de gens, cet avantage contribue à garantir une plus grande sécurité pendant la conduite en tant qu’il n’est pas nécessaire soulever les mains du volant.
La boîte robotisée est la typologie de boîte automatique la plus simple. En effet, il s’agit d’une normale boîte manuelle où les vitesses et l’embrayage sont commandés par un boîtier électronique, qui selon la vitesse du véhicule choisit quel vitesse utiliser.
Généralement, avec la boîte robotisée il est aussi possible de sélectionner à son goût la vitesse grâce à un levier ou à un paddle placé directement sous le volant.
L’avantage de cette typologie de boîte est sûrement le bas coût de production par rapport aux autres typologies de boîte automatique.
La boîte automatique à rouage épicycloïdal est la plus répandue. Elle est très populaire aux États-Unis, elle a l’avantage d’être beaucoup plus fluide pendant le changement entre une vitesse et l’autre. Malheureusement, elle aussi a le désavantage d’avoir un rendement inférieur, ainsi qu’un coût d’achat et d’entretien plus haut par rapport aux autres typologies de boîte automatique.
La transmission automatique à rouage épicycloïdal se différencie des autres parce qu’elle utilise une cage de pignons planétaire et un convertisseur de couple à la place d’accouplement d’engrenages et embrayage.
Dans cet ensemble d’engrenages épicycloïdaux, on peut remarquer deux inputs et deux outputs. En changeant ces deux vitesses d’entrée, on peut observer une différente vitesse à la sortie.
Si on ajoute un autre ensemble, on peut voir que la cage de pignons satellites (ce qui est la sortie du deuxième ensemble) est connectée à la couronne internement dentée qui n’est qu’une des entrée du premier ensemble.
Cet accouplement forme une simple transmission automatique à deux vitesses.
Deux paquets d’embrayage sont disposés sur les couronnes internement dentées.
Quand le paquet d’embrayage du premier ensemble est comprimé, celui-ci arrête le mouvement de sa couronne qui est le premier input, mais pas celui de son pignon solaire qui, par contre, est son deuxième input. De cette manière, le pignon solaire bouge les engrenages planétaires et la cage de pignons satellites, pour obtenir la première vitesse.
En relâchant le paquet d’embrayage du premier ensemble et en comprimant le deuxième ensemble, la cage de pignons satellites (qui est la sortie du deuxième ensemble) pourra faire tourner la couronne du premier ensemble en donnant une vitesse plus grande à la sortie du premier ensemble, pour obtenir la deuxième vitesse.
Plusieurs séries forment les autres engrenages, et si on les active ensemble, elle forment encore plus rapports; de cette manière avec seulement 3 ensembles on peut obtenir 6 vitesses et une marche arrière.
La boîte de vitesse est quasiment instantanée, ce qui permet de réduire la perte d’accélération entre une vitesse et l’autre. À la place du disque de l’embrayage, la boîte automatique possède un convertisseur de couple, qui déconnecte automatiquement le moteur de la boîte de vitesse quand le véhicule est à l’arrêt avec le moteur en marche et reconnecte graduellement les deux parts en phase d’accélération.
Il est composé par une turbine immergée dans un fluide pour transmettre graduellement le couple moteur. Malheureusement, ce dispositif se révèle être peu efficient à faible vitesse.
Une autre typologie très populaire de boîte de vitesse est la boîte à double embrayage. Elle est très répandue entre les voitures sportives et elle a l’avantage d’être extrêmement rapide et annule la perte de puissance entre une vitesse et l’autre. Mais elle est beaucoup plus chère.
Comme pour la boîte manuelle, il y a des paires d’engrenages toujours engagées entre eux, avec l’engrenage libre de chaque paire équipée d’un synchroniseur.
La boîte à double embrayage donc est très similaire à la manuelle, avec la seule différence que les engrenages sont placés sur deux différents arbres coaxiaux: un pour les vitesses paires, l’autre pour les vitesses impaires, connectés à deux embrayages.
Quand on marche en première vitesse, le manchon et le synchroniseur de la deuxième vitesse sont déjà engagés. Après, la première vitesse est relâchée et à la fois le seconde embrayage est engagé, pour passer donc à la deuxième vitesse.
Cette procédure se répète pour chaque rapport, pour garantir un changement de vitesse en très peu de temps.
Un particulier type de boîte automatique est le variateur continu ou CVT, qui a un rendement optimal ainsi qu’un mécanisme très simple.
Il produit un passage continu entre les rapports de transmission qui rend le changement imperceptible.
La boîte à variation continue possède deux poulies coniques et une courroie d’acier.
Dans les premières phases d’accélération, la poulie d’input donne à la courroie un diamètre petit, et la poulie d’output un diamètre grand; de cette manière la vitesse de sortie sera plus faible par rapport à la vitesse d’entrée et le couple sera plus grand.
En augmentant la vitesse, les cônes de la poulie d’input s’approchent entre eux en augmentant le diamètre de la courroie, en même temps les cônes de la poulie d’output s’éloignent entre eux en réduisant le diamètre de la courroie; de cette manière on augmente la vitesse de sortie sans interruption de puissance.
Dans cet ensemble d’engrenages épicycloïdaux, on peut remarquer deux inputs et deux outputs. En changeant ces deux vitesses d’entrée, on peut observer une différente vitesse à la sortie.
Si on ajoute un autre ensemble, on peut voir que la cage de pignons satellites (ce qui est la sortie du deuxième ensemble) est connectée à la couronne internement dentée qui n’est qu’une des entrée du premier ensemble.
Cet accouplement forme une simple transmission automatique à deux vitesses.
Deux paquets d’embrayage sont disposés sur les couronnes internement dentées.
Quand le paquet d’embrayage du premier ensemble est comprimé, celui-ci arrête le mouvement de sa couronne qui est le premier input, mais pas celui de son pignon solaire qui, par contre, est son deuxième input. De cette manière, le pignon solaire bouge les engrenages planétaires et la cage de pignons satellites, pour obtenir la première vitesse.
En relâchant le paquet d’embrayage du premier ensemble et en comprimant le deuxième ensemble, la cage de pignons satellites (qui est la sortie du deuxième ensemble) pourra faire tourner la couronne du premier ensemble en donnant une vitesse plus grande à la sortie du premier ensemble, pour obtenir la deuxième vitesse.
Plusieurs séries forment les autres engrenages, et si on les active ensemble, elle forment encore plus rapports; de cette manière avec seulement 3 ensembles on peut obtenir 6 vitesses et une marche arrière.
La boîte de vitesse est quasiment instantanée, ce qui permet de réduire la perte d’accélération entre une vitesse et l’autre. À la place du disque de l’embrayage, la boîte automatique possède un convertisseur de couple, qui déconnecte automatiquement le moteur de la boîte de vitesse quand le véhicule est à l’arrêt avec le moteur en marche et reconnecte graduellement les deux parts en phase d’accélération.
Il est composé par une turbine immergée dans un fluide pour transmettre graduellement le couple moteur. Malheureusement, ce dispositif se révèle être peu efficient à faible vitesse.
Une autre typologie très populaire de boîte de vitesse est la boîte à double embrayage. Elle est très répandue entre les voitures sportives et elle a l’avantage d’être extrêmement rapide et annule la perte de puissance entre une vitesse et l’autre. Mais elle est beaucoup plus chère.
Comme pour la boîte manuelle, il y a des paires d’engrenages toujours engagées entre eux, avec l’engrenage libre de chaque paire équipée d’un synchroniseur.
La boîte à double embrayage donc est très similaire à la manuelle, avec la seule différence que les engrenages sont placés sur deux différents arbres coaxiaux: un pour les vitesses paires, l’autre pour les vitesses impaires, connectés à deux embrayages.
Quand on marche en première vitesse, le manchon et le synchroniseur de la deuxième vitesse sont déjà engagés. Après, la première vitesse est relâchée et à la fois le seconde embrayage est engagé, pour passer donc à la deuxième vitesse.
Cette procédure se répète pour chaque rapport, pour garantir un changement de vitesse en très peu de temps.
Un particulier type de boîte automatique est le variateur continu ou CVT, qui a un rendement optimal ainsi qu’un mécanisme très simple.
Il produit un passage continu entre les rapports de transmission qui rend le changement imperceptible.
La boîte à variation continue possède deux poulies coniques et une courroie d’acier.
Dans les premières phases d’accélération, la poulie d’input donne à la courroie un diamètre petit, et la poulie d’output un diamètre grand; de cette manière la vitesse de sortie sera plus faible par rapport à la vitesse d’entrée et le couple sera plus grand.
En augmentant la vitesse, les cônes de la poulie d’input s’approchent entre eux en augmentant le diamètre de la courroie, en même temps les cônes de la poulie d’output s’éloignent entre eux en réduisant le diamètre de la courroie; de cette manière on augmente la vitesse de sortie sans interruption de puissance.