Automobile 2
Embrayage
Disque d'embrayage
Arbre primaire de la boite de vitesses
Au repos, les ressorts assurent le contact entre A, B, A' et la transmission du mouvement entre vilebrequin et arbre primaire
En appuyant sur la pédale, la fourchette permet le décollement des plateaux et la non- transmission du mouvement
Multiplication de l'effort avec les différents leviers
Fourchette Disque
Butée à billes (Bague intérieure mobile, bague extérieure fixe) Ressort
A
A'
Volant A
Disque avec garnitures
Guide pour ressorts
Boîte de vitesses
La boîte de vitesses permet :
De réduire la vitesse tout en multipliant le couple (pour monter les côtes) D'inverser le sens de la transmission (marche arrière)
De mettre au point mort (suppression de la liaison entre moteur et roues)
Boîte à trains parallèles (dentures droites)
Arbre primaire (connecté au disque d'embrayage) Arbre intermédiaire Arbre secondaire (lié aux roues) Baladeur
Prise directe (4è) entre arbre primaire et secondaire
Pour la marche arrière, on interpose un pignon entre arbre intermédiaire et arbre secondaire
Prise directe (4è), 3è vitesse
Baladeur de prise directe et 3è A gauche => 4è
Au milieu => point mort A droite => 3è
Prise directe (4è) Troisième
2è et 1ère vitesses
2è vitesse 1ère vitesse
Baladeur de 2è et 1ère A gauche => 2è
Au milieu => point mort A droite => 1ère
Marche arrière
Baladeur de 1ère et 2è laissé au point mort, baladeur de marche arrière enclenché
(sur la figure de gauche , les trois axes sont dans le même plan, ce qui n'est pas le cas en réalité)
Verrouillage assuré par un système de billes et de ressorts
Le levier de vitesses sélectionne le bon baladeur par un mouvement tranversal (rotation autour de l'axe x) puis provoque le déplacement de la fourchette par un mouvement longitudinal (rotation du levier autour de l'axe z perpendiculaire à la feuille)
=> Nécessité d'avoir une rotule entre levier et couvercle de la boîte x
Quand on change de vitesse, l'arbre intermédiaire tourne à une vitesse v' (donné par la vitesse du moteur, l'arbre secondaire tourne à une vitesse v'' (donnée par la vitesse du véhicule)
En débrayant, l'arbre intermédiaire tourne seulement à cause de l'inertie (plus de couple moteur) => la vitesse v' peut s'ajuster sur v'' au prix de chocs relativement modérés)
Fonctionnement bruyant des dentures droites. Fonctionnement plus silencieux des dentures hélicoïdales.
Problèmes de chocs en changeant de vitesses => emploi de synchroniseurs qui éliminent les chocs
Inconvénients des boîtes à trains parallèles (dentures droites)
Boîtes à trains parallèles (dentures hélicoïdales)
Les dentures hélicoïdales sont constamment en prise.
Ajout de crabots et de synchroniseurs (embrayage progressif qui ajuste les vitesses)
Synchroniseur
Le moyeu tourne à la vitesse de l'arbre secondaire.
Il entraîne l'arbre primaire (par exemple) avec le système de cônes (partie interne du synchroniseur entraîné par le système bille-ressort)
Quand les arbres primaire et secondaire tournent à la même vitesse, on enclenche les crabots des arbres primaire et secondaire (la partie externe du synchroniseur translate toute seule, les billes rentrent dans leur logement)
Synchronisation : les vitesses du synchroniseur et du pignon noir s'égalisent
Crabotage
Les billes sont déverrouillées (elles rentrent dans leur logement) Les crabots s'engrènent sans chocs.
Différentiel
Si on veut avoir roulement sans glissement, les roues extérieures et intérieures au virage doivent avoir des vitesses différentes.
En ligne droite, si les roues droites et gauches sont gonflées de manière inégale et si on veut avoir roulement sans glissement, il faut que les roues droites et gauches roulent à des vitesses différentes.
Le différentiel permet d'entraîner les roues motrices à des vitesses différentes.
Le pignon d'attaque entraîne la couronne du différentiel, liée au porte-satellites.
Les satellites S entraînent les planétaires P1 et P2 à des vitesses différentes (en virage)
Vitesse des roues identiques en ligne droite (si les roues sont gonflées de manière égale, les diamètres sont identiques)
En virage
Si on a roulement sans glissement, et si le point M1 a une vitesse V1 alors que le point M2 a une vitesse V2, le satellite tourne par rapport au porte-satellites (ce qu'il ne fait pas en ligne droite).
La vitesse VI du porte-satellites est égale à (V1+V2)/2.
En isolant un satellite, la somme des moments étant nulle en I, on en déduit que le couple est identique sur les deux roues (quelles que soient les vitesses de rotation des roues).
Essieu moteur
Un essieu est un arbre placé transversalement sous la caisse d'un véhicule à roues. Il supporte par l’intermédiaire des fusées les roues situées à ses extrémités. Un essieu peut être simplement porteur, ou moteur et/ou directeur.
(Wikipedia)
Essieu ferroviaire
En automobile, l'essieu constitue l'ensemble des organes qui transmettent le mouvement du différentiel aux roues motrices. Les roues tournent dans l'essieu, la suspension relie l'essieu au chassis.
Si le différentiel fait partie de l'essieu, on parle de différentiel non suspendu
Si le différentiel est relié au chassis, on parle de différentiel suspendu
L'essieu comporte deux parties distinctes et symétriques qui se déplacent par rapport au châssis de manière indépendantes
Joints de transmission
Le joint de cardan permet de transmettre le mouvement entre deux arbres non alignés Ce joint n'est pas homocinétique => Ceci entraÎne une fatigue de torsion non négligeable
Le double joint de cardan est homocinétique
Cas des roues avant motrices et directrices
La roue a deux mouvements par rapport au châssis :
- Un mouvement dans un plan vertical passant par l'axe de la roue (quand la suspension se déforme)
- Un mouvement autour d'un axe vertical commandé par la timonerie de direction
Les arbres de roues sont entraînés par les planétaires au moyen d'un arbre intermédiaire relié par des joints
Chaque demi-essieu comporte
- Un quadrilatère articulé au châssis, se déplaçant dans un plan vertical passant par l'axe de la roue (quand la suspension se déforme)
- le porte-fusée, articulé autour de l'axe de pivotement, supporte l'arbre de la roue
Direction
L'essieu directeur comprend :
- Une partie fixe appelée corps d'essieu
- Une partie articulée autour d'un axe de pivotement (quasi-vertical)
L'axe de fusée reçoit les roues directrices dont le braquage est commandé par les leviers de direction (levier B1 par exemple) que réunit la barre d'accouplement
Châssis
Ressort à lames
Amortisseur
Pour que les roues directrices ne dérapent pas latéralement , il faudrait que les 4 axes de fusée soient concourants au centre instantané de rotation I.
La roue intérieure au virage doit tourner plus que la roue extérieure.
En fait, cette solution est difficile à réaliser en pratique. La condition de non- dérapage n'est réalisée qu'approximativement.
D'après l'épure de Jeantaud, les barres B1 et B2 doivent couper l'essieu arrière en son milieu.
Barre d'accouplement
