Boîte de vitesse : fonctionnement et composants

La boîte de vitesse est un dispositif mécanique qui assure la transmission manuelle de la puissance moteur. Elle permet d’adapter le couple moteur aux besoins de l’arbre récepteur (les roues). Attention ! On ne parle pas de boite de vitesse automatique qui assure une transmission automatique.

Ce dispositif propose des coefficients de réduction ou de démultiplication permettant au s’adapter aux conditions de roulage du véhicule. Ces rapports de transmission intégrale varient selon la vitesse du véhicule.
Découvrons ensemble le principe de fonctionnement de la boîte de vitesse ainsi que les problèmes courants qui peuvent l’affecter.

La boîte de vitesse : quelles sont les pièces qui la composent ?

La fourchette : la boîte de vitesse en contient plusieurs, elle permet de déplacer le baladeur dans le but d’engager un rapport de vitesse.

Le baladeur : il permet de craboter (emboiter) les engrenages de l’arbre secondaire. Le point mort représente la situation ou aucun pignon n’est en crabotage.

Bague synchroniseur : il permet de synchroniser les vitesses de l’arbre et l’engrenage sur l’arbre secondaire.

Arbre primaire : il tourne à la même vitesse que le moteur grâce au vilebrequin qui le relie via l’embrayage.

Arbre de transmission intermédiaire : situé parallèlement à l’arbre primaire pour le lier à l’arbre secondaire.

L’arbre secondaire : les pignons des différentes vitesses se situent sur cet arbre.

Le différentiel : situé entre la boîte de vitesse et les roues pour permettre la distribution de la vitesse entre les roues gauches et droites.

Les roulements : ils permettent la rotation des arbres.

L’huile de boîte de vitesse : l’huile boite de vitesse assure le refroidissement des différents engrenages ainsi que leur lubrification.

Le principe de fonctionnement de la boîte de vitesse

Comme cité plus haut, la boîte de vitesse manuelle régule la transmission de la puissance fournie par le moteur thermique (moteur essence ou moteur diesel) aux roues pour faire avancer le véhicule. Étant limité à une plage de régime moteur voiture allant de 1000 à 5000 tours par minute, il doit adapter sa puissance aux différentes situations : la puissance nécessaire pour le démarrage du véhicule n’est pas égale à celle pour maintenir une haute vitesse.

La boîte manuelle effectue le changement des rapports de transmission grâce à un système d’engrenages.

Pour aller plus loin

Le mouvement du levier de vitesse est transmis via une tringlerie (pièce mécanique sous forme de tige) qui fait bouger la fourchette. Cette dernière transmet le mouvement en bougeant un baladeur. Cette action cause le crabotage d’un pignon fou de l’arbre secondaire ce qui engage une vitesse.

En fait, dans le cas d’une boîte de vitesse à 3 arbres, les arbres secondaires et primaires sont alignés donnant l’illusion d’un seul arbre. Sur le plan pratique, l’arbre primaire fait bouger l’arbre secondaire via un arbre intermédiaire. Le fonctionnement d’une boîte à deux arbres est beaucoup plus simple.

Pour résumer le fonctionnement

Pour simplifier, gardez en tête que les engrenages de la boîte de vitesse sont reliés les uns aux autres dans toutes les positions, même en point mort. L’engagement d’une vitesse ne consiste en réalité qu’à bloquer un engrenage de l’arbre secondaire (dit pignon fou).

La marche arrière s’explique par le fait d’intercaler un pignon supplémentaire pour inverser le sens des roues.

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