Fonctionnement boîte à vitesses

[Mzr]

La boîte manuelle dite « à pignons toujours en prise » est la plus utilisée de nos jours; elle se distingue sur ce point des boîtes de machines outils qui disposent d'engrenages désaccouplés.

Ce type de boîte est constitué généralement de deux arbres portant des pignons :

L’arbre d’entrée (ou primaire) lié à l’arbre moteur via l'embrayage, porte les pignons primaires fixes. Il y a autant de pignons que de rapports de boîte.
L’arbre de sortie (ou secondaire) portant des pignons fous (engrenant respectivement avec un pignon de l'arbre d'entrée), les systèmes de crabotage et les synchroniseurs.
Le troisième arbre n'intervient que pour la marche arrière. Il contient un pignon pouvant coulisser et s'intercaler entre un pignon de l'arbre d'entrée et un autre de l'arbre de sortie ; ainsi, on dispose d'un engrenage de plus entre les deux arbres (soit deux inversions de sens de rotation au lieu d'une), d'où la marche inversée. C'est le seul cas où l'engrenage n'est pas toujours en prise.
L'arbre de sortie est lié au couple conique du différentiel, intégré au carter de la boîte (pour les véhicules à traction avant) ou reporté sur le pont arrière (pour les véhicules à propulsion).
Le changement de rapport se fait par manipulation de coulisseaux actionnant crabots et synchroniseurs grâce aux fourchettes de commandes liées temporairement au levier de vitesses.



Fonctionnement :

Sélection d'un rapport
Le principe de ce type de boîte repose sur le choix de plusieurs couples de pignons (appelés engrenages) offrant des rapports de transmission différents. Chaque engrenage est constitué d’un pignon d'entrée solidaire de l’arbre primaire, et d’un autre pignon de sortie en liaison pivot avec l’arbre secondaire. Un rapport est enclenché lorsqu'un des pignons de sortie devient solidaire de l'arbre secondaire. Pendant ce temps les autres pignons tournent librement. On dit qu'ils sont fous.

Après débrayage, pour rendre un pignon fou solidaire de son arbre, il faut dans un premier temps le synchroniser avec son arbre, c'est-à-dire annuler la vitesse de rotation relative, puis le bloquer en rotation. La manœuvre est assurée par un synchroniseur (synchro) et un crabot montés sur des cannelures, donc en liaison glissière avec l’arbre, et commandés en translation par l’une des fourchettes. L'accouplement entre le crabot et le pignon correspondant s'effectue au moyen de dents, qui peuvent être frontales (créneaux) ou périphériques (cannelures). Les formes complémentaires des deux éléments assurent une transmission de la puissance par obstacle. Ce sont ces dents-là qui grognent lorsqu'on loupe la manœuvre, et pas les dents d'engrenage.

Le maintien du rapport enclenché se fait à l’aide d’un système de verrouillage des crabots sur l'arbre de sortie, mais aussi des coulisseaux de fourchette (entraînés par le levier de vitesses) sur le carter de boîte.


Engrenages
Dans ce type de boîte, on adopte généralement des engrenages à denture hélicoïdale. Ils sont plus silencieux car les dents en prise sont plus nombreuses (rapport de conduite amélioré); elles subissent donc chacune moins de charge que les pignons à dentures droites. Malheureusement, elles provoquent une poussée axiale, ce qui impose l'utilisation de roulements adaptés et un renforcement des paliers. Il faut noter que la marche arrière est obtenue avec des pignons à denture droite, ce qui explique le bruit si caractéristique. Ce même bruit est identifiable sur les voitures anciennes. Ce choix est imposé par le principe même de la marche arrière puisqu'un pignon est déplacé axialement pour relier les deux arbres (un engrenage supplémentaire pour l'inversion).

[Mzr]

J'ai trouvé l'article super bien fait et très clair, donc je le partage !

J'ai, entre autres, compris pourquoi la marche arrière fait autant de bruits !

[GTT]

Le seul truc qui manque, ce sont les illustrations, sinon c'est bien écrit...

[Vieux motard]

Merci MZR, je viens de comprendre pourquoi ma moto fait un bruit de marche arrière de voiture à vitesse réduite en ville

C'est de la denture droite sur la plupart des boites séquentielles de moto, le tout monté sur paliers lisses graissés sous pression ou roulement à bille ou à aiguille, suivant les contraintes de couple

[Mzr]

Seule la première est en pignon droit ?

[Vieux motard]

Non, les cinq vitesses. J'ai pas trouvé des éclatés de ma boite, mais celle d'une moto très proche, que j'ai eu dans le passé (Honda 650 NTV) et qui faisait le même type de bruit, avec presque le même moteur (V2 Honda à 52° équipant un bon paquet de motoculteurs Honda depuis la 500 NTV jusqu'à la 800 Pacific Coast en passant par les Transalps, Africa Twin...).


Clic

Issue du site de micro-fiche Honda Motors http://www.bike-parts.fr

En fait, je pense que je n'entends ce type de bruit de marche arrière qu'à basse vitesse, parce que le vent sur le casque et l'échapement m'empêche rapidement d'entendre quoi que ce soit au-dessus de 60-80km/h.

[Mzr]

D'ac, merci pour la précision.