Cours mécanique automobile système de transmission, tutoriel & guide de travaux pratiques en pdf.

La boite de vitesse

Définition : Une boite de vitesse est un élément est élément mécanique proposant plusieurs rapports de transmission entre un arbre moteur et arbre de sortie. Son cas d’utilisation le plus fréquent est la transmission du couple d’un moteur thermique aux roues motrices d’un véhicule. Elle est aussi utilisée dans de multiples autres contextes tels que les machines-outils, machines agricoles… La boite de vitesse est l’élément qui adapte le couple moteur disponible, souvent contant ou peu négociable, au couple souvent très variable et nécessaire au fonctionnement d’un dispositif mécanique : mise en mouvement, entretien du mouvement, transformation de puissance. Pour un véhicule, il s’agit de la résistance inertielle au démarrage ou celle à l’avancement varient suivant les conditions de roulage (plat, montées, descente, virages..).

Fonction d’une boite de vitesse : La fonction d’une boite de vitesses est de réduire (démultiplier) et de multiplier les efforts du moteur avant leur transmission aux roues via un certain nombre de rapports avant et une marche arrière. Ainsi le rapport de démultiplication correspond-il à la différence de vitesse de rotation à l’entrée de la boite (coté moteur) et la sortie (coté roues). Ces rapports sont engendrés par des engrenages.

Nécessité d’une boite de vitesse : Pour adapter la vitesse de rotation et le couple (effort tournant) d’un moteur à un récepteur, on interpose un réducteur ou un multiplicateur à un seul rapport. Or, un rapport ne suffit pas lorsque l’on doit faire face à des conditions de travail variées. Exemple, pour une voiture, à l’arrêt ou en côte, nous avons besoins d’un couple important et d’une vitesse plus faible au niveau des roues. En revanche sur le plat lorsque la voiture est élancée, nous avons besoin de plus de vitesse et d’un couple plus faible (puisqu’il y a moins de résistance) au niveau des roues. Ainsi, on voit bien que le véhicule n’a pas toujours la même demande alors que le régime de rotation de son moteur doit rester le plus prés possible de son point de rendement le plus favorable (entre 2000 et 6000 tr/min) point qui se déplace en fonction de la puissance requis.
En pratique, on se contente de compromis car on peut multiplier à l’infini le nombre de rapport d’une transmission à engrenages. Une boite de vitesse moderne d’automobile aura donc 5 ou 6 rapports.