Architecture d’une Transmission d’Automobile

Étant donné le peu de couple disponible au ralenti, le démarrage du moteur n’est réalisable qu’à “vide”. L’arbre moteur ne peut donc pas rester en “prise directe” avec les roues. Nous devons donc installer un mécanisme qui permet le désaccouplement temporaire entre les roues et l’arbre moteur. De plus, cet accouplement doit autoriser un glissement relatif entre l’arbre d’entrée et l’arbre de sortie. L’organe qui réalise cette fonction se nomme un embrayage. Le couple C transmis par un embrayage, dépend de l’intensité de l’effort presseur F en newton, du coefficient de frottement f et du rayon moyen en mètre.Le moteur entraîne les roues motrices par l’intermédiaire d’un embrayage. Nous obtenons donc l’architecture ci-contre. Notre véhicule atteint la vitesse maximale Vmax de 191 km/h lorsque le moteur délivre sa puissance maximale Nous souhaitons vérifier si l’architecture retenue est compatible avec les performances attendues. Il nous faut commencer par obtenir des informations sur la dimension d’un pneu. Notre véhicule est équipé de pneus sur lesquels est inscrite la mention:D’après la valeur de R0, et en supposant qu’il n’y a pas de perte dans la chaîne de transmission de puissance (rendements égaux à 1), comparez les couples Cm et Cr. Devez-vous installer le réducteur avant ou après l’embrayage? Justifiez votre réponse.  = Pr / Pm = Cr.wr/Cm.wm = Ro. Cr/Cm = > 1=0,4Cr/Cm => Cm=0,4Cr .

Le couple moteur étant plus faible que le couple de sortie du réducteur, l’embrayage doit être installé avant le réducteur pour éviter un patinage trop important. Tracez, sur le graphe, l’évolution de la vitesse du véhicule V, en fonction de la fréquence de rotation du moteur Nm, lorsque le réducteur précédent est installé. V=R.w=(Dp/2).(2Nr/60) V=(Dp/2).(2Nm.R0/60) V=(0,627/2).(2x0,4/60).Nm V= 0,01313Nm (m/s) Quelle est la vitesse du véhicule lorsque le moteur tourne au ralenti ? Qu’en concluez-vous? Qu’envisagez-vous comme solution technologique pour remédier à ce soucis? Si Nm = 800tr/min, V = 10,5m/s = 37,8km/h . La vitesse du véhicule est trop grande quand le moteur est au ralenti. Il faut donc réduire cette vitesse en interposant un réducteur particulier : la boite de vitessesL’étude précédente nous a permis de nous rendre compte que “plusieurs” rapports de réduction sont nécessaires pour espérer une conduite agréable du véhicule. De nos jours, les véhicules automobiles sont équipés de boîte 5 voire 6 vitesses en plus de la marche arrière. En fonction de l’étagement de ces rapports, l’automobile a des reprises plus ou moins “agressives”.

Tout est une histoire de compromis. Cette boîte de vitesses est intercalée entre l’embrayage et le pont qui intègre, lui aussi, une partie de la réduction de la fréquence de rotation du moteur.En virage, les roues d’un véhicule automobile ne parcourent pas toutes la même distance. Elles ne tournent donc pas toutes à la même vitesse. Il est donc nécessaire d’intercaler un mécanisme qui va distribuer le couple délivré par le moteur, aux deux roues motrices, et ce, à des fréquences de rotation différentes. Cette fonction est assurée par le différentiel. Prouvez, sur le dessin ci-dessous, que les roues ne tournent pas à la même vitesse. Pour cela, déterminez les vitesses VA, VB, VC et VD sachant que VE = 40 km/Les roues motrices sont installées sur des “fusées” qui possèdent une mobilité par rapport au châssis du véhicule. Ces mobilités sont nécessaires pour : • l’orientation des roues (direction), • absorber les irrégularités de la route, • assurer la tenue de route (adhérence). Par conséquent, l’accouplement entre les roues motrices et la sortie du différentiel ne peut pas être rigide. La mobilité nécessaire est obtenue grâce aux cardans.