Gearhead 101: la transmission

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Bon retour à Réducteur 101 - une série sur les bases du fonctionnement des voitures pour les néophytes de l'automobile.


Dans notre premier article de la série, nous avons discuté des tenants et aboutissants du fonctionnement d'un moteur de voiture. Nous avons appris qu'à travers un tas de minuscules explosions, le moteur de votre voiture crée un mouvement de rotation dans le vilebrequin. Ce mouvement de rotation - appelé couple - est ce qui alimente la voiture.

Tout va bien. Mais comment transférer le couple du moteur pour déplacer les roues de la voiture?


La réponse à cette question est le sujet du message d’aujourd’hui: la transmission.

Qu'est-ce que la transmission

La transmission n'est pas une seule pièce de votre voiture, mais plutôt une série de pièces qui fonctionnent ensemble pour transférer la puissance de rotation produite dans votre moteur à vos roues afin que votre voiture puisse bouger.


Vous avez peut-être déjà rencontré le mot «groupe motopropulseur». Bien qu'il soit souvent utilisé de manière interchangeable avec la transmission, ce n'est pas la même chose. Le groupe motopropulseur englobe tout ce qui fait fonctionner la voiture, y compris le moteur. La transmission englobe les éléments qui font fonctionner la voiture, ne pas y compris le moteur. Ce sont ces pièces exclusives au moteur sur lesquelles nous allons nous concentrer ci-dessous.



Il existe plusieurs arrangements de transmission. Pour cet article, je me concentrerai sur les deux que l'on trouve dans la plupart des véhicules: les transmissions des roues arrière et les transmissions des roues avant. Dans mon prochain article, nous entrerons dans le monde étonnamment compliqué des quatre roues motrices et de la traction intégrale!


Transmission des roues arrière

Illustration du système de traction arrière.

Dans les configurations de transmission aux roues arrière, la puissance est transférée aux roues arrière pour déplacer la voiture. Il s’agit de la transmission qui existe depuis le plus longtemps et qui est encore utilisée de nos jours sur de nombreuses voitures et camions.


Cet agencement offre une myriade d'avantages par rapport à la variété de roues avant. Premièrement, il répartit le poids de manière plus égale entre chaque pneu, ce qui améliore la direction et la maniabilité. Deuxièmement, la traction arrière peut offrir un freinage supérieur par rapport aux véhicules à traction avant. Enfin, et probablement le plus important, les systèmes de transmission des roues arrière répartissent les tâches de direction et de conduite du véhicule, ce qui peut améliorer la maniabilité et l'accélération. Avec les véhicules à traction arrière, les roues arrière n'ont qu'à déplacer la voiture. Dans les voitures à traction avant, les roues doivent à la fois faire avancer ou reculer la voiture et le diriger à gauche ou à droite. Nous en parlerons plus en détail lorsque nous discuterons des dispositions de la transmission des roues avant ci-dessous.

Les transmissions des roues arrière se composent des pièces principales suivantes:


Transmission. Je prévois de consacrer un article entier au fonctionnement des transmissions, mais pour l'instant, sachez que la transmission contrôle la quantité de puissance qui va de votre moteur à vos roues. Dans les voitures à traction arrière, la transmission est fixée à l'arrière du moteur au moyen d'un volant d'inertie. La transmission prend le mouvement de rotation - le couple - du vilebrequin du moteur et le transmet au…

Arbre de transmission. L'arbre d'entraînement est un tube rotatif qui se connecte à l'arrière de la transmission et transmet la puissance de rotation qui a commencé dans le moteur à l'arrière du véhicule au niveau du différentiel (plus à ce sujet dans un peu). Les modèles d'arbre d'entraînement sont de deux types: tube de torsion et Hotchkiss.


Illustration du système d

Les arbres de transmission à tube de couple ont été utilisés sur les véhicules plus anciens et sont encore utilisés sur certains camions et VUS aujourd'hui. L'arbre de transmission lui-même est enfermé dans un tube. Les tubes de couple relient la transmission et le différentiel via un seul joint universel, ou un joint en U pour faire court.

Les arbres d'entraînement Hotchkiss sont la conception d'arbre d'entraînement la plus courante. Contrairement aux arbres de transmission à tube de torsion, les arbres de transmission Hotchkiss ont une conception ouverte, ce qui signifie que vous pouvez réellement voir l'arbre de transmission tourner sous votre voiture lorsqu'elle se déplace. De plus, au lieu d'utiliser un seul joint en U pour connecter la transmission et le différentiel, les arbres de transmission Hotchkiss utilisent deux joints en U.

Différentiel. Le différentiel est la partie de la taille d'un melon qui se trouve entre les deux roues arrière. C’est la dernière étape le long de la transmission avant que le couple ne soit transféré aux roues arrière. Le différentiel transfère le couple, les faisant tourner, ce qui à son tour déplace la voiture.

Une illustration de roue d

C'est ce qu'on appelle un «différentiel» car il permet aux deux roues arrière du même essieu de se déplacer à différent vitesses. Vous vous demandez probablement: «Quand mes roues arrière se déplaceraient-elles à des vitesses différentes?» Eh bien, un exemple courant est chaque fois que vous tournez dans un coin. Lorsque vous tournez à droite, votre roue intérieure (la roue droite) parcourt moins de distance que votre roue extérieure (roue gauche). Pour suivre la roue intérieure, la roue extérieure doit tourner légèrement plus vite. Le différentiel rend cela possible. S'il y avait une connexion solide entre les deux roues, l'une des roues devrait déraper pour que l'essieu continue de bouger.

Si vous voulez une meilleure idée du fonctionnement d'un différentiel, regardez cette superbe vidéo de 1937:

Transmission aux roues avant

Illustration du système de traction avant.

De nombreuses voitures utilisent aujourd'hui la traction avant. Au lieu des roues arrière alimentant le mouvement, les roues avant le font. Par conséquent, vous n’avez pas besoin d’un long arbre de transmission sur toute la longueur de la voiture pour transférer le couple et déplacer les roues. Tous les composants de la chaîne cinématique - transmission, différentiel et arbres de transmission - se trouvent à l'avant de la voiture. Pour installer tous ces composants à l'avant, les voitures équipées d'une transmission aux roues avant placent le moteur latéralement dans la voiture. C'est ce qu'on appelle un «placement transversal du moteur». Ouvrez le capot de votre voiture - si le moteur tourne horizontalement et non verticalement, vous avez probablement une voiture à traction avant.

Étant donné que toutes les pièces d'une transmission à roue avant sont positionnées à l'avant d'un véhicule, vous pouvez les rendre plus petites et plus légères. Ou vous pouvez agrandir les voitures, mais simplement avoir plus de place pour les passagers. Par conséquent, la plupart des mini-fourgonnettes utilisent la traction avant.

Un autre avantage des véhicules à traction avant est que, comme il y a plus de poids à l'avant du véhicule en raison de tous les composants de la transmission à l'avant, il offre plus de traction sur les surfaces glissantes, comme la neige. Cependant, vous n'obtenez cet avantage de traction qu'à des vitesses plus basses. Lorsque vous voyagez à des vitesses plus élevées, la traction arrière offre en fait une meilleure traction.

Les transmissions des roues avant ont la même configuration de base que les transmissions des roues arrière, mais les pièces sont un peu différentes:

Transaxle. Au lieu d'une transmission, la plupart des transmissions aux roues avant ont une boîte-pont. Une boîte-pont combine la transmission et le différentiel en une seule unité. Si vous possédez une voiture à traction avant et que vous souhaitez gagner des points bonus Car Guy, ne considérez pas votre transmission comme une transmission, mais comme une boîte-pont.

Alors que la plupart des voitures qui utilisent des boîtes-pont les montent juste à côté du moteur, certaines voitures de sport utilisent des boîtes-pont sur les trains à propulsion arrière pour une répartition uniforme du poids.

Demi-arbre. Comme tous les composants de la transmission se trouvent à l'avant de la voiture, les véhicules à traction avant n'ont pas besoin de longs arbres de transmission pour transférer le couple aux roues. Au lieu de cela, un demi-arbre se connecte de la boîte-pont à l'ensemble de roue.

À la place des joints en U, des demi-arbres relient la boîte-pont et l'ensemble de roue avec des joints homocinétiques ou joints homocinétiques. Les joints homocinétiques utilisent un mécanisme à roulement à billes pour réduire la friction et permettre les mouvements de roues plus complexes utilisés dans les voitures à traction avant - rappelez-vous, les voitures à traction avant doivent non seulement faire avancer la voiture, mais aussi la diriger à gauche et à droite .

Eh bien, voilà - les bases de la transmission. Vous pouvez maintenant expliquer à votre fils de cinq ans comment votre voiture se déplace. Si vous souhaitez plus d'informations sur les systèmes automobiles, consultez le livre Comment fonctionnent les voitures. Cela m'a beaucoup aidé dans mes recherches. L'auteur fait un excellent travail en décomposant les choses en un langage que même le débutant peut comprendre.

Lors de notre prochaine session de Gearhead 101, nous examinerons deux autres types d'arrangements de transmission: la transmission intégrale et le 4X4.

Illustrations de Ted Slampyak