Transmission/La boîte à vitesses : Comment ils fonctionnent

La boîte à vitesses - Comment ils fonctionnent (traduction )

Après avoir décidé ou même mis en œuvre une ligne de conduite pour renforcer les performances du moteur de votre Mini, maximiser son potentiel devrait englober un bon examen de la boîte de vitesses. C'est rarement le cas, car la plupart des gens jettent un coup d'œil à ces dents apparemment formidables et décident que ce n'est pas pour eux et restez bien à l'écart.

Le feu de cette peur est attisé par ces spécialistes astucieux qui connaissent les tenants et les aboutissants de la mini-box, à un point tel que payer quelqu'un pour trier le travail est une bien meilleure perspective que de le faire vous-même. Le coût de ce qui influence la décision. Cependant, je suis ici pour vous dire que la partie la plus difficile de gérer une boîte de vitesses est d'avoir les outils pour le faire. À part une sélection raisonnable trouvée dans une trousse à outils moyenne, les seuls autres outils essentiels sont une douille AF 1-1 / 2 ”(ou une clé si vous devez vraiment, comme utilisé pour faire vos joints à rotule), une 1-1 / 8 ”(Comme utilisé sur les écrous de moyeu Mini freinés à tambour) et une barre d'articulation décente. Ceux-ci sont nécessaires respectivement pour l'écrou de pignon et le premier écrou d'arbre de mouvement. Les douilles sont vraiment nécessaires car il est impossible de serrer les écrous avec une clé! La clé dynamométrique nécessaire doit être capable de supporter 150 lb-pi. Décaper une boîte prend moins de trois quarts d'heure, reconstruire une heure avec soin une fois que vous êtes familier et que toutes les pièces sont nettoyées. Sérieusement.

Je ne vais pas entrer dans la façon de démonter et reconstruire la boîte de vitesses ici, car cela est assez bien traité dans les manuels d'atelier (Haynes est préférable ici car le manuel Rover suppose une connaissance préalable de la boîte de vitesses).

La peur instillée par presque tout ce que vous pouvez nommer provient principalement d'une source - l'inconnu. Le point de départ est une compréhension fondamentale de quel que soit le sujet. Dans ce cas, la base est en fait ce que fait la boîte de vitesses, ou plus exactement COMMENT elle le fait. C'est vraiment beaucoup plus simple que la première impression donnée en regardant la boîte de vitesses pour la première fois.

Souvenez-vous de ces jours passés à l'école, en particulier les cours de physique. La physique élémentaire nous a appris les lois de l'effet de levier, vous savez - les longs leviers facilitent beaucoup le déplacement d'objets lourds que les objets courts, les points pivots, etc. (généralement étayés par des études sur la façon dont les Égyptiens ont construit des pyramides, érigé des monolithes, comment Stone Henge a été construit, etc.). Eh bien, la boîte de vitesses de votre redoutable Mini n'est rien de plus qu'une collection de leviers de différentes longueurs pour en déplacer le poids à des vitesses variables.

Le plus intelligent était de placer ces leviers dans un espace si petit et compact. Les concepteurs ont donc fait rouler les leviers pour former un cercle - formant ainsi un levier continu. Voir les schémas suivants pour la représentation picturale. Nous avons maintenant changé nos leviers en engrenages et nous les désignerons comme tels à partir de maintenant. Après avoir réglé cela, tout ce qui était nécessaire était de trouver un tas de rapports de démultiplication pour sortir la voiture de l'arrêt, développer l'élan (accélération) et finaliser un point final approprié (vitesse de pointe) - obtenu en tenant compte des performances disponibles des moteurs. L'avantage des moteurs est leur flexibilité relative, c'est-à-dire la plage couple / puissance / régime. Et c'est tout, rien d'extraordinaire ni de désespérément brillant.

Maintenant, la lumière a été allumée là-haut dans ces petites cellules grises sur les bases, passons rapidement à la chaîne d'événements du moteur à la roue. Cela va brièvement comme ceci - le vilebrequin fournit l'entraînement à travers les «engrenages de descente» (engrenage primaire, pignon fou et pignon d'entrée) dans la boîte de vitesses. L'entraînement dans le premier engrenage de mouvement (certains appellent ce quatrième engrenage) se transfère au grand engrenage monobloc (laygear), puis revient dans les engrenages individuels sur l'arbre principal. Une `` pause  *entre le premier pignon de mouvement et l'arbre principal, et les roulements sous les engrenages leur permettent de tourner librement jusqu'à ce qu'ils soient sélectionnés par l'un des deux moyeux de sélecteur (syncro) positionnés entre ces engrenages - `` sélectionnés*  par l'action du moyeu syncro coulissant latéralement pour se verrouiller dans l'engrenage concerné. Ces moyeux entraînent en permanence l'arbre principal en étant engagés sur une cannelure grossière et sont à leur tour entraînés par l'engrenage sélectionné par les petites dents de l'engrenage (dents de chien).

L'entraînement est ensuite transféré de l'arbre principal via le petit pignon à son extrémité - également entraîné en permanence par l'arbre principal sur une cannelure grossière. Le pignon entraîne le grand engrenage (couronne) attaché à l'ensemble différentiel (différentiel), aux arbres de transmission et enfin aux roues. Les engrenages à pignon et couronne sont communément appelés les engrenages d'entraînement final - car c'est ce qu'ils sont! L'ensemble de différentiel abrite les arbres de sortie et deux petites roues à pignons. Ceux-ci permettent une médiation lorsqu'une roue tourne plus vite que l'autre - par exemple en contournant un virage serré, la roue intérieure parcourant moins de distance que l'extérieur. S'il n'y avait pas de médiation, la voiture serait terriblement difficile à tourner dans de tels virages, en voulant rouler tout droit. Cette médiation dans la boîte de vitesses est décrite comme permettant un «différentiel de vitesses de roue», d'où le nom «diff» (abréviation de différentiel0. Long enroulé dans les mots, alors regardez les photos pour une référence facile.

La prochaine étape est de savoir comment l'entraînement passe de l'arbre d'entrée et de l'engrenage à ces engrenages de roue libre à l'arbre principal pour entraîner la voiture. Instigué, comme je suis sûr que vous le savez tous, en appuyant sur la pédale d'embrayage et en poussant le levier de vitesses à la vitesse requise. Cela peut parfois s’accompagner d’un léger bruit de grincement - généralement diagnostiqué comme des «anneaux de malice» usés. Un composant souvent discuté, mais dont on comprend peu. Comme il s’agit d’un problème courant avec les boîtes de vitesses Mini, c’est notre prochain domaine d’enquête, car il est étroitement associé aux événements détaillés au début de ce paragraphe.

Je suis sûr que la plupart d’entre vous ont ressenti les bruits émis par les voitures anciennes - ce qui nous intéresse particulièrement, c’est le bruit de grincement et de grincement qui accompagne les tentatives de mettre le monstre en marche - que ce soit à l’arrêt ou en mouvement. C'est l'arrière-grand-père de ce vécu dans nos Minis des derniers jours dont il a été question ci-dessus. La raison de leur accompagnement musical est la conception de la boîte de vitesses. Pas de manière irréaliste qualifiée de «boîte de crash», car c'est exactement ce qui se passe à l'intérieur - les engrenages s'écraser ensemble jusqu'à ce qu'ils s'engagent. La cause est que les engrenages tournent à des vitesses différentes - ou ne sont pas «synchronisés» - entre eux et avec le vilebrequin. La solution initiale était l'expérience du conducteur - les plus expérimentés pouvaient évaluer le moment où les différents composants tournaient à une vitesse favorable les uns par rapport aux autres avant d'effectuer le changement, minimisant ainsi les craquements.

Ces boîtes de vitesses «crash» utilisaient une conception à «maillage non constant». Fondamentalement, cela implique de faire glisser les dents des paires d'engrenages ensemble et d'espérer qu'elles s'engagent à un moment donné. Assez hasardeux compte tenu du nombre de dents impliquées sur un engrenage particulier! Viennent ensuite les engrenages de type «à maillage constant» - tels qu'utilisés maintenant dans la boîte de vitesses de votre Mini - où les paires d'engrenages étaient constamment engagées, sélectionnées par un moyeu indépendant coulissant latéralement pour «engager» les engrenages. Cette conception a permis une correspondance plus étroite des vitesses des composants, réduisant considérablement le grappage (et par conséquent l'usure / la casse). Cela a été développé plus loin, car obtenir un tas de dents pour correspondre au premier coup demandait des compétences et les voitures devenaient la norme plutôt qu'une exception. Ils devaient donc être beaucoup plus conviviaux.

Pour aider à faire correspondre les vitesses pertinentes de tous les composants sans compétences exigeantes de la part du conducteur, un médiateur était nécessaire - entrez dans l'anneau de contrôle. Ce dispositif simple est placé entre le moyeu du sélecteur et l'engrenage. Lorsqu'un changement de vitesse est effectué, le moyeu du sélecteur est poussé vers le haut contre l'engrenage, la bague d'arrêt traîne sur une surface conique sur l'engrenage - située par trois pattes sur sa circonférence externe par le moyeu du sélecteur pour l'empêcher de tourner - et soit accélère. ou ralentit les engrenages d'engagement à la vitesse de l'arbre principal et du moyeu sélecteur. Par conséquent, un changement de vitesse beaucoup plus doux est obtenu avec une réduction considérable de l'usure. Le léger craquement ressenti dans votre Mini se produit lorsque les anneaux de mauvaise qualité s'usent, devenant inefficaces pour ralentir / accélérer les pièces concernées.

Malheureusement, les premiers Minis n’ont pas bénéficié d’une boîte de rouages ​​entièrement synchronisée! Initialement équipé d'une boîte de vitesses `` trois syncro *, le crunch ennuyeux / dommageable est resté sur la première vitesse pendant un temps étonnamment long, le premier rapport étant coupé à l'extérieur de la première / deuxième piste extérieure du moyeu synchro, doublant comme marche arrière. Il reposait toujours sur l'obtention de dents pour s'engager facilement du premier coup, considéré comme n'étant pas un problème avec le moteur au ralenti. Comme ils avaient tort!*

## Références

1. ↑  Source : Keith Calver "*- Gearbox how they work*", CALVER SPECIAL TUNING, East Harling, Norfolk UK ; email - keith@calverst.com