La boite de vitesse

T'es-tu déjà demandé ce qui se passe réellement quand on actionne le levier des vitesses ? Et ce qui grince comme ça quand on se trompe ? Ou, encore plus fort, ce qui se passerait si le conducteur avait la brillante idée de se mettre en marche arrière à 120 km/h ?

Pour que les choses soient bien claires, précisons que nous parlons ici de changements de vitesse MANUELS. Les changements de vitesse automatiques ne fonctionnent pas du tout de la même manière.

L’élément central d’une boîte de vitesses, c’est la transmission. Nous allons commencer par t’expliquer à quoi elle sert, et tu vas tout de suite comprendre pourquoi on ne peut pas s’en passer (ni se passer de vitesses, donc).

La transmission règle le rapport entre le nombre de tours que fait le moteur et la vitesse à laquelle tournent les roues. Elle est reliée au moteur par un axe. Cet axe entrant tourne à la même vitesse que le moteur. Cet axe peut être séparé momentanément du moteur, grâce à l’embrayage.

La transmission est reliée à la roue par un arbre d’entraînement. C’est grâce à la transmission que cet arbre de sortie, et donc aussi les roues, tournent plus lentement que le moteur (le différentiel, sur les roues, donne un petit coup de pouce). En première, par exemple, les roues de la voiture tournent environ douze fois moins vite que le moteur. En quatrième, elles tournent environ quatre fois moins vite..

pourquoi a-t-on besoin d’une boîte de vitesses?

Pour que le moteur de la voiture puisse continuer à tourner efficacement à différentes vitesses. Autrement dit, pour que la vitesse du moteur ne soit pas en lien direct avec la vitesse à laquelle tournent les roues. Pourquoi cela ? Pour deux raisons :



Premièrement, le moteur ne peut faire qu’un certain nombre de tours par minute. Si l’on dépasse cette limite, il explose.
Deuxièmement, chaque moteur a un nombre de tours par minute idéal, c’est-à-dire une vitesse de rotation à laquelle le moteur donne suffisamment de puissance tout en ne consommant pas trop de carburant.
En changeant de vitesse, on maintient toujours le moteur plus ou moins au même nombre de tours, même si la voiture accélère ou ralentit.

comment fonctionne une boîte de vitesses?



Le baladeur (= anneau pourvu de dents), peut coulisser de gauche à droite sur l’axe. Il est pourvu de dents qui viennent s’engager dans les petits trous situés sur la face latérale des pignons (vitesses). Lorsque le baladeur s’encastre dans le pignon, celui-ci commence à tourner à la même vitesse que l’arbre de sortie.

le baladeur s’engage dans la 1ère vitesse (à droite) quand le levier du changement de vitesse est mis en première. L’arbre d’entrée (celui qui part du moteur) fait tourner l’arbre intermédiaire qui, à son tour, fait tourner la 1ère vitesse (à droite). Grâce au baladeur, cette vitesse transmet son énergie à l’arbre de sortie. La deuxième vitesse (à gauche) tourne, mais elle tourne « folle », c’est-à-dire qu’elle n’est pas reliée à l’arbre de sortie.
tu peux comprendre ce qui se passe quand on entend un crissement parce que le conducteur a fait une erreur en passant les vitesses. Ce crissement est le bruit de l’arbre intermédiaire qui n’arrive pas à engager ses dents dans la face latérale de la vitesse.

l y a trois fourchettes actionnées par trois coulisseaux. Ces coulisseaux sont liés au levier de changement de vitesse. Au milieu du levier de changement de vitesse, il y a une « rotule », un pivot. Grâce à cette rotule, le levier actionne un des trois coulisseaux.

Le baladeur se déplace sur l’axe secondaire en même temps que la fourchette jusqu’à ce que les dents du baladeur s’engagent dans les pignons de la vitesse choisie.

A l’extrême droite, tu peux voir la marche arrière. Pour mettre la voiture en marche arrière, on se sert d’un pignon supplémentaire inséré entre l’arbre de sortie (vers les roues) et l’arbre intermédiaire. Ainsi, l’arbre de sortie tourne dans l’autre sens et la voiture recule.

Et sois tranquille : on a fait ce qu’il fallait pour que le conducteur ne puisse jamais mettre la voiture en marche arrière pendant qu’il roule en marche avant. En effet, la marche arrière tourne toujours dans le sens opposé à toutes les autres vitesses. Dès lors, il est tout simplement impossible d’engager les dents du baladeur dans la marche arrière. Cela ferait seulement beaucoup de bruit!