La boîte de vitesses est un dispositif mécanique permettant de transmettre
un mouvement de l'embrayage à l'arbre d'entraînement. Les moteurs thermiques
doivent fonctionner à une vitesse de rotation relativement élevée et dans un intervalle
limité (le rapport entre le régime maximal et le régime minimal d'un moteur
essence est limité à une valeur d'environ 10 et celui d'un moteur diesel est limité à 6)
alors que la vitesse des roues est beaucoup moins rapide et beaucoup plus variable
(le rapport entre la vitesse maximale à la vitesse minimale d'un véhicule a une valeur
d'environ 30). La boîte de vitesses réduit la vitesse supérieure du moteur à une
(un passage de rapport est eectué manuellement par des synchronisations), ou les
boîtes de vitesses dites automatiques, qui permettent de passer automatiquement
les rapports lorsque le véhicule se déplace. Dans la famille des boîtes de vitesses
automatiques, on peut classer quatre types :
La boîte automatique à convertisseur (appelé la boîte de vitesses automatique)
: repose sur des couples d'engrenages classiques ou épicycloïdaux. La
sélection des rapports s'opère par un ensemble d'embrayages multi-disques et
de freins hydrauliques actionnés. La transmission est accouplée au moteur par
un convertisseur de couple hydraulique dont le glissement fait fonction d'embrayage
;
La boîte robotisée : est une transmission manuelle classique sur laquelle est
greé un robot qui actionne l'embrayage et le sélecteur de rapport au
moyen de vérin hydraulique ou de moteur électrique. L'ensemble est piloté par
un calculateur électronique ;
La boîte à double embrayage : est une boîte robotisée composée de deux demibo
îtes, l'une pour les rapports pairs, l'autre pour les rapports impairs. Chacune
d'elles possède son propre embrayage. Lors des changements de rapports, un
embrayage se ferme pendant que l'autre s'ouvre, ce qui supprime toute rupture
de couple ;
La transmission à variation continue : utilise deux poulies coniques reliées par
une courroie ou par une chaîne pour faire varier la démultiplication en continu.
La fonction de l'embrayage peut être remplie par un convertisseur de couple
ou par un embrayage mécanique piloté.
Avec une boîte de vitesses automatique, le conducteur s'occupe seulement de deux
pédales : l'accélérateur et le frein, alors qu'avec une boîte de vitesses manuelle, le
conducteur gère en plus la pédale d'embrayage et le sélecteur de rapport.
Dans les sections suivantes, les avantages et les inconvénients des transmissions
sont montrés an de mieux cerner la motivation de la thèse.
vitesse plus lente à la roue en augmentant le couple fourni à la roue. La boîte de
vitesses est nécessaire pour adapter la puissance au besoin et au régime du moteur.
De plus, la boîte de vitesses permet d'assurer la marche arrière.
La plupart des boîtes de vitesses sont à rapports discrets multiplicatifs pour bien
adapter la puissance au besoin. Néanmoins, le nombre de rapports est limité pour
pouvoir atteindre la vitesse maximale du véhicule sans perdre trop de temps lors de
chaque changement de vitesse. Selon la méthode de passage de rapport, la boîte de
vitesses peut être classée selon deux grandes familles : les boîtes de vitesses manuelles
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