BAC PRO Conducteur Routier
Transport de Marchandises
POLE TRANSPORT Louis Armand Chambéry (73)
SÉANCE 13 :
LA TRANSMISSION
Objectif de cette séance : développer les connaissances permettant de conduire rationnellement et en sécurité le véhicule, et d'en exploiter les caractéristiques techniques.
Le conducteur doit être capable d'exploiter les caractéristiques techniques du véhicule en toutes circonstances, et d'identifier les principaux composants et le fonctionnement de la transmission.
Le coin du prof'...
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1 - Emplacement et Rôles :
1.1 Emplacement :
La transmission se situe de la boite de vitesses... jusqu'aux roues motrices
La transmission est composée des éléments suivants :
- l'arbre de transmission
- le pont et le différentiel
- Les demi-arbres de roues
1.2 Rôles :
L’arbre de transmission :
placé entre la boite de vitesses et le pont, il transmet le mouvement depuis l’arbre secondaire ( arbre de sortie de boite de vitesses ) vers un ou plusieurs essieux moteurs.
Le pont :
démultiplie et modifie le sens du mouvement entre l’arbre de transmission et les demi-arbres de roues ( « renvoi d’angle » )
Le différentiel :
permet aux 2 demi-arbres de roues de tourner à des vitesses différentes ( ex : dans les virages ).
Les demi-arbres de roues :
transmettent le mouvement aux roues motrices
2 - Description :
3 - Fonctionnement :
3.1 L' arbre de transmission :
Tout comme le châssis du véhicule, l’arbre de transmission est conçu de façon a supporter des mouvements de traction, torsion et étirement occasionnés lors des opérations de déplacement du véhicule
(exemple : trou dans la chaussée, passage sur un ralentisseur, choc avec une bordure… ).
La fonction principale de l'arbre de transmission est de recevoir le mouvement de l'arbre secondaire en sortie de boite de vitesses et d'assurer une transmission longitudinale de ce mouvement jusqu'au pont.
De même, l’arbre de transmission peut être composé de 2 tubes distincts pour recevoir l’installation d’un ralentisseur hydraulique ou électrique.
3.2 Le pont :
Le pont est composé d’un pignon d’attaque qui reçoit le mouvement longitudinal de l’arbre de transmission qu’il transmet à son tour à la grande couronne avec un renvoi d’angle pour créer un mouvement transversal.
La différence de taille ( nombre de dents ) entre le pignon d’attaque et la grande couronne assure la démultiplication ( réduction ) du mouvement entre l’arbre de transmission et les demi-arbres de roues.
La forme conique du lien entre le pignon d’attaque et la grande couronne assure la modification du mouvement longitudinal de l’arbre de transmission vers un mouvement transversal des deux demi-arbres de roues.
3.3 Le différentiel :
Lorsque le véhicule circule en ligne droite :
les deux roues ( gauche et droite ) d’un même essieu parcourent exactement la même distance et en même temps…
Les deux roues ont la même vitesse de rotation : la vitesse de rotation des deux demi-arbres de roues est identique…
Si les planétaires et satellites restent immobiles, les deux demi-arbres de roues tournent à la même vitesse ( véhicule en ligne droite )
Lorsque le véhicule circule dans une courbe (un virage ou un tournant) :
la roue extérieure à cette courbe doit parcourir plus de distance que la roue intérieure mais dans un temps identique.
Les deux roues n’ont pas la même vitesse de rotation…
Si les deux roues n’ont pas la même vitesse de rotation, alors les deux demi-arbres de roues ont des vitesses de rotation différentes !
Si les planétaires et satellites entrent en mouvement, les deux demi-arbres de roues tournent à des vitesses différentes
( véhicule dans une courbe ).
Fonctionnement du différentiel
3.4 Le blocage du différentiel :
Principe du blocage de différentiel :
Certains véhicules ( en particulier ceux destinés à un usage « tous terrains » ) peuvent être équipé d’un blocage du différentiel.
Une fois ce dispositif en fonction, les deux demi-arbres de roues sont contraints d’avoir la même vitesse de rotation.
Le blocage du différentiel est utile pour éviter que le véhicule patine, s’enlise ou s’embourbe.
Le blocage de différentiel manuel :
Le blocage de différentiel manuel améliore la motricité sur les surfaces glissantes. En temps normal, sur ce type de terrain, le différentiel reporte le couple vers les roues qui présentent le moins d’adhérence. Celles-ci patinent alors sur place en stoppant la progression.
Réservé aux véhicules dotés d’une transmission intégrale, le blocage de différentiel manuel empêche ce désagrément en répartissant équitablement le couple moteur entre les essieux avant et arrière (blocage inter-ponts) ou entre les deux roues d’un même essieu (blocage inter-roues).
Les roues qui perdent leur adhérence tournent ainsi à la même vitesse que les autres. Dans le cas d’un blocage inter-ponts, c’est le différentiel central qui peut être verrouillé, afin de reporter également la force motrice à chacun des deux essieux. S’il s’agit d’un blocage inter-roues, ce sont les différentiels arrière et avant qui sont verrouillés de la même manière.
Le blocage du différentiel sert à bloquer / limiter la différence de rotation entre les roues.
Le but étant d'éviter l'effet parfois indésirable du différentiel en forçant les roues à toutes tourner de la même manière. De ce fait, un 4X4 équipé d'un blocage de différentiel peut se sortir d'un mauvais pas avec seulement une seule roue située sur un sol ayant du grip.
4 - Notions d'essieux moteurs et de roues motrices :
4.1 Définitions :
Un essieu possédant un pont reçoit le mouvement du moteur, c’est à dire la motricité.
Cet essieu est appelé " essieu moteur ".
Qu’elles soient positionnées à l’avant ou à l’arrière du véhicule, les roues motrices sont les différentes roues auxquelles le moteur transmet sa puissance. Cela permet de faire avancer ou reculer les véhicules motorisés en offrant une meilleure adhérence à la route. Lorsque les conditions météo sont mauvaises, mais également sur les surfaces difficiles, la traction intégrale dispose de nombreux avantages. Enfin, le choix du nombre de roues motrices lors de l’achat d’un véhicule a un impact sur sa consommation de carburant.
Le fonctionnement des roues motrices est étroitement lié à celui de la transmission de chaque véhicule. En effet, cette fonction du bloc moteur regroupe tous les éléments mécaniques qui permettent de transformer la puissance de rotation du moteur puis de l’acheminer jusqu’aux roues motrices. Sans cela, les véhicules dotés d’une motorisation ne pourraient pas se déplacer, sans qu’une action manuelle soit exercée.
Actuellement, on recense 3 possibilités d’utilisation des roues motrices :
-
sur les véhicules à traction, elles se trouvent à l’avant de celui-ci,
-
sur les véhicules à propulsion, elles se trouvent à l’arrière de celui-ci
-
sur les véhicules 4x4, elles se trouvent à l’avant et à l’arrière de celui-ci.
En France, la plupart des automobiles en circulation sont à traction en raison de l’installation du moteur à l’avant de celles-ci. Certains constructeurs, comme BMW, proposent principalement des voitures à propulsion.
En règle générale, pour les véhicules légers ( voitures ), le moteur est à l’avant et seules les roues avant sont motrices…
Dans ce cas on dit que le véhicule est en « traction avant »
Avec 4 roues dont 2 roues motrices, on dit que le véhicule est « 4 x 2 »
Certains véhicules légers ( voitures ) ont le moteur à l’avant mais ce sont les roues arrières qui sont motrices…
Dans ce cas on dit que le véhicule est en « propulsion »
Avec 4 roues dont 2 roues motrices, on dit que le véhicule est « 4 x 2 »
D’autres véhicules légers ont le moteur à l’arrière…
Ce sont souvent des véhicules en « propulsion »
Avec 4 roues dont 2 roues motrices, on dit que le véhicule est « 4 x 2 »
Enfin, des véhicules légers possèdent 4 roues motrices, on parle alors de " transmission intégrale "…
( « 4WD » et/ou « AWD » en anglais )
Avec 4 roues dont 4 roues motrices, le véhicule est dit « 4 x 4 »
Attention de ne pas associer systématiquement la notion de 4 roues motrices (4x4) avec les véhicules « tous terrains »…
La présence des roues motrices permet aux conducteurs de bénéficier d’une meilleure adhérence. Plus il y a de roues motrices, moins la trajectoire et la tenue de route d’une automobile subiront les conséquences d’une route en mauvais état, de conditions climatiques difficiles, ... Sur les véhicules modernes, cela favorise l’action de l’ABS, de l’ESP, ou encore de l’antipatinage pour sécuriser chaque déplacement.
Les avantages de la traction intégrale
Les principaux avantages de la transmission intégrale sont liés au confort de conduite dans des conditions extrêmes. Sans doute est-ce pour cela que de nombreux conducteurs habitant dans des régions particulièrement difficiles d’accès optent pour l’achat d’un 4x4 plutôt que d’une citadine ordinaire. Lorsqu’il est nécessaire d’emprunter des routes non goudronnées ou dont l’entretien n’est pas optimal, la présence de 4 roues motrices sera vivement appréciée. C’est également le cas pour les sols humides, exposés au verglas ainsi qu’aux chutes de neige. La contrepartie de ces avantages réside dans le fait que cela entraîne une usure plus rapide des pneus, et donc la nécessité de les remplacer plus fréquemment.
L’impact sur la consommation de carburant
Si la plupart des fabricants d’automobiles proposent principalement des modèles à deux roues motrices, c’est aussi parce que cela a un impact sur la consommation de carburant. Une voiture dotée d’une transmission intégrale consomme plus qu’une équipée de deux roues motrices. Cette réalité est une donnée importante, qu’il faudra intégrer dans le processus d’achat d’un nouveau véhicule.
4.2 notions d'essieux moteurs pour les véhicules poids-lourds :
On parlera de 4x2, 4x4, mais aussi de 6x2, 6x4, 6x6… Mais qu’est ce que cela signifie ?
Tout comme pour les voitures, avec 4 roues dont 2 roues motrices, on dit que le véhicule est « 4 x 2 ». Dans le cas des véhicules poids lourds, même si les roues sont jumelées, elles ne comptent que pour une seule roue !
Un véhicule avec 3 essieux sera un 6 x ... avec les 3 possibilités suivantes :
- de n'avoir qu'un seul essieu moteur = 6 x 2 ( 6 roues dont 2 motrices )
- d'avoir 2 essieux moteurs = 6 x 4 ( 6 roues dont 4 motrices )
- d'avoir tous les essieux moteurs = 6 x 6
Un véhicule avec 4 essieux sera un 8 x ... avec les 4 possibilités suivantes :
- de n'avoir qu'un seul essieu moteur = 8 x 2 ( 8 roues dont 2 motrices )
- d'avoir 2 essieux moteurs = 8 x 4 ( 8 roues dont 4 motrices )
- d'avoir 3 essieux moteurs = 8 x 6 ( 8 roues dont 6 motrices )
- d'avoir tous les essieux moteurs = 8 x 8
5 - Notions de pont court et pont long :
On parlera de pont " long " et pont " court " … Mais qu’est ce que cela signifie ?
Un pont long et un pont court se distinguent par la démultiplication qui s’opère entre le pignon d’attaque et la grande couronne.
Celle-ci peut même être complétée par une sur-démultiplication au niveau des moyeux de roues (véhicules tous terrains, ou de « chantiers » )
Un pont long avec faible démultiplication, autorise des vitesses plus élevées, favorise la puissance, c’est le pont des véhicules routiers.
Un pont court avec forte démultiplication, favorise le couple au détriment de la vitesse, c’est le pont des véhicules de chantiers.
6 - Maintenance sur la transmission :
Maintenance qui incombe au conducteur...
6.1 Précautions d'utilisation
Le conducteur doit :
- Avoir une conduite souple tenant compte des risques de détérioration des éléments de la chaine cinématique et de la transmission
- Veiller à la manipulation correcte de la boîte de vitesses, avec douceur et précision dans les changements de rapports.
- Démarrer et s’arrêter avec souplesse, avoir une allure adaptée en particulier en cas de déformation de la chaussée et de la présence de ralentisseurs…
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6.2 Utilisation d'un blocage de différentiel
• Ne s’en servir qu’en cas de perte d’adhérence,
• Le débloquer dès que la difficulté est passée ( le plus tôt possible )
• L’ actionner à l’arrêt ou à très faible allure mais uniquement si l’on est certain que les 2 roues tournent à la même allure ( pas de patinage, pas de virage )
• Essayer de ne s’en servir qu’en ligne droite sauf si l’adhérence est très, très réduite ( contraintes énormes dans le pont qui risquent de l’endommager et de plus, différentiel bloqué, le véhicule est très difficile à manœuvrer )
6.3 Règles de maintenance :
Contrôles à effectuer :
Le conducteur doit veiller à l’entretien et au bon fonctionnement des éléments de la transmission :
• Graissage de l’arbre de transmission
( coulisseaux et croisillons )
• Vidange périodique du pont arrière et parfois des réducteurs de moyeux,
• Absence de fuite d’huile au niveau du pont et des moyeux
• Absence de jeux et bon état de la boulonnerie
A Savoir :
Le pont arrière d’un véhicule est un des éléments les plus onéreux du véhicule. Il arrive que celui-ci soit endommagé au niveau des demi-arbres de roues ce qui est le plus souvent dû à une mauvaise manipulation du véhicule.
Il arrive aussi que le couple conique soit endommagé suite à une défaillance du roulement du nez de pont. Là, bien souvent, le conducteur est averti par un sifflement voir des vibrations anormales…
Avec l’aide du carnet d’entretien et de la notice du véhicule, le conducteur veille au respect de la périodicité des contrôles et entretiens.
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