Boite automatique Renault avec corrigé 1

BOITE DE VITESSES AUTOMATIQUE

La figure 1 représente une coupe longitudinale partielle de la boite automatique RENAULT, à trois rapports

avant et une marche arrière, modèle 4139.

Une transmission automatique comprend essentiellement deux sous ensembles :

1. Le convertisseur de couple (non représenté), qui assure une liaison souple et automatique entre le

moteur et la boite de vitesses. Son fonctionnement peut être décomposé en deux phases :

• Au démarrage ; il multiplie le couple moteur ; c’est la fonction convertisseur.

• A haute vitesse ; il transmet le couple moteur ; c’est la fonction coupleur.

Le convertisseur est constitué de trois roues à aubages : la turbine, le réacteur et l’impulseur.

2. Le train épicycloïdal, qui reçoit le couple du convertisseur et le transmet au différentiel sous

différents rapports obtenus en sollicitant les éléments suivants :

• Les embrayages E1 et E2

• Les freins F1 et F2

• La roue libre RL

La figure 2 représente le schéma cinématique de la boite de vitesses automatique (train épicycloïdal et

éléments de commande). L’arbre d’entrée venant du convertisseur est repéré par E. La sortie est assurée par

la couronne C.

Le train épicycloïdal est constitué du porte-satellite PS, de deux satellites dont les roues sont notées S1, S2,

S3, et de deux planétaires P1 et P2. Les nombres de dents des roues sont les suivants :

ZP1=36 ; ZP2=42 ; ZC=84 ; ZS1=22 ; ZS2=21 ; ZS3=21.

Le tableau suivant indique les éléments sollicités (rectangles grisés) en fonction de la position du levier de

sélection.

Position levier de

sélection

Eléments sollicités

E1 E2 F1 F2 RL

P

R

N

A

1

2

3

RL

Figure 2

E1

E2

F2 F1

Axe de symétrie

S3

P2

S2

C : sortie

S1

P1

PS

E : entrée

0 : bâti

Boite automatique Renault avec corrigé 2

Lorsque la roue libre est sollicitée, le porte-satellite PS est arrêté en rotation par rapport au bâti.

Questions :

1/ Sur le dessin de la figure 1 colorier le porte-satellite PS.

2/ Déterminer l’expression littérale du rapport de réduction ( )( )0/

0/

E

C

ω

ω de la boite de vitesses pour

chaque position du levier de sélection R, A1, A2, A3.

3/ Calculer les valeurs numériques des rapports précédents.

CORRIGE

-2- Etude de l’engrènement entre S1 et P1

S1/ PS S1/ 0 PS/ 0P1S1/ 0 PS/ 0 S1 P1/ 0 PS/ 0 P1

P1/ PS S1 P1/ 0 PS/ 0

Z( )Z ( )Z

Z

ω ω − ω= − = ⇒ ω − ω = − ω − ω

ω ω − ω

S1 P1 PS/ 0 P1 P1/ 0 S1 S1/ 0(Z Z ) Z Z 0⇒ + ω − ω − ω = (a)

Numériquement : PS/ 0 P1/ 0 S1/ 029 18 11 0⇒ ω − ω − ω =

De même à partir de l’engrènement entre S2 et S1 : S2 / PS S1

S1/ PS S2

Z

Z

ω= −

ωon obtient :

S1 S2 PS/ 0 S1 S1/ 0 S2 / 0 S2(Z Z ) Z Z 0+ ω − ω − ω = (b) = PS/ 0 S1/ 0 S2 / 043 22 21 0ω − ω − ω =

A partir de l’engrènement entre S3 et P2 : S3/ PS P2

P2 / PS S3

Z

Z

ω= −

ωon obtient :

S3 P2 PS/ 0 P2 P2 / 0 S3 S3/ 0(Z Z ) Z Z 0+ ω − ω − ω = (c) = PS/ 0 P2 / 0 S3/ 03 2 0ω − ω − ω =

A partir de l’engrènement entre C et S2 : C / PS S2

S2 / PS C

Z

Z

ω=

ωon obtient :

S2 C PS/ 0 C C / 0 S2 S2 / 0(Z Z ) Z Z 0− ω + ω − ω = (d) = PS/ 0 C / 0 S2 / 03 4 0− ω + ω − ω =

-3 et 4- on à ωS2/0 = ωS3/0

Pour le levier en position R : F1 est actionné => ωps/0 = 0 ; E2 est actionné => ωP2/0 = ωE/0

(c) devient E / 0 S3/ 02 0− ω − ω = ; (d) devient C / 0 S2 / 04 2 0ω − ω = avec : ωS2/0 = ωS3/0

Ce qui conduit à : C / 0

E / 0

1

2

ω= −

ω

Pour le levier en position A1 : RL est actionné => ωps = 0 ; E1 est actionné => ωP1/0 = ωE/0

(a) devient E / 0 S1/ 018 11 0− ω − ω = ; (b) devient S1/ 0S1/ 0 S2 / 0 S2 / 0

2222 21 0

21

ω− ω − ω = ⇒ ω = − ;

(d) devient C / 0 S2 / 0 S2 / 0 C / 04 0 4ω − ω = ⇒ ω = ω ;

Ce qui conduit à : C / 0

E / 0

3

7

ω=

ω

Boite automatique Renault avec corrigé 3

Figure 1