TP 21.1 Boîte de vitesses à commande manuelle de véhicule

TP 21.1 Boîte de vitesses à commande manuelle de véhicule automobile Corrigé
Page 1/2
TP 21.1 Boîte de vitesses à commande
manuelle de véhicule automobile Corrigé
1) Objectifs du TP et sommaire.
2) Analyse fonctionnelle.
Question 1 : Expliquer la nécessité de plusieurs rapports de vitesses.
La vitesse d’un véhicule est en général variable alors que le régime de rotation de son moteur doit
non seulement rester à l'intérieur d'une zone comprise entre un maximum et un minimum, mais aussi
le plus près possible de son point de rendement le plus favorable. Il est donc nécessaire de prévoir un
système qui permette de varier le rapport des vitesses de rotation entre les roues et le moteur.
3) Étude de la boîte de vitesses Citroën-Peugeot 5
rapports 20CE28 (saxo, 106) du labo.
31) Manipulation.
Question 2 : Quel est le rôle de l'interrupteur blanc situé dans le carter de boîte de la Peugeot 106 ? (Pour
répondre, regarder quelle pièce vient l’actionner).
NB : Cet interrupteur peut se voir sur le plan de la boîte de vitesses Citroën XM du dossier
technique.
La pièce qui l’actionne est le levier de MAR : son rôle est d’allumer les feux de recul.
Question 3 : Les fourchettes sont en bronze (alliage de cuivre). Expliquer le choix de ce matériau.
Le baladeur tourne dans les fourchettes. Pour limiter le frottement, on choisit un couple de matériaux bronze/acier.
32) Fonctionnement.
Question 4 : Dans les différentes configurations du tableau du document réponse, préciser si oui ou non
les arbres primaire et secondaire tournent.
Roues
motrices
Immobiles
Immobiles
Immobiles
Immobiles
Mobiles
Mobiles
Moteur
Boîte de vitesses
Arrêté
En fonctionnement
En fonctionnement
En fonctionnement
En fonctionnement
Arrêté
/
/
Au point mort
N’est pas au point mort
Au point mort
Au point mort
Pédale
d’embrayage
/
Enfoncée
Relâchée
Relâchée
Relâchée
Relâchée
Arbre
Arbre
primaire
secondaire
NON
NON
NON
NON
OUI
NON
IMPOSSIBLE
OUI
OUI
NON
OUI
Question 5 : Expliquer la nécessité d'un embrayage entre le moteur et la boîte de vitesses.
En amont des boîtes de vitesses, on monte aujourd'hui un embrayage monodisque, plus rarement un
modèle bidisque. Son rôle est de désolidariser le moteur de la boîte afin de pouvoir changer de
rapports.
MPSI-PCSI
Sciences Industrielles pour l’Ingénieur
S. Génouël – J. Le Goff
25/02/2011
TP 21.1 Boîte de vitesses à commande manuelle de véhicule automobile Corrigé
Page 2/2
4) Détermination des rapports de transmission et de la
vitesse du véhicule.
Question 6 : Compléter le tableau ci-dessous.
Rapport engagé
1ère
2nde
3ème
4ème
5ème
MAR
Zarbre primaire
11
20
29
40
43
12
Zarbre secondaire
40
39
37
39
33
44
Rapport de boîte ib
3,64
1,95
1,28
0,98
0,77
3,67
Zpignon entrée de pont
17
Zpignon sortie de pont
64
Rapport de pont ip
3,76
Rapport total de transmission i
13,69
7,34
4,80
3,67
2,89
13,8
Fréquence de rotation des roues
au régime maxi Nrmax (tr/min)
380
708
1083
1417
1800
377
149,9
190,4
39,8
Rayon d’un pneumatique R (m)
Vitesse maxi de la voiture Vmax
(km/h)
0,281
40,2
74,9
114,5
NB : Vous donnerez les formules qui ont permis de déterminer : i, Nrmax, R et Vmax
i  ib .ip
i
Nmax
Nrmax
R
13.25,4  2.165.
70
100
2
Vmax  2.Nr .60.
R
1000
car VPvéhicule / sol  roue / véhicule .R roue
si roulement sans glissement au contact sol/roue
et si mouvement de véhicule/sol est une translation
(voir TD 21 Chariot élévateur ou TD14 Vitesse d'un véhicule)
MPSI-PCSI
Sciences Industrielles pour l’Ingénieur
S. Génouël – J. Le Goff
25/02/2011