Le changement de rapport
A partir du moment où l'on quitte un rapport engagé pour en sélectionner un autre, la boite de vitesses se retrouve au point mort.
A cet instant, le crabot récepteur de la vitesse qui a été choisie est en liaison, par l'intermédiaire du couple conique et éventuellement des réducteurs, avec les roues. Si l'engin se déplace et qu'il est lancé, le crabot récepteur, qui a un régime de rotation proportionnel à celle des roues, donc à la vitesse de déplacement de l'engin, aura un régime de rotation, croissant si l'on est en descente, décroissant si l'on est en palier ou en côte.
Le manchon du crabot, qui va devenir moteur, est relié à toute la cinématique de la boîte de vitesses qui détermine le nouveau rapport de démultiplication qui vient d'être élu. Il aboutit via le moteur thermique à l'embrayage et plus précisément à son disque puisqu'il est débrayé.
Dès la phase de débrayage et dès que le levier de vitesses est au point mort, le régime de rotation du disque d'embrayage tend rapidement à s'annuler, les pignons auxquels il est relié ayant par leur couple de frottement tendance à le freiner rapidement.
L'embrayage du synchroniseur a pour rôle, à partir du régime de rotation variable du cône mâle en liaison avec les roues, de relancer à un régime correspondant grâce au cône femelle, toute la chaîne cinématique jusqu'au disque d'embrayage.
Une fois les régimes égalisés et le crabotage réalisé, l'embrayage principal peut à nouveau rétablir la transmission de la puissance du moteur vers les roues.
En
revanche, les synchroniseurs "non permissifs" "absolus" ou
à "interdiction" ne permettent pas le crabotage tant que la
synchronisation n'est pas terminée.
Principe de fonctionnement d'un synchroniseur à interdiction
1° armement
La
phase d'armement consiste, à partir de la position du levier de vitesses au
point mort, à rattraper les jeux jusqu'à mettre en contact les cônes mâle et
femelle du synchroniseur de la vitesse sélectionnée.
2° essorage
Dès que la phase d'armement est terminée, l'opérateur, par l'intermédiaire des bras de levier de la commande des vitesses, transmet le couple de synchronisation aux cônes. Ceux-ci sont enduits par l'huile de transmission, particulièrement adhérente, contenue dans la boite de vitesses.
La phase d'essorage consiste à évacuer le film d'huile interposé entre les deux cônes grâce, d'une part à l'effort exercé, et d'autre part à une série de stries ou de rainures axiales, radiales ou en hélice. Cette phase est également perceptible sur les synchroniseurs permissifs.
3° synchronisation
À
partir de l'instant où l'huile interposée entre les cônes est évacuée, le
glissement cède la place à un frottement. L’embrayage à cône transmet alors un
couple capable de synchroniser les régimes de rotation.
4° indexage
Les synchroniseurs actuels sont du type
"non permissifs" "absolus" ou "à interdiction",
c'est à dire qu'ils sont dotés d'un dispositif mécanique qui s'oppose au
crabotage tant qu'il n'y a pas égalisation des vitesses entre le moyeu du
crabot et son manchon.
La phase d'indexage a lieu juste après la synchronisation.
Elle
consiste, toujours grâce à l'effort exercé sur le levier de vitesses, à
provoquer l'effacement des ergots du dispositif d'indexage de manière à ce que
les dents du manchon puissent venir s'engager sur le pignon.
Ce
dispositif est le garant d'une bonne synchronisation puisqu'il interdit le
crabotage avant l'égalisation des vitesses. L'interdiction est liée au couple
de synchronisation engendré par le couple résistant issu de l'inertie du pignon
fou.
Lorsque
le couple de synchronisation s'annule, les vitesses sont égalisées,
l'interdiction cesse en même temps que le couple résistant.
5° crabotage
Il
ne peut se réaliser que lorsque le couple de synchronisation a disparu.
Le
dispositif d'indexage s'étant effacé, les dents chanfreinées du manchon de
crabotage peuvent s'engager sans effort dans celles du pignon récepteur.
Le crabotage permet la transmission du couple moteur vers les arbres de roue dès que l'on a de nouveau embrayé.
Ces cinq phases décomposées, nécessaires à la synchronisation, sont réalisées en quelques secondes.
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