Aperçu de la transmission d'énergie

Que sont les transmissions d'énergie ?

De nombreuses machines ont une transmission d'énergie en plus d'une source d'énergie. La transmission donne à l'opérateur un peu plus de contrôle sur la machine. Le terme transmission peut désigner plusieurs choses. Le plus souvent, il désigne la boîte de vitesses qui fournit la conversion en vitesse et couple entre deux sources d'énergie.

Dans d'autres cas, on utilise le terme transmission pour désigner les engrenages, arbres à cardan et autres éléments. En Grande-Bretagne, ce terme couvre généralement tous les aspects de la chaîne cinématique, y compris la boîte de vitesses, l'embrayage, l'arbre d'entraînement et l'arbre de transmission. Les transmissions d'énergies sont les plus utilisées dans les véhicules à moteur, mais d'autres types d'équipements ont aussi des transmissions. Autrefois, elles étaient utilisées pour les moteurs vapeur, les moulins à vent et même les dispositifs tirés par des chevaux.

Les transmissions sont des équipements très complexes qui comportent de nombreuses pièces devant toutes fonctionner en harmonie pour fournir un mouvement. On peut ici découvrir les bases des différents éléments d'une transmission, et apprendre comment les mettre en action.

 

Comment fonctionne une transmission d'énergie ?

La transmission est l'un des éléments les plus importants d'un véhicule. Une transmission automatique est différente d'une transmission manuelle, mais les deux sont utilisées pour fournir de l'énergie au véhicule. Avec une transmission manuelle, vous devez utiliser un embrayage et un levier de vitesses pour changer les vitesses d'un véhicule. Avec une transmission automatique, il suffit de mettre la transmission en position de conduite. Ensuite, le véhicule se charge de tous les changements de vitesse nécessaires sans que vous ayez à vous en soucier.

Pour mieux comprendre le fonctionnement d'une transmission, il faut comprendre certains des termes les plus souvent utilisés pour les définir. Dans une transmission, un engrenage est une série de roues dentées qui contribuent à changer la vitesse du moteur et des roues. Le levier de vitesse est un mécanisme d'une transmission manuelle qui permet à l'utilisateur de passer d'une vitesse à l'autre.

 

Quels sont les types de transmissions d'énergie ?

Les deux types de base de transmission d'énergie mentionnés plus haut sont la transmission automatique et la transmission manuelle. Les transmissions automatiques sont les plus répandues aujourd'hui, simplement parce qu'elles sont bien plus faciles à utiliser. Les transmissions manuelles ont un mécanisme plus simple, mais très similaire.

Une transmission manuelle contient un ensemble d'engrenages ainsi qu'un arbre d'entrée et un arbre de sortie. Le conducteur doit déplacer le levier de vitesses pour choisir la vitesse qu'il souhaite utiliser. Une voiture peut avoir quatre, cinq ou six vitesses. Il faut aussi appuyer sur la pédale d'embrayage quand on change de vitesse. Le conducteur choisit la vitesse et met le levier dans la bonne position.

Les transmissions automatiques fonctionnent à peu près de la même manière mais n'ont pas besoin du même niveau de participation de la part du conducteur. En effet, le véhicule passe automatiquement à la vitesse appropriée pendant la conduite. Le conducteur n’a juste qu’à mettre le véhicule en mode conduite, marche arrière, stationnement, etc.

La transmission automatique est bien plus répandue aujourd'hui sur les voitures neuves. Les consommateurs souhaitent avoir une voiture facile à conduire et ne veulent pas avoir à se soucier de l'utilisation de l'embrayage et du changement de vitesses pendant qu'ils conduisent. Les transmissions manuelles offrent plus de contrôle et de puissance, mais de nos jours ces aspects sont moins importants pour les conducteurs. Les transmissions manuelles ont cependant plusieurs avantages.

L'un d'entre eux, qui poussent les conducteurs à choisir des véhicules à transmission manuelle, est le fait qu'elles sont généralement moins chères, ce qui réduit le prix d'achat du véhicule. Elles offrent un meilleur contrôle, et offrent généralement de meilleures économies de carburant. Beaucoup estiment qu'elles sont aussi plus faciles d'entretien car elles sont bien plus simples que les transmissions automatiques.

 

À quoi servent les transmissions d'énergie ?

De nos jours, les transmissions d'énergie sont utilisées dans toutes sortes de véhicules, depuis les poids lourds diesel jusqu'aux petites voitures compactes. Les véhicules de loisirs et les quads ont eux aussi des transmissions. Même les bateaux ont des transmissions, mais elles sont bien plus simples que celles des autres véhicules. Les propriétaires d'un véhicule doivent avoir des connaissances de base du type de transmission qui se trouve dans leur véhicule, quel qu'il soit. Ils peuvent apprendre à reconstruire ou réparer une transmission, ou souhaiteront peut-être simplement apprendre suffisamment de choses pour diagnostiquer leurs problèmes de transmission.

Chaque fois qu'il doit y avoir un transfert d'énergie, il est probable qu'une transmission opère quelque part. Pour la plupart des grands équipements et véhicules utilisant des transmissions, cette action n'exige aucune intervention manuelle, sauf pour le changement de vitesses dans les véhicules. Mais pour certains autres types de transmissions, tels que les systèmes simples de chaînes à rouleaux, une intervention manuelle est nécessaire pour transférer l'énergie. Les vélos en sont un bon exemple pratique. Ils sont bien plus simples que la transmission d'un véhicule à moteur, mais le concept de base est le même.

 

Pièces et accessoires des transmissions d'énergie

Les transmissions contiennent un très grand nombre de pièces et il faut comprendre au moins les bases de ces différents éléments. En plus des pièces présentées ici qui devront éventuellement être remplacées tôt ou tard, il existe aussi des outils qui facilitent beaucoup le travail sur les transmissions et leur réparation.

 

• Paliers linéaires, boîtiers et blocs – Les paliers linéaires sont des paliers à roulements de forme cylindrique. Les systèmes de mouvement linéaire utilisent des paliers linéaires à roulement. Les paliers sont généralement en acier de haute qualité. Les boîtiers et blocs, également métalliques, sont les dispositifs qui maintiennent et retiennent les paliers à l'intérieur de la transmission.
• Outils pour paliers – De nombreux types d'outils pour paliers sont à la disposition des personnes qui travaillent sur la réparation et la construction des transmissions ; ils ont de nombreuses utilisations. Certains outils peuvent chauffer le palier uniformément pour faciliter son montage sur l'arbre. Il existe aussi des chauffages de paliers portables.
• Courroies – Les courroies de transmission d'énergie existent en plusieurs types et styles. Il existe des courroies en polyuréthane, des courroies de friction trapézoïdales et en V, des courroies à maillons torsadés et des courroies de distribution. Ces courroies sont placées dans la transmission et contribuent à l'entraîner en lui fournissant le mouvement dont elle a besoin. Le système d'entraînement par courroie contient une courroie et au moins deux poulies qui transmettent le mouvement. Les courroies en V sont très répandues. Elles ont des côtés en biseau et un fond plat. Dans la plupart des cas, le système de courroies contient au moins deux de ces courroies pour contribuer à augmenter l'énergie de transport.
• Manchons et colliers – Les colliers et manchons sont posés directement sur l'arbre, sans le marquer. Différents types et styles sont disponibles, en fonction de la transmission et de l'utilisation prévue. Les colliers et manchons sont cylindriques et métalliques. Il existe plusieurs types de manchons : gâches, manchons auto-serrants, manchons simples, manchons coniques et manchons réducteurs.
• Embrayages et freins – L'embrayage est un dispositif mécanique qui lance ou arrête la transmission d'énergie, de couple ou de vitesse dans la transmission. Différents types d'embrayages sont disponibles, notamment des embrayages électromagnétiques et des embrayages à friction réglables. Les freins sont un type d'embrayage qui ralentit et finit par arrêter le transfert d'énergie entre l'arbre et une charge. Tous ceux qui ont déjà conduit un véhicule sauront que l'application du frein ralentit le véhicule en arrêtant le transfert d'énergie entre la transmission et les roues.
• Accouplements – Un accouplement est un dispositif raccordant deux arbres du système comme moyen de transférer le mouvement. Il « accouple » littéralement les deux arbres. Une fois engagé, en général il ne se déconnecte pas. Mais il arrive qu'il dérape si la limite de couple est dépassée.
• Joints d'étanchéité, joints et garnitures – Les joints d'étanchéité, joints et garnitures sont des éléments permettant d'assurer l'étanchéité entre le boîtier de la transmission et la cuvette. Ils permettent d'éviter les fuites d'huile hors de la cuvette quand elle passe dans le boîtier. Les types de matériaux les plus courants pour les joints d'étanchéité, joints et garnitures sont le caoutchouc, la fibre, le liège et même le métal. Les garnitures peuvent être en graphite, fibre, fluolion ou d'autres.
• Engrenages – Les engrenages sont les composants ronds ou cylindriques dans certains cas comportant des dents qui s'engagent les unes dans les autres. La rotation des dents transmet l'énergie. Les engrenages peuvent changer le couple, la direction et même la vitesse de l'énergie mécanique.
• Arbres linéaires, rails, vis à billes et vis-mères – Les arbres linéaires, rails, vis à billes et vis-mères participent à traduire le mouvement rotatif en mouvement linéaire. Les vis à billes et les vis-mères contribuent à réduire la friction. Les vis-mères sont généralement moins encombrantes que les vis à billes mais les deux ont le potentiel de fonctionner très efficacement dans les transmissions. Quand on répare ou construit une transmission, il est important de choisir les arbres, rails et vis qui fonctionneront le mieux avec le reste de la transmission. Les pièces doivent fonctionner ensemble de manière fluide.
• Coulisses linéaires, guides et tables de positionnement – Il est très important d'avoir les ensembles corrects pour que les transmissions fonctionnent bien et de manière fluide. Les coulisses linéaires, guides et tables de positionnement contribuent à assurer le bon fonctionnement de la transmission.
• Poulies – Différentes courroies (courroies de distribution, courroies trapézoïdales et en V) exigent des types spécifiques de poulies pour fonctionner correctement. Les courroies sont glissées sur les poulies. Les courroies fixées peuvent alors entraîner les poulies dans une direction, ou bien on peut croiser la courroie pour inverser la direction de l'arbre.
• Embouts de bielle et paliers sphériques – D'autres termes pour désigner les roulements d'embout de bielle sont joints heim et joints en rosette. Ils se trouvent à l'extrémité des bielles de contrôle ou des tirants. À l'extrémité de la bielle métallique ils comportent un orifice rond dans lequel on peut fixer des boulons ou autre quincaillerie. La partie filetée de l'embout de bielle peut être mâle ou femelle. Un palier sphérique peut soutenir les arbres rotatifs dans la bague interne. Les paliers ont généralement une bague interne et externe, ainsi que des rouleaux et cages.
• Chaînes à rouleaux et accessoires – Une chaîne à rouleau est un type de train d'entraînement. Elles sont courantes sur de nombreux types de machines utilisant une énergie mécanique, telles que les convoyeurs à courroie, les véhicules à moteur et les motos. Il s'agit du type de chaînes le plus utilisé ; l'un de leurs avantages est la possibilité de les utiliser à haute vitesse.
• Paliers rotatifs – Les paliers rotatifs sont disponibles dans différents styles, notamment rouleaux cylindriques, rouleaux sphériques, rouleaux coniques, rouleaux à pointeau et billes. Ils sont entourés de cages qui contribuent à réduire la friction, ce qui peut prolonger la vie utile du palier. Les paliers ont différentes capacités ; il faut donc vérifier la capacité d'un palier avant de l'acheter.
• Roues dentées – Une roue dentée est un engrenage ou une roue comportant des dents métalliques qui accompagne les changements de rouleau et s'y rattachent. Les dents de la roue dentée s'encastrent directement dans l'entraînement à chaîne. Quand la roue dentée tourne, la chaîne se déplace et l'énergie est transférée. L'une des manières les plus simples de voir ce mécanisme en fonctionnement est d'observer un vélo. La roue dentée du vélo tourne quand on actionne les pédales. La chaîne s'engage et transfère alors cette énergie aux roues, pour fournir un mouvement.

 

Quand on travaille sur une transmission, que ce soit pour en construire une à partir de zéro ou pour en réparer une, il faut connaître chaque pièce et élément nécessaire et savoir comment choisir le bon modèle. Pour avoir une transmission qui fonctionne correctement et qui dure, des précautions et une maintenance adaptées sont cruciales. Il faut aussi choisir la meilleure qualité pour les pièces de la transmission.