Même si vous êtes un mécanicien à domicile expérimenté, il y a des parties de votre voiture qui vous causent probablement des problèmes. Ils sont soit trop difficiles d'accès, soit trop complexes pour fonctionner dans votre garage. Les transmissions ont tendance à tomber dans cette catégorie car ce sont des composants compliqués avec des tonnes de pièces mobiles internes qui nécessitent un placement exact pour fonctionner correctement.
C'est une chose d'éviter les réparations à domicile sur une transmission, mais les engrenages et le fonctionnement interne des boîtes de vitesses modernes sont trop intéressants pour être ignorés. Les engrenages planétaires entrent dans cette catégorie, et en tant que technologie qui existe depuis des milliers d'années, il est amusant de penser qu'ils se détournent dans la plupart des transmissions automatiques modernes.
Que sont les engrenages planétaires ? Quel impact ont-ils sur vos déplacements quotidiens ? Nous vous avons préparé le terrain dans cet article et notre objectif est de vous aider à comprendre les bases des engrenages planétaires et des transmissions en général. Allons-y.
Les engrenages planétaires, également connus sous le nom d'engrenages épicycloïdaux, ont été développés par les Grecs il y a plus de 2 000 ans et étaient initialement destinés à aider à prédire les mouvements des planètes dans le système solaire. Quant à la façon dont ils ont trouvé l'engrenage, l'explication la plus simple ici est la meilleure, à savoir que les engrenages planétaires consistent en un engrenage d'entraînement central (c'est-à-dire le soleil) avec plusieurs engrenages "planétaires" qui orbitent autour de lui. Une couronne dentée entoure à la fois les engrenages central et planétaire.
Dans le monde automobile, les premières transmissions à engrenages planétaires ont été installées au début des années 1900 sur l'automobile Wilson-Pilcher, fabriquée au Royaume-Uni. La Ford Model T utilisa ensuite des engrenages planétaires en 1908 pour sa boîte de vitesses manuelle à deux vitesses. En avançant de quelques décennies, Oldsmobile a développé une transmission automatique en 1937 qui utilisait des engrenages planétaires surnommés la "transmission de sécurité automatique", et elle était capable de passer entre les gammes de vitesses hautes et basses et n'utilisait un embrayage que pour les départs arrêtés.
Les réducteurs planétaires peuvent être utilisés en conjonction avec des moteurs à combustion interne, des moteurs électriques ou des moteurs hydrauliques et sont utilisés en raison de leur durabilité, de leur efficacité et de leur capacité à gérer des charges de couple élevées. Comme mentionné ci-dessus, l'engrenage central "solaire" est généralement l'engrenage d'entrée. Autour de lui, deux engrenages planétaires ou plus tournent dans une couronne dentée extérieure et sont reliés à l'arbre de sortie via un support.
Un exemple de la façon dont cela peut fonctionner est lorsque l'engrenage solaire tourne et que les engrenages planétaires sont maintenus en place. Lorsque l'engrenage solaire tourne, il fait tourner les engrenages planétaires sur place le long de l'intérieur de l'anneau. Ce mouvement, à son tour, fait tourner l'arbre de sortie dans le sens inverse.
Besoin d'aide pour le visualiser ? Voici une vidéo d'un engrenage planétaire en fonctionnement.
Les engrenages planétaires sont utilisés dans les applications où l'espace est limité, car ils sont généralement plus petits que les autres types de boîtes de vitesses. Ils constituent également la base du type de transmission automatique le plus courant, connu sous le nom de transmission automatique planétaire hydraulique. La plupart des transmissions automatiques modernes de l'industrie automobile utilisent des engrenages planétaires.
Ailleurs, les engrenages planétaires sont utilisés dans des équipements tels que les tarières et les éoliennes, et les systèmes d'entraînement embarqués pour les hélicoptères et les moteurs d'avion. Les ensembles d'engrenages planétaires sont également populaires pour les machines industrielles, où les robots guidés, les machines de découpe laser et même les tables d'opération des hôpitaux les utilisent. Il y a aussi de grandes chances que la viande à sandwich de votre réfrigérateur ait été coupée sur une trancheuse à engrenages planétaires.
Les véhicules de tourisme à transmission automatique utilisent des engrenages planétaires, donc la Buick de votre grand-mère les utilise, tout comme l'ennuyeuse Ford Mustang V6 de 1995 de votre voisin.
Là où les transmissions automatiques et manuelles traditionnelles comportent des rapports de démultiplication fixes, une transmission à variation continue (CVT) fonctionne avec deux poulies en forme de cône reliées par une courroie. Ils sont utilisés pour améliorer l'économie de carburant, car les CVT sont généralement conçues pour maintenir le moteur dans sa plage de puissance la plus efficace et idéale.
Il existe cependant des versions de CVT qui utilisent des engrenages planétaires. Appelées CVT épicycloïdales ou CVT planétaires, ces transmissions utilisent des engrenages planétaires pour transférer le couple. Toyota en a utilisé un dans la Prius à la fin des années 1990.
Les essieux portiques sont utilisés pour améliorer la garde au sol et permettre un engrenage qui réduit les contraintes sur le différentiel. Des véhicules tels que le camion Mercedes-AMG G63 6x6 et le Mercedes-Benz Unimog utilisent des essieux portiques. Dans ces applications, une boîte de vitesses à moyeu épicycloïdal (planétaire) est utilisée, ce qui permet aux demi-arbres de tourner plus vite que les roues.
Cela réduit la quantité de couple nécessaire pour générer le même niveau de puissance. Dans le cas de véhicules comme l'Unimog et le G63, les grandes roues et pneus fournissent déjà la majeure partie de la garde au sol nécessaire, de sorte que les essieux portiques jouent un rôle légèrement différent.
Vous avez des questions, The Drive a des réponses !
R : Si vous conduisez une voiture moderne avec une transmission automatique, il y a de fortes chances qu'elle ait des engrenages planétaires. Si vous êtes déterminé à le découvrir, consultez le manuel d'entretien de votre véhicule pour obtenir des informations sur la boîte de vitesses, contactez le service après-vente de votre concessionnaire ou essayez cette barre de recherche omnisciente dont nous dépendons tous tellement.
R : En général, oui. Elles sont plus chères car plus complexes et composées de plus de pièces que les autres types de transmissions.
R : Oui. Comme tout autre engrenage ou composant mécanique de votre véhicule, les engrenages planétaires ont besoin d'être lubrifiés pour fonctionner en douceur et pour éviter les dommages ou l'usure. Les transmissions, comme toutes les autres pièces de votre véhicule, nécessitent une attention et un entretien réguliers, ce qui peut inclure des travaux mineurs tels que des changements de liquide. Au fil du temps, les engrenages à l'intérieur d'une transmission peuvent s'user, entraînant des glissements ou des bruits étranges, il est donc important de suivre la lubrification et l'entretien régulier pour résoudre les problèmes le plus rapidement possible.
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