BOÎTE DE VITESSES MÉCANIQUE 0A6. Cahier didactique nº 142La boîte mécanique 06A à 6 vitesses est caractérisée par le respect des nombreuses exigences requises pendant sa conception : montage en position transversale, exploitation du couple moteur et utilisation sur des moteurs dotés d’un couple moteur élevé. Le montage de la boîte de vitesses sur le véhicule en position transversale a obligé à réduire la longueur de la boîte mécanique 0A6. Il a donc été nécessaire d’optimiser au maximum l’espace et de garantir une conception compacte de celle-ci. La réduction de cette longueur a été réalisée en répartissant les pignons sur quatre arbres. L’une des autres qualités de la boîte mécanique 0A6 est l’excellente exploitation du couple fourni par le moteur. L’exploitation du couple entraîne une économie de carburant, une diminution des niveaux de pollution et un moindre impact environnemental. L’exploitation du couple moteur a été réalisée en intervenant sur de nombreux aspects, parmi lesquels le bon échelonnement entre les six vitesses et les procédés modernes utilisés lors de la fabrication des pièces de la boîte mécanique comme, par exemple, le polissage avec couronne à diamant. La boîte mécanique 0A6 a été conçue pour obtenir un rendement maximal des moteurs avec un couple élevé, tels que le moteur 2,0 l TDI de 125 kW. Enfin, l’existence de deux versions, l’une pour les véhicules à traction avant et l’autre pour les véhicules à transmission intégrale, représente une exigence supplémentaire dans la conception de cette boîte de vitesses.D142-01Remarque : Les instructions exactes pour la vérification, le réglage et la réparation se trouvent dans l’application ELSA-Pro.TABLE DES MATIÈRESGénéralités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Configuration mécanique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Lubrification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Flux de force . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Commande de la BV. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Capteurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Embrayage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Entretien et réparation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363GÉNÉRALITÉSD142-02La boîte mécanique 0A6 est offerte en deux versions, l’une pour les véhicules à traction avant et l’autre pour les véhicules à transmission intégrale. Ces deux versions possèdent les caractéristiques suivantes : - Six vitesses. - Tous les engrenages sont à pignons hélicoïdaux. - Un arbre primaire.- Trois arbres secondaires. - Toutes les vitesses, y compris la marche arrière, sont synchronisées. - Différentiel. - Timonerie intérieure par fourchettes avec bielles de commande. - Câbles de commande sur la transmission des mouvements du levier de vitesse vers la boîte de vitesses. - Un embrayage à commande hydraulique.4Arbre secondaire 3 Timonerie intérieureArbre secondaire 1 Arbre primaireCarter d’embrayageDifférentiel Arbre secondaire 2Carter de boîte de vitessesD142-03La structure de ce cahier didactique décrit simultanément les versions à traction avant et à transmission intégrale. On présente d’abord la configuration mécanique. Les composants internes sont contenus dans deux carters (carter d’embrayage et carter de boîte de vitesses) et ils ont été regroupés en : - Arbre primaire. - Arbres secondaires 1, 2, 3. - Différentiel. - Boîte de transfert (uniquement pour transmission intégrale). - Timonerie intérieure.On analyse également l’importance d’une lubrification correcte, le fonctionnement de l’embrayage et les capteurs montés sur la boîte de vitesses. On analyse aussi la commande de la boîte de vitesses et l’utilisation de deux câbles Bowden pour transmettre les mouvements du levier de vitesse à l’intérieur de la boîte de vitesses. Enfin, on analyse les aspects à prendre en compte lors de l’entretien et de la réparation de la boîte mécanique 0A6.5CONFIGURATION MÉCANIQUECarter de boîte de vitesses Carter d’embrayageBOÎTE MÉCANIQUE 0A6 À TRACTION AVANT Synchroniseur de marche arrièreArbre secondaire 3R Arbre secondaire 1Synchroniseur des 1re et 2e vitesses2 R Arbre primaire 1Synchroniseur des 5e et 6e vitesses6 5 2/3 14Arbre secondaire 2653 Synchroniseur des 3e et 4e vitesses4Demi-arbre gaucheCouronne de différentiel6Ligne de la coupe Arbre secondaire 3BOÎTE MÉCANIQUE 0A6 À TRACTION AVANTLa configuration mécanique de la boîte de vitesses a requis une étude exhaustive lors du processus de conception et de développement, conséquence du peu d’espace disponible dû au montage transversal. Cette boîte de vitesses est principalement caractérisée par : - La synchronisation de toutes les vitesses. - La technique de flux de forces croisé appliquée sur les arbres secondaires. - Le parcours du flux de force lors du passage de la marche arrière. Toutes les vitesses de la boîte mécanique 0A6 sont synchronisées. Les synchroniseurs sont répartis de la manière suivante : - Le synchroniseur de la 1re et 2e vitesse se trouve sur l’arbre secondaire 1. - Le synchroniseur de la 3e et 4e vitesse est monté sur l’arbre secondaire 2. - Le synchroniseur de la 5e et 6e vitesse est monté sur l’arbre primaire. - Le synchroniseur de la marche arrière est monté sur l’arbre secondaire 3. L’application de la technique de flux de force croisé sur les arbres secondaires nécessite l’utilisation de plusieurs arbres secondaires afin de pouvoir répartir les pignons fous des vitesses entre les arbres secondaires et ainsi réduire la longueur totale de la boîte de vitesses. Chaque arbre possède un pignon d’attaque qui engrène directement avec la couronne de différentiel. Mais seul l’arbre qui est en prise transmet le mouvement. El flux de force à l’intérieur de la boîte de vitesses possède les particularités suivantes lors du passage en marche arrière. Le pignon fou de la 1re vitesse est monté sur l’arbre secondaire 1. Pour la marche arrière, le pignon fou de la 1re vitesse est soudé à un pignon qui transmet le couple au pignon fou de la marche arrière se trouvant sur l’arbre secondaire 3 puis au couple réducteur. Remarque : Pour faciliter l’interprétation de la section, l’illustration est représentée sur un seul plan dont la ligne de coupe est indiquée sur la figure en haut à droite.Arbre secondaire 1Arbre primaireCouronne de différentiel Arbre secondaire 2Cylindre récepteurDemi-arbre droitDifférentielD142-047CONFIGURATION MÉCANIQUEArbre secondaire 3BOÎTE MÉCANIQUE 0A6 À TRANSMISSION INTÉGRALE Synchroniseur de marche arrièreR Arbre secondaire 1Synchroniseur des 1re et 2e vitesses R 2 Arbre primaire 1 Synchroniseur des 5e et 6e vitesses Cylindre récepteur6 5 2/3 14DifférentielArbre secondaire 2653 Synchroniseur des 3e et 4e vitesses4Demi-arbre gaucheCouronne de différentiel8Ligne de la coupe Arbre secondaire 3BOÎTE MÉCANIQUE 0A6 À TRANSMISSION INTÉGRALELa version à traction avant et la version à transmission intégrale possèdent toutes les deux une configuration identique à l’intérieur de la boîte de vitesses. La seule différence réside dans le boîtier de différentiel, sur lequel la boîte de transfert est raccordée pour les véhicules à transmission intégrale. La boîte de transfert offre la possibilité de changer l’orientation de l’axe de rotation qui existe entre le boîtier de différentiel et l’arbre de transmission. La configuration mécanique de la boîte de transfert consiste en un groupe conique formé par un pignon d’attaque et une couronne. Son fonctionnement est simple étant donné que l’arbre creux avec rainure extérieure et le pignon d’attaque sont solidaires du boîtier de différentiel. Le pignon d’attaque engrène avec la couronne de la boîte de transfert qui transmet à son tour le mouvement à l’arbre de transmission. La boîte de transfert est vissée directement sur le carter d’embrayage.Arbre secondaire 1Arbre primaireCouronne de différentiel Arbre secondaire 2Carter de boîte de transfertArbre creux avec rainure extérieure Demi-arbre droitPignon d’attaque CouronneSortie vers l’arbre de transmissionD142-059CONFIGURATION MÉCANIQUEARBRE PRIMAIRE Roulement à aiguilles Circlip 2 Circlip 3 Roulement à billes Corps du synchroniseur Roulement à aiguilles Roulement à galets cylindriquesCirclip 1Cylindre récepteurPignon de la 4ème vitesse Pignon de la 6ème vitesse Pignon de la 2e/3e vitesse Pignon de la 5ème vitesse Manchon de poussée D142-06 Pignon de la 1ère vitesseARBRE PRIMAIREL’arbre primaire possède deux appuis, un roulement à galets cylindriques sur le carter d’embrayage et un roulement à billes sur le carter de boîte de vitesses. De cette manière, le passage des vitesses à froid est amélioré et on évite ainsi un jeu excessif lors du réchauffement de la boîte de vitesses. L’arbre primaire est totalement plein et les éléments suivants y sont usinés : - Trois rainures. Une pour le disque d’embrayage, une autre pour le pignon de la 4e vitesse, et la troisième pour le corps du synchroniseur des 5e et 6e vitesses. - Deux pignons, celui de la 1re vitesse et un autre qui est utilisé sur les 2e et 3e vitesses. Deux pignons fous sont montés sur l’arbre primaire, l’un pour la 5e vitesse et l’autre pour la 6e vitesse. Chaque pignon fou s’appuie sur un roulement à aiguilles.RÉGLAGEPour régler correctement l’arbre primaire, il faut respecter l’épaisseur idéale des trois circlips, situés avec : - Le roulement à galets cylindriques. - Le corps du synchroniseur. - Le roulement à billes.10ARBRE SECONDAIRE 1 Corps du synchroniseur Roulement axial à aiguilles Circlip 1 Orifice axial Roulement à aiguilles Rondelle de serrage Roulement à aiguilles Roulement axial à aiguilles Rondelle d’appuiRondelle de serrage Roulement à galets coniquesRoulement à galets coniques Rondelle de dérivation d’huileCirclip 2Pignon d’attaquePignon de marche arrière Pignon de la 2ème vitesse Pignon de la 1ère vitesse Manchon de poussée D142-07ARBRE SECONDAIRE 1L’arbre secondaire 1 possède deux appuis, un roulement à galets coniques sur le carter d’embrayage et un autre roulement à galets coniques sur le carter de boîte de vitesses. L’arbre secondaire 1 est totalement creux et possède un orifice axial afin de faciliter le graissage du roulement à aiguilles du pignon fou de la 2e vitesse. Le pignon d’attaque et une rainure pour le corps du synchroniseur de la 1re et 2e vitesse ont été usinés sur l’arbre secondaire 1. L’arbre secondaire 1 accueille deux pignons fous, un pignon fou pour la 2e vitesse et un autre pignon fou qui comprend les crans de la 1re vitesse et la marche arrière. Chaque pignon fou s’appuie sur un roulement à aiguilles. Le pignon fou de la 1re vitesse a la particularité d’utiliser des roulements axiaux à aiguilles, un de chaque côté, en plus d’une rondelle d’appui sur le côté du pignon d’attaque.RÉGLAGEPour régler correctement l’arbre secondaire 1, il faut respecter l’épaisseur de : - Deux rondelles de réglage. - Deux bagues élastiques (l’une à côté du corps du synchroniseur et l’autre à côté d’un roulement à galets coniques). - Déterminer l’épaisseur des rondelles d’appui.11CONFIGURATION MÉCANIQUEARBRE SECONDAIRE 2Roulement à aiguilles Rondelle de serrage Roulement à galets coniques Circlip 2 Circlip 1 Corps du synchroniseur Roulement à aiguillesRondelle de serrageRoulement à galets coniquesPignon d’attaquePignon de la 6ème vitesse Pignon de la 3e vitesse Pignon de la 5ème vitesse Pignon de la 4ème vitesse Manchon de poussée D142-08ARBRE SECONDAIRE 2L’arbre secondaire 2 possède également deux appuis, un roulement à galets coniques sur le carter d’embrayage et un autre roulement à galets coniques sur le carter de boîte de vitesses. L’arbre secondaire 2 a été fabriqué totalement creux. Le pignon d’attaque et une rainure où s’emboîte le corps du synchroniseur de la 3e et 4e vitesse ont été usinés sur l’arbre secondaire 2. Quatre pignons sont montés sur l’arbre secondaire 2 : - Deux pignons fous, l’un pour la 3e vitesse et l’autre pour la 4e vitesse, chaque pignon s’appuyant sur un roulement à aiguilles coniques. - L’arbre secondaire 2 accueille deux pignons qui, une fois emboîtés, sont solidaires de l’arbre (pignon de la 5e vitesse et pignon de la 6e vitesse).RÉGLAGEPour régler correctement l’arbre secondaire 2, il faut respecter l’épaisseur de : - Deux rondelles de réglage. - Deux bagues élastiques (l’une à côté du corps du synchroniseur et l’autre à côté des roulements à galets coniques).12ARBRE SECONDAIRE 3Corps du synchroniseur de marche arrière Orifice axial Circlip 2 Roulement à aiguilles Roulement à galets cylindriques Orifice axial Rondelle de réglageRondelle de serrageRoulement à galets coniquesRoulement à galets coniques Rondelle de dérivation d’huilePignon d’attaqueManchon de poussée de la marche arrièrePignon de marche arrière D142-09ÁRBOL SECUNDARIO 3L’arbre secondaire 3 s’appuie sur le carter d’embrayage avec un roulement à galets coniques et sur le carter de boîte de vitesses avec un roulement à galets coniques. L’arbre secondaire 3 est totalement creux et il possède : - Deux orifices axiaux afin de faciliter le graissage des deux roulements à aiguilles sur lesquels s’appuie le pignon de marche arrière. - Deux pignons usinés, le pignon d’attaque et la rainure pour le corps du synchroniseur de marche arrière. L’arbre secondaire 3 n’accueille que le pignon de marche arrière, qui s’appuie sur deux roulements à aiguilles.RÉGLAGEPour régler correctement l’arbre secondaire 3, il faut respecter l’épaisseur de : - Deux rondelles de réglage. - Une bague élastique à côté du corps du synchroniseur.13CONFIGURATION MÉCANIQUEDIFFÉRENTIELCouronne Satellite Planétaire Roulement à galets coniques Rondelle de serrageRoulement à galets coniquesRondelle de réglageDemi-arbre droit Demi-arbre gauche Bague-joint droiteBoîtier de différentiel Bague-joint gaucheCouronneD142-10DIFFÉRENTIELLe différentiel tourne appuyé sur deux roulements à galets coniques, l’un situé sur le carter d’embrayage et l’autre sur le carter de boîte de vitesses. D’un point de vue fonctionnel, il dispose des composants habituels d’un différentiel conventionnel (deux satellites et deux planétaires). Le différentiel ne possède que trois caractéristiques spécifiques : - Les pignons d’attaque des trois arbres secondaires transmettent le couple à la couronne de différentiel. - Il possède deux demi-arbres sur lesquels sont montés les paliers. - Il existe deux variantes de différentiel, selon si le véhicule est à traction avant ou à transmission intégrale.RÉGLAGELe réglage du différentiel s’effectue avec deux rondelles de réglage.14BOÎTE DE TRANSFERTBoîtier de différentiel Roulement à galets coniques Rondelle de serrage Rainure sur le boîtier de différentiel Bagues-joints Rondelle d’écartement Roulement à galets coniques Roulement à aiguilles Arbre creux avec rainure extérieure Demi-arbre droit Roulement à galets coniquesBague-joint droiteÉcrou de serrage Roulement à galets coniques Pignon d’attaque Rondelle antifriction Couronne Roulement à galets coniques Bague-joint Bride Écrou de serrage D142-11BOÎTE DE TRANSFERTLes véhicules avec boîte mécanique 0A6 et transmission intégrale possèdent une boîte de transfert fixée au carter d’embrayage. La boîte de transfert a pour fonction de transmettre le mouvement de rotation entre le boîtier de différentiel et l’arbre de transmission. Afin de remplir cette fonction, on utilise un groupe conique (un pignon d’attaque et une couronne). - L’arbre creux s’appuie sur deux roulements à galets coniques. - Le pignon d’attaque est monté sur l’arbre creux, solidaire de celui-ci. - Le pignon d’attaque engrène avec la couronne qui transmet le mouvement à l’arbre de transmission. L’arbre s’appuie sur deux roulements à galets coniques. La propulsion de la roue avant droite s’effectue grâce à un demi-arbre qui traverse l’intérieur de l’arbre creux, de sorte à solidariser un planétaire avec le palier avant droit.FLUX DE FORCELa boîte de transfert, en plus de transmettre le mouvement de rotation vers l’arbre de transmission, permet la propulsion de la roue avant droite. Le flux de mouvement du différentiel à l’arbre de transmission est le suivant : - Les véhicules à transmission intégrale possèdent une rainure intérieure sur le boîtier de différentiel, sur laquelle est inséré un arbre creux.RÉGLAGEPendant la réparation de la boîte de vitesses, il n’est pas possible de régler la boîte de transfert. Le réglage s’effectue en usine avec les deux écrous de serrage.15CONFIGURATION MÉCANIQUEAxe de verrouillage ARBRE DE COMMANDE Trou d’ajustementCouvercle de commandeDouille avec deux verrous, un trou d’ajustement et un orifice allongé Douille de fixation 1Douille avec patte de connexion pour marche arrière, 1e, 2e, 5e et 6e vitesseCran 1 Cran 2Patte de connexion pour marche arrière, 1e, 2e, 5e et 6e vitesseDouille avec patte de connexion pour 3e et 4e vitesseTIMONERIE INTÉRIEURELes composants qui interviennent sur la timonerie intérieure de la boîte mécanique peuvent être regroupés en deux ensembles : - L’arbre de commande avec couvercle de commande. - Et les fourchettes avec leurs bielles de commande correspondantes. L’arbre de commande a pour fonction d’introduire sur la boîte de vitesses les mouvements de sélection et de passage des vitesses effectués par le conducteur sur le levier de vitesses. Les fourchettes sont actionnées par l’arbre de commande et elles ont pour fonction de déplacer les manchons de poussée de chaque synchroniseur afin de passer ou de rétrograder les vitesses.ARBRE DE COMMANDE ET COUVERCLE DE COMMANDEL’arbre de commande et le couvercle de commande forment un ensemble. L’arbre de commande possède deux appuis, une douille sur le couvercle de commande et un trou dans le carter de boîte de vitesses sur lequel il reste flottant. Trois douilles solidaires de l’arbre de commande ont été insérées, chacune ayant les particularités suivantes : - Douille avec patte de connexion pour 3e et 4e vitesse. - Douille avec patte de connexion pour marche arrière, 1e, 2e, 5e et 6e vitesse. - Douille avec deux verrous, un trou d’ajustement et un orifice allongé. Cette16Douille de fixation 2 Cran 2Douille de fixation 2 Couvercle de commandeOrifices allongés Goupille cylindriqueAxe de verrouillageJoint toriqueTrou d’ajustementOrifices allongésDouille de fixation 1 Goupille cylindrique D142-12dernière douille est cachée à l’intérieur du couvercle de commande. Le couvercle de commande est fixé par deux vis au carter de boîte de vitesses. Le couvercle de commande accueille les composants suivants : - Une douille d’appui de l’arbre de commande. - Un axe de verrouillage. - Une goupille cylindrique. - Deux douilles de fixation. Si le couvercle de commande est manipulé, lors de son remontage, vérifier l’état correct du joint torique afin de préserver l’étanchéité de la boîte de vitesses.FONCTIONNEMENTL’ensemble assure quatre fonctions : - L’axe de verrouillage et le trou d’ajustement bloquent l’arbre de commande lors du processus d’ajustement des câbles de commande. - L’orifice allongé et la goupille cylindrique limitent la liberté de mouvement de l’arbre de commande. - La douille de fixation 1 et le cran 1 retiennent l’arbre de commande afin d’éviter qu’il ne se déplace axialement de manière involontaire, et ils le positionnent au point de repos lorsqu’aucune vitesse n’est enclenchée. - La douille de fixation 2 et le cran 2 retiennent l’arbre de commande afin d’éviter qu’il ne se déplace radialement de manière involontaire.17CONFIGURATION MÉCANIQUEArbre de commande Aération de la boîte de vitessesCouvercle de commande Douille de fixation Fixation vissée au carter de boîte de vitesses Culbuteur de boîte de vitesses pour marche arrièreCouvercle de commandeArbre de commande Douille de fixationDouille de fixation Douille à billesFourchette de marche arrière Fourche de 1ère et 2èmePatte de connexion pour marche arrière, 1e, 2e, 5e et 6e vitesseFourche de 5ème et 6èmeDouille à billes Fourche de 3ème et 4èmePatte de connexion pour 3e et 4e vitesseD142-13FOURCHETTESChaque fourchette possède une encoche. Lorsque le conducteur effectue le mouvement de sélection sur le levier de vitesses, l’arbre de commande se déplace axialement et l’une des pattes de connexion s’insère dans l’encoche de l’une des fourchettes. Lorsque le conducteur effectue le mouvement d’engrènement, l’arbre de commande tourne et la patte de connexion qui était insérée dans l’encoche de cette fourchette la déplace désormais pour ainsi passer la vitesse souhaitée. La boîte mécanique 0A6 possède quatre fourchettes qui peuvent être regroupées en deux types en fonction de leur configuration et de leur mode de travail : - Fourchettes de toutes les vitesses vers l’avant. - Fourchette de marche arrière.FOURCHETTES DE TOUTES LES VITESSES VERS L’AVANTChacune de ces fourchettes est fixée sur une bielle de commande. Afin de faciliter le déplacement axial de la bielle et de passer la vitesse correspondante, les extrémités de chaque bielle sont logées à l’intérieur de douilles à billes.18FOURCHETTE DE MARCHE ARRIÈRELes composants et le fonctionnement de la fourchette de marche arrière diffèrent beaucoup du reste des fourchettes. Les composants qui interviennent sont : - Culbuteur de la fourchette de marche arrière. - Support. Fixations au carter de boîte de vitesses et fourchette de marche arrière. Le culbuteur de la fourchette est vissé au carter de boîte de vitesses via un support. Entre les deuxpièces, on obtient un mouvement de rotation autour d’un axe. Lorsque la patte de connexion pour marche arrière, 1e, 2e, 5e et 6e vitesse reproduit le mouvement d’engrènement ou de rétrogradation de la marche arrière, le culbuteur de la fourchette tourne et la fourchette se déplace.Arbre secondaire 1 Arbre secondaire 3Arbre secondaire 2 Arbre primaireDouille à billesFourchette de marche arrièreFourche de 5ème et 6èmeFixations au carter de boîte de vitessesFourche de 3ème et 4èmeSupportCulbuteur de la fourchette de marche arrièreFourche de 1ère et 2èmeMouvement de rotation du culbuteur de la fourchette de marche arrièreArbre de commande D142-1419CONFIGURATION MÉCANIQUESYNCHRONISATION SIMPLE Manchon de poussée RessortManchon de poussée Corps du synchroniseurCorps du synchroniseur Clavette Bague extérieure du synchroniseur PignonSYNCHRONISATION TRIPLE PignonClavette Bague extérieure du synchroniseur Clavette Bague extérieure du synchroniseur Bague conique Bague intérieure du synchroniseur D142-15SYNCHRONISEURSLes synchroniseurs de la boîte mécanique 0A6 ont pour fonction d’égaliser (synchroniser) la vitesse de rotation entre le pignon fou et l’arbre afin de faciliter le passage des vitesses pendant les cycles de changement de vitesses. Toutes les vitesses de la boîte mécanique 0A6 sont synchronisées. Cette boîte de vitesses utilise deux types de synchronisation : simple et triple. La synchronisation simple est employée sur les vitesses : 5e, 6e et marche arrière. Cette synchronisation n’utilise qu’une seule paire de surfaces de frottement pour égaliser les vitesses de rotation. Les vitesses à synchronisation simple sont composés d’un corps de synchroniseur, un manchon de poussée, une seule bague de synchroniseur et un pignon fou avec cône de friction. La synchronisation triple est employée sur les vitesses : 1e, 2e, 3e et 4e. Cette synchronisation est caractérisée par les trois paires de surfaces de frottement qu’elle utilise afin d’égaliser les vitesses. La synchronisation triple sur la boîte mécanique 0A6 est composée de : un corps de synchroniseur, un manchon de poussée, trois bagues de synchroniseur et un pignon four avec cône de friction. Cette procédure augmente le rendement du synchroniseur et facilite le passage des vitesses.20LUBRIFICATIONVentilation de la boîte de vitessesBouchon de remplissage Bouchon de vidange Roulement et rondelle de dérivation d’huile D142-16Une lubrification correcte des composants internes facilite le fonctionnement de la boîte de vitesses, réduit le frottement et évite l’usure mécanique des composants. Pour cela, il est nécessaire de maintenir les qualités de l’huile, tout en faisant arriver l’huile à toutes les zones. La boîte mécanique utilise environ 2,3 litres d’huile SAE75W90. Une lubrification optimale de la boîte de vitesses est obtenue par : - L’immersion totale ou partielle de composants dans l’huile (l’arbre secondaire 2, ledifférentiel et une partie de la timonerie intérieure). - Le flux intérieur d’huile qui conduit l’huile à l’intérieur des arbres secondaires1 et 3 via les rondelles de dérivation. - Et par barbotage sur le reste des composants. L’emplacement stratégique du bouchon de vidange, du bouchon de remplissage et de l’aimant simplifient l’entretien.21FLUX DE FORCE1ère VITESSEMARCHE ARRIÈRE2ème VITESSELe couple du moteur arrive à l’intérieur de la boîte mécanique via l’embrayage et entre par l’arbre primaire. Selon la vitesse enclenchée, le couple est transmis depuis l’arbre primaire à l’un des arbres secondaires, puis à la couronne du différentiel. Si la 1e ou la 2e vitesse est enclenchée, l’arbre secondaire 1 intervient. Si la 3e, 4e, 5e ou 6e vitesse est enclenchée, l’arbre secondaire 2 intervient.Si la marche arrière est enclenchée, l’arbre secondaire 3 intervient. L’inversion du sens de rotation sur la marche arrière est réalisé de la manière suivante : - Le flux de force passe de l’arbre primaire au pignon de la 1e/marche arrière de l’arbre secondaire 1. Étant donné que ce pignon tourne librement sur l’arbre secondaire 1, l’arbre secondaire ne transmet pas de couple.223ème VITESSE5ème VITESSE4ème VITESSE6ème VITESSED142-17- Le pignon de la 1e/marche arrière engrène avec le pignon de marche arrière de l’arbre secondaire 3. - Au moment où la marche arrière est enclenchée, le pignon de marche arrière estsolidaire de l’arbre secondaire 3 et le couple est transmis à la couronne du différentiel. Dans cette situation, le pignon de la 1e/marche arrière de l’arbre secondaire 1 agit comme inverseur de rotation.23COMMANDE DE LA BOÎTE DE VITESSESTimonerie de commande Mouvement d’engrènement Câble de commandeCâble de commande de sélection Arbre de commande Mouvement de sélectionLa commande de la boîte de vitesses qui intervient dans la sélection et le passage des vitesses est principalement composée par trois groupes : - Levier de vitesses. - Câbles de commande. - Timonerie de commande.LEVIER DE VITESSESLe levier de vitesses possède une totale liberté de mouvement dans n’importe quelle position. Cela permet de transformer les mouvements réalisés par le conducteur sur le levier en desmouvements de traction et de poussée sur les extrémités des deux câbles de commande. Les mouvements réalisés latéralement par le levier de vitesses (droite/gauche) arrivent à la boîte de vitesses par le câble de commande et de sélection en tant que mouvements de sélection de fourchette. Les mouvements longitudinaux effectués par la fourchette (avant/arrière) arrivent à la boîte de vitesses par le câble de sélection en tant que mouvements d’engrènement de vitesses.24Levier de vitessesCâble de commande de sélectionCâble de commande D142-18CÂBLES DE COMMANDEIl existe deux câbles de commande (sélection et commande), tous deux de type Bowden. Ils ont pour fonction de transmettre les mouvements du levier de vitesses à la timonerie intérieure. De plus, les câbles Bowden minimisent la transmission des bruits provenant du groupe motopropulseur à l’habitacle, en plus d’annuler les vibrations sur le levier de vitesses.TIMONERIE DE COMMANDELa timonerie de commande est l’ensemble des biellettes et des rotules qui transforment les mouvements des câbles de commande en mouvements de déplacement axial et de rotation de l’arbre de commande, nécessaires à la sélection et au passage de chacune des vitesses.25COMMANDE DE LA BOÎTE DE VITESSESMOUVEMENT DE SÉLECTIONLe déplacement latéral du levier de vitesses est transformé en mouvement de traction ou de poussée sur le câble de sélection. Le câble de sélection agit à son tour sur la timonerie de commande fixée sur l’arbre de commande. Cela produit un mouvement axial de l’arbre de commande (élévation, abaissement) qui permet d’insérer la patte de connexion de la vitesse à passer dans l’encoche de la fourchette correspondante. Afin d’insérer la patte de connexion dans l’encoche de la fourchette de marche arrière, il est nécessaire d’annuler le verrouillage de sécurité qui se trouve dans le carter du levier de vitesses (pour plus d’informations, voir la page 28 de ce même Cahier didactique).Mouvement de sélectionLevier de vitessesCâble de commande de sélectionD142-1926MOUVEMENT D’ENGRÈNEMENTLe déplacement longitudinal du levier de vitesses est transformé en mouvement de traction ou de poussée sur le câble de commande. Le câble de commande agit à son tour sur l’arbre de commande en provocant un mouvement de rotation sur l’arbre de commande. Ce mouvement de rotation permet de déplacer la patte de connexion insérée dans l’encoche de la fourchette de vitesse afin de déplacer le manchon de poussée et de passer la vitesse.Mouvements d’engrènement Levier de vitessesCâble de commande D142-2027COMMANDE DE LA BOÎTE DE VITESSESBoîtier du levier de vitessesPASSAGE DE LA MARCHE ARRIÈRELa sécurité contre le passage involontaire de la marche arrière est intégré dans le carter du levier de vitesse. De telle sorte que le conducteur doit annuler le verrouillage avant d’effectuer le mouvement d’engrènement et de pouvoir ensuite passer la marche arrière. Pour annuler le verrouillage, il est indispensable d’appuyer sur le levier de vitesses vers le bas, jusqu’à dépasser la force d’un ressort qui se trouve à l’intérieur du levier ; c’est la seule manière d’annuler le verrouillage via les mouvements vers la gauche et vers l’avant sur le levier de vitesses. Dans la course normale pour le passage des vitesses avant, le cliquet de verrouillage du levier de vitesses arrive en butée de la barrière (qui fait partie intégrante du carter du levier de vitesses). En appuyant sur le levier de vitesses et en comprimant le ressort, le levier se déplace via le joint à rotule vers le bas et le cliquet reste en dessous de la barrière. Lors du mouvement suivant, celui de passage de la marche arrière, la barrière est déplacée et la marche arrière peut donc être enclenchée. Le ressort de compression actionne à nouveau le levier de vitesses vers le haut dans la position enclenchée et il la maintient donc en position de marche arrière.Levier de vitessesCliquet de verrouillage BarrièreJoint à rotuleCliquet de verrouillage Barrière D142-2128CAPTEURSContacteur de feux de recul F4Transmetteur de point mort G701 D142-22CAPTEURS SUR LA BOÎTE MÉCANIQUE 0A6La boîte mécanique 0A6 intègre deux capteurs : - Le contacteur de feux de recul F4 - Et le transmetteur de point mort G701 Les deux capteurs sont vissés sur le carter de boîte de vitesses et ils sont actionnés par l’arbre de commande. En fonction de la position qu’adopte l’arbre de commande, les capteurs changent d’état et informent ainsi l’appareil de commande correspondant.29CAPTEURSSaillie pour marche arrière Arbre de commande Patte de connexion pour marche arrièreSonde du contacteur de feux de recul F4Contacteur de feux de recul F4 Saillie pour marche arrièreD142-23CONTACTEUR DE FEUX DE RECUL F4Le contacteur de feux de recul est vissé sur le carter de boîte de vitesses. Lorsque la marche arrière n’est pas enclenchée, le contacteur électrique reste ouvert, lors du passage de la marche arrière, le contacteur électrique se referme et le signal de borne 15 qui arrive par l’un de ses terminaux arrive à l’appareil de commande du réseau de bord J519. La commande se trouve dans la zone d’influence de l’arbre de commande, concrètement dans une encoche permettant le contact de la sonde avec la saillie de marche arrière. Lorsque la marche arrière est enclenchée, la saillie agit sur le contacteur de feux de recul F4 et le contact électrique se referme.30Transmetteur de point mort G701Arbre de commande D142-24TRANSMETTEUR DE POINT MORT G701Ce transmetteur n’est monté que sur les véhicules dotés de la fonction Start-Stop. Le transmetteur de point mort est vissé sur le carter de boîte de vitesses, en dessous du contacteur de feux de recul. Ce signal est utilisé par l’appareil de commande du moteur pour la fonction Start-Stop. Le transmetteur est sur la zone d’influence de l’arbre de commande. Le principe de fonctionnement du transmetteur est de type Hall. Il renferme une électronique avec laquelle il est capable de faire la différence entre la position de point mort, les vitesses paires et les vitesses impaires.31EMBRAYAGEVolant-moteurDisque d’embrayageCylindre récepteur avec colletPlateau de pressionD142-25VOLANT-MOTEUR ET EMBRAYAGEL’ensemble de l’embrayage est conçu de sorte que son actionnement et son couplage soient progressifs et souples pour que le couple soit transmis doucement et sans secousses. L’ensemble des mécanismes de base qui interviennent dans la transmission du couple par l’embrayage sont : - Volant-moteur. - Disque d’embrayage. - Plateau de pression. Dans le cas de la boîte mécanique 0A6, la butée d’embrayage fait partie du cylindre récepteur. L’actionnement de l’embrayage est hydraulique via l’appareil composé par le cylindre récepteur et la butée d’embrayage. Cet appareil est vissé sur le carter d’embrayage et il n’est accessible que lorsque la boîte de vitesses du véhicule est démontée.32LogementPompe d’embrayageRéservoir d’huile de frein Vis de purgeTuyauDispositif de purgeVers le cylindre récepteur D142-26POMPE D’EMBRAYAGEL’embrayage hydraulique utilise le liquide de frein, il est donc relié au réservoir d’huile de frein. La pompe d’embrayage est reliée au support des pédales. La pompe possède deux conduites : une qui l’unit au réservoir du liquide de freins et une autre qui la relie au cylindre récepteur. En appuyant sur la pédale d’embrayage, la pompe d’embrayage génère une pression hydraulique qui est transmise vers le cylindre récepteur afin d’actionner l’embrayage.33EMBRAYAGEVers le cylindre récepteur D142-27Vis de purge Vers le cylindre récepteurCYLINDRE RÉCEPTEURLe cylindre récepteur forme un ensemble avec la butée d’embrayage. Cet ensemble est fixé au carter d’embrayage avec trois vis. Dans la conduite accessible depuis l’extérieur se trouve un dispositif de purge avec sa vis de purge correspondante. La pression hydraulique produite par la pompe d’embrayage parvient au cylindre récepteur via une seule conduite.Dispositif de purgeD142-2834Carter d’embrayageDiaphragme Disque d’embrayageFONCTIONNEMENTLorsque le cylindre récepteur est au repos, il n’y a pas de pression hydraulique, le ressort de précharge est compressé, conséquence de la pression exercée par le diaphragme de l’embrayage. Dans cet état, le régime du volant-moteur et de l’arbre primaire est identique.Carter du cylindre récepteurArbre primaireBague-joint Manchon de guidage Butée d’embrayagePistonRessort de précharge DiaphragmeLorsque le conducteur appuie sur la pédale d’embrayage, la pompe d’embrayage émet une pression hydraulique. Cette pression arrive au cylindre récepteur et déplace la bague-joint et le piston. Tous deux se déplacent par le manchon de guidage. Lorsque le piston se déplace, la butée d’embrayage agit sur le diaphragme. L’embrayage est donc libéré. Lorsque le point de déplacement maximum est atteint, le disque d’embrayage perd le contact sur le volant-moteur et ne transmet plus de mouvement. La différence de rotation entre le diaphragme et l’arbre primaire est compensée par le roulement à billes qui se trouve à l’intérieur de la butée d’embrayage.Bague-jointPistonManchon de guidage Butée d’embrayage D142-2935ENTRETIEN ET RÉPARATIONAxe de verrouillageOutil T10027ACâble de commandeCâble de sélectionRÉGLAGES SUR LA COMMANDE DES VITESSESAfin de régler correctement la timonerie de la boîte de vitesses, il est nécessaire de remplir les conditions suivantes : - Tous les composants doivent être en parfait état (éléments de commande, mécanismes d’actionnement, composants internes, embrayage, etc.). - La commande des vitesses doit fonctionner librement.- La boîte mécanique doit être au point mort. Une fois ces conditions remplies, il faut d’abord déconnecter les deux câbles de commande à l’extrémité de la boîte de vitesses. Les ressorts s’immobilisent via la rotation des écrous en plastique. Sur le couvercle de commande se trouve un axe de verrouillage qui bloque l’arbre de commande. Pour cela, il faut déplacer l’arbre de commande à la main jusqu’à le situer dans cette position puis ajuster l’axe de verrouillage.36Pré-tension des ressorts en forme de croixLevier de vitessesOrifices pour l’introduction de l’outil T10027AIntroduction du guide de levier de vitesses et du levier de vitesses dans le carterOutil T10083D142-30Ensuite, le levier de vitesses se déplacera jusqu’à ce que les deux orifices coïncident et que l’outil T10027A puisse être introduit. Pour finir, les câbles sont fixés, l’axe de verrouillage est retiré, ainsi que l’outil T10027A.DÉSASSEMBLAGE DU LEVIER DE VITESSESCertains composants du levier de vitesses peuvent être réparés et remplacés.Pour la manipulation de ce dernier, il est nécessaire de prendre en compte trois aspects : - Le ressort génère une pré-tension seulement s’il est monté en forme de croix. - Le guide du levier doit être introduit correctement. - L’outil T10083 est requis pour démonter et monter le levier de vitesses pendant la réparation.37ENTRETIEN ET RÉPARATIONArbre secondaire 3Arbre secondaire 1Arbre primaireArbre secondaire 2CirclipsRondelle de serrage D142-31RÉGLAGES INTERNESLes réglages à réaliser à l’intérieur de la BV varient en fonction de la pièce remplacée lors de la réparation. Les mécanismes qui nécessitent des réglages sont les circlips et les rondelles de réglage. Les synchroniseurs ne nécessitent pas de réglages en tant que tel, mais il est indispensable de respecter les cotes d’usure des bagues.PRODUITS D’ÉTANCHÉITÉ ET JOINTSPour préserver l’étanchéité de la boîte de vitesse, on utilise un produit d’étanchéité appliqué entre les carters, les bagues-joints et les joints toriques. Les bagues-joints ou les joints toriques doivent être remplacés par des composants neufs après chaque démontage.38État technique 12.10. Compte tenu du développement constant et de l’amélioration du produit, les données qui figurent dans ce cours sont susceptibles d’évoluer.Toute exploitation est interdite : reproduction, distribution, communication publique et transformation de ces cahiers didactiques, par tout moyen, qu’il soit mécanique ou électronique, sans l’autorisation expresse de SEAT S.A. TITRE : Boîte de vitesses mécanique 0A6 AUTEUR : Service Après-vente - Copyright © 2008, SEAT, S.A. Tous droits réservés. Autovía A-2, km 585, 08760 Martorell, Barcelone (Espagne) 1ère édition DATE DE PUBLICATION : Mars 2011 DÉPÔT LÉGAL : B. 15566-2011 Pré-impression et impression : TECFOTO, S.L. C/ Ciutat de Granada, 55 - 08005 BARCELONAFRA142cd