équipement automobileLa transmission est un concept largement répandu et bien connu des personnes ayant des connaissances de base en mécanique automobile. Elle comprend notamment la boîte de vitesses, l'arbre de transmission, le différentiel, la direction et même certains composants électriques comme les lève-vitres, les essuie-glaces et le frein de stationnement électronique. Les engrenages étant omniprésents et jouant un rôle essentiel dans les automobiles, nous allons aujourd'hui aborder les notions fondamentales relatives aux engrenages.

La transmission par engrenages est l'une des transmissions les plus utilisées dans les automobiles et possède les principales fonctions suivantes :

1. Changement de vitesse : L’engrènement de deux engrenages de tailles différentes permet de modifier la vitesse de transmission. Par exemple, les engrenages d’une boîte de vitesses peuvent réduire ou augmenter la vitesse transmise par le moteur afin de répondre aux besoins de fonctionnement du véhicule.
2. Modification du couple : Lors de l’engrènement de deux engrenages de tailles différentes, la vitesse et le couple transmis sont également modifiés. On peut citer comme exemples le réducteur principal d’un arbre de transmission et la boîte de vitesses d’une automobile.
3. Inversion de direction : La force du moteur de certaines voitures est perpendiculaire à la direction de déplacement du véhicule. Il est donc nécessaire d'inverser le sens de la transmission de la puissance pour faire avancer la voiture. Ce dispositif est généralement le réducteur principal et le différentiel.
Dans l'automobile, certaines pièces utilisent des engrenages droits, tandis que d'autres utilisent des engrenages hélicoïdaux. Les engrenages droits offrent un rendement de transmission élevé, car l'engrènement et le désengrènement se font simultanément sur toute la largeur de la dent. Cependant, ils présentent l'inconvénient d'une faible stabilité, d'une sensibilité aux chocs et d'un niveau sonore élevé. À l'inverse, les engrenages hélicoïdaux bénéficient d'une phase d'engrènement plus longue et d'un plus grand nombre de dents impliquées, ce qui assure une transmission fluide, une capacité de charge élevée et un fonctionnement silencieux et sans à-coups. Leur principal inconvénient réside dans la génération de forces axiales sous l'effet de contraintes normales, nécessitant l'installation de butées axiales et complexifiant ainsi la structure.

Les exigences pourengrenages automobilesLes engrenages automobiles doivent présenter des contraintes élevées : leur corps doit être très résistant à la rupture, leur surface doit être fortement résistante à la corrosion et à l’usure, et leur adhérence optimale. Autrement dit, la surface de la dent doit être dure et le noyau très résistant. Par conséquent, la fabrication des engrenages automobiles est complexe et comprend le processus suivant :
Découpe ➟ Forgeage ➟ Recuit ➟ Usinage ➟ Cuivrage partiel ➟ Cémentation ➟ Trempe ➟ Revenu à basse température ➟ Grenaillage ➟ Rectification des dents (rectification fine)
Ce procédé de fabrication des engrenages offre non seulement une résistance et une robustesse suffisantes, mais aussi une dureté et une résistance à l'usure élevées de la surface des dents.