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#1 13-03-2016 14:49:44

Audi-Tech
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La boîte automatiques Audi à 6 rapports 09L (ZF)

Boîte 09L:

... remplace jusqu’à un couple moteur de 450 Nm les anciennes boîtes automatiques à 5 rapports 01V et 01L. Elle se distingue essentiellement de la boîte 09E par une capacité de couple réduite et la définition plus faible des différents composants en résultant.Le positionnement du pont avant (différentiel) - en aval du convertisseur de couple - a été conservé des modèles précédents.
Comparée avec les anciennes boîtes automatiques à 5 rapports, la boîte 09L présente les avantages et améliorations suivantes :
– étagement sur 6 rapports
– augmentation de l’ouverture de boîte totale (plage de démultiplication totale)
– capacité de couple plus élevée
– réduction de poids d’env. 14 kg (par rapport à la boîte 01V)
– augmentation du rendement
– amélioration de la qualité du passage des rapports
– vitesses de passage des rapports plus élevées
– DSP (programme de sélection dynamique des rapports) optimisé

Commande électrohydraulique

Afin d’augmenter la vitesse de passage des rapports, dans le cas notamment de rétrogradations, le déroulement du passage des vitesses a été optimisé et des fonctions plus évoluées ont été développées en interaction avec la commande du moteur.
Les rétrogradations multiples sont exécutées de façon « imbriquée », ce qui contribue à une nette augmentation de la spontanéité. Cette mesure fait que, pendant le déroulement de la première rétrogradation, la suivante est préparée électriquement et hydrauliquement, afin de pouvoir être ensuite exécutée sans temporisation.
Les rétrogradations en décélération sont écourtées d’env. 50 % par accélération intermédiaire, ce qui contribue à une nette augmentation de l’agilité. Les rétrogradations qui ne sont exécutées qu’en légère traction y gagnent également en spontanéité.

Commande-electrohydraulique-09L.jpg

Démultiplication

L’ouverture de boîte a été augmentée de 22 % par rapport à la boîte 01V.
Une grande partie de cette ouverture de boîte a été utilisée pour une démultiplication au démarrage plus faible, en vue d’améliorer la dynamique de démarrage.
L’ouverture de boîte plus importante permet d’une part de disposer dans les bas rapports de plus de couple d’entraînement aux roues pour l’accélération du véhicule et de l’autre de rouler sur autoroute à régime moteur plus faible, ce qui se traduit par un niveau de bruit réduit et une consommation optimisée.
La définition de base de la démultiplication pour la vitesse maximale est assurée via la démultiplication de la transmission et diffère selon qu’il s’agit d’un moteur diesel ou à essence.
Sur les moteurs diesel, la vitesse maximale est atteinte en 6e.
Sur les moteurs à essence, la vitesse maximale est atteinte en 5e.
Avec une puissance moteur correspondante, la vitesse maximale peut être atteinte en 5e comme en 6e.

Comparaison de la démultiplication des boîtes 09L et 01V:

                              09L                        01V
                                   Démultiplication       Démultiplication
1e                             4,171                      3,665
2e                          2,340                      1,999
3e                            1,521                      1,407
4e                             1,143                      1,000
5e                             0,867                      0,742
6e                              0,691
Marche AR                  3,403                       4,096
Ouverture de boîte      6,04                         4,94

demultiplication-09L.jpg

Vue en coupe de la boîte 09L:

vue-coupe-09L-1.jpeg


vue-en-coupe-09L-2.jpg

Différentiel central autobloquant 40/60:

L’Audi A6 construite à partir du millésime 09 est équipée dun ouveau différentiel central de type C. Le type C est un différentiel central autobloquant à répartition asymétrique-dynamique du couple (répartition de base train avant/ train arrière - 40/60).
Ce type est, sur l’Audi S6 et l’Audi RS6, monté dans la boîte 09E.

diff-central-09L.jpg

Circuit d’huile et graissage:

La boîte 09L possède deux circuits d’huile distincts avec deux sortes d’huile différentes :
– un circuit d’huile ATF pour le train épicycloïdal, la commande hydraulique et le convertisseur de couple *
– un circuit d’huile pour la boîte transfert (huile de boîte avecSTURACO**)
– un circuit d’huile pour le pont avant (huile de boîte sansSTURACO**)

Des joints double lèvre assurent la séparation des différentes chambres d’huile voisines. En cas de défauts d’étanchéité au niveau des joints double lèvre, l’huile s’échappe par l’orifice d’évacuation correspondant.

circuit-d-huile-09L.jpg

Hydraulique (graissage):
Une nette réduction des fuites dans l’hydraulique, essentiellement due à l’utilisation de nouveaux régulateurs de pression, permet la mise en oeuvre d’une pompe à huile plus petite. Lapompe à huile de la boîte 09L ne consomme plus que 50 % de la puissance de la pompe à huile de la boîte 01V.
En outre, on utilise dans le cas de la boîte 09L un ATF de viscosité inférieure (comme dans le cas de la boîte 09E).
On obtient ainsi, à basses températures notamment, des couples de perte nettement inférieurs.
Les deux mesures assurent non seulement une réduction de la consommation de carburant, mais aussi une vitesse maximale plus élevée

* Remarque relative à l’ATF :
Il existe deux spécifications d’ATF différentes pour la boîte 09L. Un nouvel ATF est en service depuis février 2005.
** Remarque relative à l’huile de boîte (huile de pont) :STURACO est un additif d’huile réduisant les contraintes excessives dans ledifférentiel central et contribuant ainsi à l’amélioration du confort de conduite.
Cet additif n’est pas adapté pour le point avant et ne doit donc pas être utilisé dans ce cas !
*/** Veillez par conséquent à l’affectation correcte ATF / huiles de boîte et huiles de pont conformément aux références du catalogue électronique de pièces (ETKA)

Convertisseur de couple:
Suivant la motorisation, il est fait appel à différents convertisseurs de couple. Leurs caractéristiques de puissance et leurs courbes sont adaptées aux différentes versions de moteurs. Les convertisseurs de couple sont repérés par des lettres. L’affectation aux différentes lettres-repères deboîte est précisée dans le Manuel de réparation.

Conceptions particulières de convertisseur de couple :

Un convertisseur de couple dispose, avec l’embrayage de prise directe ouvert, d’un excellent amortissement des vibrations torsionnelles (rotations de vibration) générées par le moteur.
Lorsque l’embrayage de prise directe est fermé, cet effet est inhibé. Pour pouvoir, durant cette phase de fonctionnement, obtenir un amortissement des vibrations suffisant, les convertisseurs de couple de la boîte 09L sont, dans le cas de leur mise en oeuvre avec des moteurs à 4 et 6 cylindres, équipés d’amortisseurs de torsion à turbine.
Le fonctionnement des moteurs V8 est beaucoup plus régulier, si bien que cette conception particulière n’est pas nécessaire. Il est alors fait appel à un convertisseur à amortisseur de torsion ou bien l’on renonce totalement à un amortissement des rotations de vibration.
Dans le cas du convertisseur à amortisseur de torsion à turbine, l’amortisseur de torsion est monté en aval de la turbine. La turbine fait ainsi partie de la masse primaire et est découplée de l’arbre d’entrée.
Dans le cas du convertisseur à amortisseur de torsion l’amortisseur de torsion est disposé en amont de la turbine. La turbine fait partie de la masse secondaire et oscille avec l’arbre d’entrée.
En raison de la répartition des masses primaire/secondaire, un amortissement des vibrations optimal est obtenu pour chaque combinaison moteur-boîte.

converisseur-09L.png

Embrayage de prise directe:

Sur la boîte 09L, la puissance dissipée par frottement admissible de l’embrayage de prise directe est augmentée par utilisation de 4 garnitures de friction. Cela permet une considérable extension du mode régulation de l’embrayage de prise directe, ce qui améliore le rendement global de la chaîne cinématique.
Afin de pouvoir garantir la charge permanente en service de l’embrayage de prise directe, l’ATF correct est indispensable. Il a été développé pour répondre à ces exigences élevées.

*Remarque relative au remplacement du convertisseur de couple:
Lors du remplacement du convertisseur de couple ou de la boîte, veiller à l’appariement correct du convertisseur de couple

Refroidissement de l’ATF:

Sur l’Audi A8, le radiateur d’ATF est intégré en tant que composant distinct dans le circuit de refroidissement du moteur. Pour raccourcir la phase de réchauffement du moteur, le refroidissement de l’ATF est alors piloté en fonction de la température. Pour cela, il y a un régulateur de liquide de refroidissement (thermostat) dans le circuit de refroidissement de l’ATF, qui n’ouvre le circuit de liquide de refroidissement qu’à partir d’une température du liquide de refroidissement d’env. 80°C.  Sur l’Audi A4 et l’Audi A6, le radiateur d’ATF est intégré dans le radiateur d’eau du moteur et donc directement incorporé dans le circuit deliquide de refroidissement du moteur (version standard). L’ATF est par conséquent réchauffé durant la phase de réchauffement du moteur et atteint ainsi rapidement sa température de service.


Refroidissement de l’ATF Audi A4/A6 (version standard):

Refroidissement-09L.jpg

Refroidissement de l’ATF Audi A8 - V6 TDI 3.0l:

Refroidissement-2-09L.jpg

Refroidissement de l’ATF Audi A8 – moteurs à essence V6 et V8:

Refroidissement-3-09L.jpg

* Nota
Attention, les impuretés contenues dans l’ATF (telles qu’abrasion, copeaux, émulsions) se propagent et se déposent dans le radiateur d’ATF et les conduites d’huile. Il faut par conséquent rincer soigneusement le radiateur d’ATF et les conduites d’ATF en cas de réparation d’une boîte ou de remplacement d’une boîte avant repose de la boîte neuve.
Pour rincer les différents composants, il faut débrancher les conduites du radiateur. S’assurer que toutes les impuretés sont éliminées. En cas de doute, remplacer des composants, radiateur d’ATF, par exemple. Des impuretés persistantes sont causes de nouvelles réclamations et d’endommagements de la boîte !

Régulateur de liquide de refroidissement (thermostat):

Comme régulateur de liquide de refroidissement, il est fait appel à un thermostat à capsule de cire et by-pass intégré (thermostat à dérivation).
Une gorge de décharge au niveau du siège de soupape réalise une dérivation et une circulation faible mais permanente du liquide de refroidissement. Cette circulation permanente est nécessaire pour réchauffer le thermostat et permet ainsi une régulation de la température. Le régulateur de liquide de refroidissement est monté dans le retour du liquide de refroidissement du radiateur d’ATF.

regulateur-09L.jpg


* Nota
Comme la gorge de décharge est relativement petite (env. 2 mm x 0,7 mm), des impuretés dans le système de refroidissement risquent d’obturer la gorge.
Dans ce cas, la régulation de la température ne fonctionne plus car le transfert de chaleur au thermostat est perturbé (absence de circulation du liquide de refroidissement).
En cas de réclamations dues à une température d’ATF excessive, il faut vérifier le circuit d’huile et le circuit de refroidissement allant au radiateur d’ATF ainsi que le régulateur de liquide de refroidissement.

Schéma fonctionnel (généralités*):

schema-general-09L.png


Légende
F125 Détecteur de rapport
F189 Contacteur pour tiptronic
F305 Contacteur de position P du levier sélecteur
G93 Transmetteur de température d’huile de boîte
G182 Transmetteur de régime d’entrée de boîte de vitesses
G195 Transmetteur de régime en sortie de boîte
J217 Calculateur de boîte automatique
J587 Calculateur de capteurs de levier sélecteur
N88 Électrovanne 1 (sauf sur la boîte 0B6)
N110 Électroaimant de blocage de levier sélecteur
N215 Vanne de régulation de pression -1-
N216 Vanne de régulation de pression -2-
N217 Vanne de régulation de pression -3-
N218 Vanne de régulation de pression -4-
N233 Vanne de régulation de pression -5-
N371 Vanne de régulation de pression -6-
N443 Vanne de régulation de pression -7-(uniquement sur la boîte 0B6 (au lieu de N88))
Y26 Unité d’affichage de position du levier sélecteur
P Signal P vers commande d’accès et d’autorisation de démarrage
E415(pour fonction blocage du retrait de la clé de contact)
P-N Signal P/N vers calculateur d’accès et d’autorisation de démarrage
J518 (pour fonction commande du démarrage)
K Câble de diagnostic bidirectionnel (câble K)

* Généralités relatives au schéma fonctionnel
Le schéma fonctionnel de la mécatronique est identique pour les boîtes 09E, 09L, 0AT et 0BQ. Le schéma fonctionnel de la mécatronique de la boîte 0B6 se différencie uniquement par le fait que 7 électrovannes de régulation de pression sont montées et que l’électrovanne N88 a été supprimée. Les commandes des vitesses diffèrent suivant le type de véhicule et le millésime.

Programme de sélection dynamique des rapports – DSP:

Afin de souligner plus encore le caractère sportif des véhicules Audi, la stratégie de conduite a été perfectionnée.
En mode D comme en mode S, différentes lois de passage des vitesses peuvent être réalisées en fonction des gradients de l’accélérateur, de l’accélération du véhicule et de l’accélération transversale. Cela permet de supprimer, dans le cas d’une conduite sportive, le passage automatique au rapport supérieur gênant, dans les virages par exemple.
En outre, une analyse a lieu dès la première opération de démarrage en vue d’une commutation à très court terme sur différentes cartographies, en D comme en S, et d’une adaptation encore plus rapide de la boîte au type de conducteur.

Pour répondre également aux exigences de confort du client Audi, il est fait appel en positions D, S et tiptronic à différents paramètres d’harmonisation pour le pilotage de l’embrayage. En mode Sport et tiptronic, le déroulement du passage des rapports se base sur une cartographie plus spontanée, ce qui permet de réduire le temps de passage des vitesses.
En mode D, le confort est privilégié et le temps de passage des rapports est légèrement augmenté

Mécatronique
Comme cela a déjà été indiqué à la page 10, la mécatronique a été révisée et optimisée avec la mise en oeuvre de la boîte 09L.
L’une des modifications essentielles est l’intégration de l’antidémarrage dans la commande de boîte. Pour cela, des adaptations au niveau du calculateur hydraulique/électronique ont été nécessaires.

Extérieurement, la différence entre une mécatronique avec et sans antidémarrage se reconnaît à l’équipement des électrovannes de régulation de pression (EDS).  Ces modifications concernentégalement la boîte 09E.
Les boîtes 0AT et 0BQ sont systématiquement dotées d’une mécatronique avec antidémarrage.

mecatronique-09L.jpg


mecatronique-09L-2.png


Mécatronique des boîtes 09L, 09E, 0AT et 0BQ avecantidémarrage:

Dans le cas de la mécatronique avec antidémarrage, les anciennes vannes de régulation de pression EDS 2 et 4 (à caractéristique descendante) sont remplacées par des vannes de régulation de pression à caractéristique montante. De ce fait, l’état de commutation de la commande hydraulique est, hors tension, tel que les éléments de commutation ne peuvent pas établir de mise en prise.

mecatronique-09L-3.jpg

Mécatronique des boîtes 09L, 09E, 0AT et 0BQ sans et avec antidémarrage:

mecatronique-09L-4.jpg


* Nota
Une boîte intégrée dans l’antidémarrage n’a pas de mode de fonctionnement dégradé hydraulique-mécanique.


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