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#1 05-09-2016 10:57:32

Audi-Tech
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[Audi R8] Boîtes de vitesses mécanique et automatique

Boîtes mécanique et automatique

Boîte de base – Coupe de la boîte

Boîte mécanique à 6 rapports 086

La boîte mécanique et la R tronic utilisent pratiquement la même boîte de base. Il s'agit d'une boîte mécanique à 6 rapports entièrement synchronisée. Un pouvoir de synchronisation élevé et de faibles courses du levier de vitesses permettent de réaliser des temps de passage courts. Un embrayage bidisque transmet la puissance du moteur à la boîte.

Boîte robotisée 086 – R tronic

Dans le cas de la R tronic, une unité de commande électrohydraulique se charge automatiquement de l'actionnement de l'embrayage et du passage des rapports. C'est pourquoi l'on parle de boîte manuelle automatisée, ou encore de boîte robotisée. La boîte de base a dû pour cela être adaptée en différents points. Les démultiplications sont absolument identiques à celles de la boîte mécanique, mais cependant adaptées, dans les deux cas, au moteur. Les différences entre la boîte mécanique et la R tronic sont présentées à la page 26.

boite-de-base.jpeg


Pont arrière avec différentiel autobloquant

boite-de-base-2.jpg


Particularités de la boîte

•  Arbre primaire en deux parties doté de cannelures
•  Arbre secondaire pour l'entraînement de l'essieu avant
•  Pont avec différentiel autobloquant, cf. page 28
•  Graissage de différents paliers, dentures et des pignons fous à l'aide de la pompe à huile, cf. page 30
•  Refroidissement de l'huile de boîte à régulation thermostatique (sauf R8 GT), cf. page 32


Descente de mouvement pour pont arrière

descente-de-mouvement.png

Caractéristiques techniques

caracteristiques-techniques-2_20160904-1530.png

Boîte mécanique à 6 rapports 086

boite-mecanique-1.jpeg


Boîte mécanique à 6 rapports automatisée 086 –  R tronic

Dans le cas de la R8, Audi a opté pour une boîte mécanique automatisée, baptisée R tronic. La boîte R tronic se caractérise par une transmission du couple pratiquement sans pertes, un faible poids et des passages de rapports spontanés. La R tronic n'est pas comparable à une boîte automatique classique à convertisseur de couple ni avec une boîte DSG à double embrayage.

La différence majeure réside dans le fait que, lors du changement de rapport, il y a une interruption totale de la force de traction. Cela peut se traduire par de légers mouvements de tangage, qui peuvent souvent être perçus comme gênants. Les passages des vitesses sont, en fonction du profil de conduite et du programme de passage des rapports, orientés confort ou bien « courts et vifs ».

Dans le cas de la R tronic, le confort n'est pas prioritaire. Le passage abrupt des rapports peut irriter la clientèle habituée à des berlines sport et les personnes changeant de voiture, bien qu'il fasse partie de l'expérience de conduite d'une véritable voiture de sport. Des informations supplémentaires sur les particularités de la boîte R tronic sont fournies à la page 12.

boite-mecanique-2.jpeg

Pignonnerie – Commande interne – Synchronisation

Similitudes et différences de conception entre la boîte mécanique et la boîte R tronic

Similitudes:

•  Arbre d'entrée – arbre primaire (en deux parties)
•  Fixation par paliers et synchronisation
•  Arbre secondaire
•  Arbre secondaire vers pont avant
•  Pont arrière avec différentiel autobloquant


Différences :

•  Mâchoires de commande des fourchettes
•  Fixation des axes de fourchette
•  Fixation des fourchettes sur les axes de fourchettes
•  Arrêts de changement de vitesse

pignonnerie.jpeg

pignonnerie-2.jpeg



Synchronisation

Les rapports 1, 2 et 3 sont dotés d'une synchronisation à triple cône.
Les rapports 4, 5 et 6 possèdent une synchronisation à double cône.

En vue d'une performance de synchronisation élevée et d'une grande longévité, les surfaces de frottement sont dotées d'une garniture frittée spéciale. La marche arrière possède un cône simple exécuté en laiton.

synchronisation.png


Dans le cas de la boîte R tronic, les positions de passage des vitesses et les butées de fin de course des différents rapports doivent faire l'objet d'une adaptation dans le calculateur de boîte. On dispose pour cela, dans le testeur de diagnostic du véhicule, de la fonction « réglage de base du positionneur ». Vous trouverez de plus amples informations à ce sujet dans le manuel de réparation et à la page 54.



Pont arrière avec différentiel autobloquant

Sur les deux versions de boîte, un différentiel autobloquant dans le pont arrière améliore la capacité de traction au niveau de l'essieu arrière. Dans le cas notamment d'une accélération transversale élevée, il garantit que le couple d'entraînement ne soit pas interrompu.


Généralités

Le différentiel ouvert classique répartit toujours les couples d'entraînement de manière identique. La roue gauche et la roue droite transmettent ainsi les mêmes forces (50 : 50). Dans les virages, la roue intérieure au virage détermine, en raison de la répartition dynamique de la charge sur les roues, le couple pouvant être transmis par les roues, car c'est elle qui patine en premier.

Dans ce cas, la roue intérieure ne peut pas transmettre de couple et, par conséquent, le côté extérieur au virage non plus, le couple de sortie est interrompu. Cela vaut également dans le cas où une roue arrive par ex. sur du verglas, auquel cas le côté considéré ne peut pas transmettre de couple. Le côté opposé ne peut alors pas non plus transmettre de couple. Un différentiel présente toujours une certaine friction interne. Cette friction se traduit par un faible « couple de blocage », qui agit en tant que « couple d'appui » de l'autre côté.

Dans le cas d'un différentiel autobloquant, il y a, en fonction du taux de blocage, transposition d'un couple donné de la roue qui tourne plus vite à la roue tournant plus lentement (côté intérieur du virage). En conduite normale dans les virages, il y a alors génération d'effets directionnels s'opposant au sens de braquage.

Le véhicule a dans un premier temps tendance à sous-virer.Lorsque l'on prend les virages à grande vitesse, le comportement est modifié. La roue intérieure au virage est délestée et a tendance à patiner. Le différentiel autobloquant transmet le couple à la roue extérieure au virage et l'essieu peut à nouveau transmettre un couple.

pont-arriere_20160904-1558.jpeg

pont-arriere-2.png

Conception et fonctionnement

Le couple d'entraînement de l'arbre du pignon d'attaque à la couronne est transmis aux deux bagues d'appui par le boîtier de différentiel. Les bagues d'appui possèdent respectivement quatre évidements coniques, dans lesquels est fixé le croisillon.

Le croisillon forme les tenons d'axe pour les quatre pignons de différentiel. Les tenons d'axe sont aplatis selon le même angle que les évidements des bagues d'appui. On obtient ainsi une surface d'appui entre les tenons d'axe et les bagues d'appui.
Dès qu'un couple est induit, il y a action antagoniste des forces de rotation des bagues d'appui et des tenons d'axe.
Les évidements coniques jouent le rôle de rampes (plan incliné) et les tenons d'axe écartent les bagues d'appui axialement comme une clavette.

Les forces de pression axiale générées par l'effet de clavette agissent sur les deux embrayages multidisques gauche et droit et provoquent un couple d'embrayage asservi à la charge. Ce couple d'embrayage sert de couple de blocage et fournit l'effet de blocage. Les disques extérieurs (disques acier) sont solidaires du boîtier de différentiel et les disques intérieurs s'engrènent dans les pignons d'arbre de roue. Une partie du couple d'entraînement est ainsi directement transmise du boîtier de différentiel aux roues.

conception-de-fonctionnement.png


Effet de blocage et taux de blocage

L'effet de blocage du différentiel autobloquant est adapté au véhicule et à la dynamique de roulage souhaitée. L’importance de l’effet de blocage est définie par le taux de blocage. Le taux de blocage définit la différence maximale de couple aux deux sorties du différentiel (à gauche et à droite) générée par l'effet de blocage.

Le différentiel autobloquant de l'Audi R8 se caractérise par un taux de blocage nominal de 25 % en traction et de 45 % en décélération.
L'un des paramètres de définition du taux de blocage est l'angle de rampe, qui joue un rôle essentiel pour la force de pression sur les embrayages multidisques. Des angles de rampe différents en phase de traction et de décélération assurent l'adaptation de l'effet de blocage pour ces deux situations de conduite différentes.

Indications relatives au fonctionnement

Le différentiel a une action purement mécanique, est autobloquant et agit dès que le couple d'entraînement est induit. Cela se manifeste par des tensions au niveau des roues arrière lors de la négociation de virages étroits avec un couple d'entraînement élevé simultané. Les roues ont alors tendance à gommer. Des vibrations sensibles dans la transmission en sont la conséquence.


Circuit d'huile – Graissage

L'alimentation en huile de lubrification et de refroidissement de la pignonnerie et du pont est assurée à partir d'un réservoir d'huile commun. La même huile de boîte est utilisée pour les deux versions de boîte – boîte mécanique et R tronic. Un graissage ciblé à l'aide d'une pompe à huile permet un niveau d'huile de boîte faible et assure la lubrification même en cas d'accélération transversale et longitudinale élevée. Le faible niveau
d'huile permet de réduire les pertes par agitation et d’améliorer le rendement de la boîte de vitesses.

Un radiateur d'huile intégré dans le circuit d'huile (échangeur de chaleur air-huile) réduit la sollicitation thermique de l'huile de boîte et des composants de la boîte. Un thermostat régule le flux d'huile en direction du radiateur d'huile.

L'huile refoulée par la pompe à huile est d'abord acheminée au thermostat. En fonction de la température de l'huile, l'huile est soit acheminée en passant par le radiateur d'huile, soit directement réacheminée à la boîte. Des canaux d'huile dans les éléments du carter de boîte répartissent l'huile en direction des points à lubrifier. La lubrification des paliers des pignons des arbres primaire et secondaire s'effectue via les arbres creux. Des orifices transversaux dans les arbres acheminent l'huile aux paliers.

graissage.jpeg

graissage-2.jpeg

Refroidissement de l'huile de boîte

Fonctionnement du thermostat à by-pass avec élément thermostatique en cire

Thermostat fermé

L'élément thermostatique en cire est simultanément le tiroir du thermostat et il régule l'arrivée au radiateur. À l'état fermé, une faible quantité d'huile de boîte est refoulée par le by-pass et retourne à la boîte. L'huile de boîte passe alors le long de l'élément thermostatique en cire et le réchauffe.

thermostat-ferme.png


Thermostat ouvert

À partir d'une température d'env. 75 °C, le poussoir commence à repousser l'élément thermostatique en cire vers le bas, à l'encontre de l'action du ressort. L'arrivée au radiateur est ainsi libérée. À partir d'une température d'env. 90 °C, le thermostat est entièrement ouvert.

thermostat-ouvert.png


Légende :

B  Depuis ou vers la boîte
R  Depuis ou vers le radiateur



Remarques

Des impuretés dans l'huile de boîte (telles qu'abrasion, copeaux, émulsions) se répartissent également dans le système de refroidissement et peuvent se déposer dans le radiateur d'huile et le thermostat à by-pass. C'est pourquoi il faut rincer avec soin le système de refroidissement en cas de réparation ou d'échange de la boîte. Il faut pour cela débrancher les conduites du thermostat et du radiateur pour rincer les différents composants. Il faut s'assurer que toutes les impuretés soient éliminées.

En cas de doute, il faut remplacer des composants tels que le radiateur d'huile ou le thermostat. Des impuretés résiduelles sont à l'origine de nouvelles réclamations ou d'endommagements de la boîte ! Des impuretés peuvent colmater le by-pass du thermostat, ce qui risque à son tour de perturber ou d'inhiber la fonction du thermostat.

Si le système de refroidissement a été ouvert lors d'une réparation (le radiateur d'huile est alors vidé), il faut, en vue du réglage correct du niveau d'huile de boîte, amener l'huile à une température supérieure à la température d'ouverture du thermostat, pour que l'huile puisse se répartir dans l'intégralité du système.



Particularité de l'Audi R8 GT

En raison de la construction allégée de l'Audi R8 GT, il n'est pas monté de radiateur d'huile de boîte. Pour maintenir le circuit d'huile comme auparavant, les conduites de pression d'huile allant au et venant du radiateur d'huile sont remplacées par une « conduite de court-circuit ».

particularite-audi.jpg


Particularité lors du contrôle du niveau d'huile de boîte (tous les modèles)

Les boîtes de version plus ancienne ne possèdent pas de vis-bouchon de contrôle d'huile. Pour vérifier le niveau d'huile, il faut entièrement vidanger l'huile de boîte et remplir à nouveau la quantité prescrite. La vis pouvant être prise par mégarde pour une vis-bouchon sur le couvercle du carter de pont (fig. 613_046) de cette boîte ne doit pas être utilisée pour le contrôle du niveau d'huile (niveau d'huile erroné) !

Les boîtes plus récentes possèdent une vis-bouchon de contrôle d'huile, permettant le réglage correct du niveau d'huile.
Toutes les boîtes possèdent une vis de remplissage d'huile ainsi qu'une vis de vidange d'huile. Veuillez tenir compter des instructions et indications du Manuel de Réparation !

particularite-audi.jpg


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