[Audi TT Mk1 8N] Moteurs et boites de vitesses (Page 1) / TT Mk1 8N / Forum-audi.com

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#1 12-08-2015 21:17:28

Audi-Tech
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[Audi TT Mk1 8N] Moteurs et boites de vitesses

Groupes motopropulseurs

Combinaisons moteur/boîte

combinaison-moteur-boite.jpg

Moteur turbo 1,8 l 5 soupapes 132 kW AJQ

Moteur-turbo-18-l-5-soupapes-132-kW-AJQ.jpg

Caractéristiques techniques
Lettres-repères :               AJQ
Type :                             Moteur à essence 4 cyl.
                                      5 soupapes suralimenté par turbocompresseur à gaz d’échappement
Com. des soupapes :         Deux arbres à came en tête (DOHC)
Cylindrée :                       1781 cm3
Alésage :                         81 mm
Course :                          86,4 mm
Taux de compression :      9,5 : 1
Couple :                          235 Nm à 1950 - 4700/min
Puissance nominale :        132 kW/180 ch à 5500/min
Gestion moteur :             ME 7.5
Carburant :                     Super Plus sans plomb
                                     RON (RON 95 avec restrictions)

graph-moteur.jpg

Caractéristiques des modifications techniques : Base 110 kW (150 ch)
– EU II + D3
– Accélérateur électrique
– Canal à effet “Tumble” (canal à mouvement de charge de forme cylindrique dans le système d’admission)
– Appareil de commande du moteur (adaptation des cartographies)
– Bus CAN avec antipatinage/blocage électronique du différentiel/programme électronique de passage des vitesses
– Clapet de commande de l’air recyclé en décélération à commande électrique

Synoptique du système – Turbo 1,8 l 132 kW 5 soupapes

synoptique-systeme-capteurs.jpgsynoptique-systeme-actuateurs.jpg

Schéma fonctionnel

schema-fonctionnel-legende.jpg

schema-fonctionnel_20150811-1557.jpg

Suralimentation

suralimentation.jpg

Le système de suralimentation par turbocompresseur comprend les composants suivants :
– turbocompresseur à gaz d’échappement
– radiateur d’air de suralimentation
– régulation de l’air de suralimentation
– commande de l’air recyclé en décélération
L’énergie du flux des gaz d’échappement est délivrée dans le turbocompresseur à gaz d’échappement à l’air frais arrivant. L’air nécessaire à la combustion se trouve comprimé et la quantité d’air pénétrant dans les cylindres à chaque temps est donc plus importante. La température de l’air plus élevée en raison de la compression est abaissée dans le radiateur d’air de suralimentation. L’air refroidi présente une densité plus élevée, ce qui améliore le degré de remplissage du moteur.

Le résultat est une augmentation de la puissance pour une cylindrée/un régime identiques. Sur le moteur turbo de 1,8 l 5 soupapes, la suralimentation par gaz d’échappement sert également à fournir un couple élevé précocement et sur une large plage de régime. Au fur et à mesure que le régime du turbocompresseur augmente, la pression de suralimentation augmente elle aussi. Pour ne pas compromettre la longévité du moteur, la pression de suralimentation fait l’objet d’une limitation, qui est assurée par la régulation de la pression de suralimentation. La commande de l’air recyclé en décélération évite un freinage inutile du turbocompresseur en cas de fermeture soudaine du papillon.

Régulation de la pression de suralimentation

regulation-pression-suralimentation.jpg

La valeur assignée de la pression de suralimentation est calculée par la gestion du moteur à partir de l’exigence de couple moteur à réaliser. L’appareil de commande du moteur règle la valeur de la pression de suralimentation par l’intermédiaire du temps d’ouverture de l’électrovanne de limitation de la pression de suralimentation N75. Pour la régulation, une pression de commande est générée à partir de la pression de suralimentation dans le carter du compresseur et de la pression atmosphérique. Cette pression de commande oppose une force antagoniste à la force du ressort du clapet de régulation de la pression de suralimentation (capsule de pression) et ouvre ou ferme le clapet waste-gate dans le turbocompresseur. En l’absence de courant, l’électrovanne N75 est fermée et la pression de suralimentation agit directement sur la capsule de pression. Le clapet de régulation de la pression de suralimentation s’ouvre dès une pression de suralimentation faible.

En cas de défaillance de la régulation, la pression de suralimentation maximale est par conséquent limitée à une pression de suralimentation de base (pression de suralimentation mécanique). Lorsque le clapet de dérivation est fermé, la pression de suralimentation augmente. Le turbocompresseur délivre ainsi dans la plage des bas régimes la pression de suralimentation nécessaire à un couple élevé ou la quantité d’air
équivalente. Dès que la pression de suralimentation a atteint la pression calculée, le clapet de dérivation s’ouvre et une partie définie des gaz d’échappement ne passe plus par la turbine. Le régime du turbocompresseur diminue et avec lui la pression de suralimentation.

Commande de l’air recyclé en décélération

commande-air-recycle.jpg

Lorsque le papillon est fermé, une pression dynamique est générée dans le circuit du compresseur étant donné que la pression de suralimentation
reste appliquée. Le pignon du compresseur est alors fortement freiné. Lors de l’ouverture du papillon, il faut rétablir le régime du turbocompresseur. La commande de l’air recyclé en décélération évite le “trou du turbocompresseur” qui se produirait sinon.
La vanne de recyclage est une soupape à membrane et ressort à actionnement mécanique et commande pneumatique. Elle est également pilotée par la vanne de recyclage d’air pour turbocompresseur N249 par le Motronic 7.5. En liaison avec le réservoir de dépression, on obtient un fonctionnement de la vanne de recyclage d’air N 249 indépendant de la pression de la tubulure d’admission. En cas de défaillance de la vanne de recyclage, la commande est assurée par la dépression du moteur en aval du papillon.

Dès que le papillon est fermé, la vanne de recyclage court-circuite le circuit du compresseur. La dépression agit contre la force du ressort
dans la vanne. La vanne est alors ouverte et les côtés compresseur et admission du circuit du compresseur sont court-circuités. Il n’y a alors pas de freinage du pignon du compresseur. Lors de l’ouverture répétée du papillon, la dépression dans la tubulure d’admission chute. La vanne de recyclage est fermée sous l’effet de la force du ressort. Le circuit du compresseur n’est plus court-circuité, le plein régime du turbocompresseur est immédiatement disponible.

Moteur turbo 1,8 l 5 soupapes 165 kW APX

Moteur-turbo-18-l-5-soupapes-165-kW-APX.jpg

Caractéristiques techniques
Lettres-repères :                              APX
Type :                                             Moteur à essence à 4 temps
                                                      4 cylindres 5 soupapes avec suralimentation par turbocompresseur à gaz d’échappement
Commande des soupapes :                deux arbres à cames en tête (DOHC)
Cylindrée :                                      1781 cm3
Alésage :                                         81 mm
Course :                                          86,4 mm
Taux de compression :                      9 : 1
Puissance nominale :                        165 kW à 5900/min
Couple max. :                                  280 Nm de 2200 à 5500/min
Gestion du moteur :                         ME 7.5
Carburant :                                     Super Plus sans plomb
                                                     RON 98
Epuration des gaz d’échappement :   catalyseur biflux
                                                     une sonde lambda chauffée en amont du catalyseur et une autre en aval

graph-moteur-2_20150811-1619.jpg

Caractéristiques des modifications techniques : Base 132 kW (180 ch)
– Pompe de recirculation du liquide de refroidissement (env. 10 min)
– Système d’injection d’air secondaire
– Piston (modifié), d’où taux de compression passant de 9,5 : 1 à 9,0 : 1
– Collecteur (départ et flasque nouveaux)
– Avec entrée en vigueur de EU III, 2e sonde lambda en aval du catalyseur pour surveillance du catalyseur
– 2 radiateurs d’air de suralimentation montés en série
– Injecteurs (débit accru)
– Pignon transmetteur de démarrage rapide
– Refroidissement du piston par gicleurs d’huile (adaptation du flux volumique)
– Débitmètre massique d’air à film chaud avec détection du reflux HFM5 dans le boîtier supérieur du filtre d’air d’admission
– Elément de papillon monoflux dans l’actuateur de l’accélérateur électrique


Vue d’ensemble étendue du système - Moteur 1,8 l 5 soupapes de 165 kW

Vue-densemble-etendue-du-systeme---Moteur-18-l-5-soupapes-de-165-kW.jpg

Sur le moteur de 1,8 l 5 soupapes de 165 kW, c’est le système d’injection d’air secondaire qui se charge du respect des normes EU III + D3. Pour répondre aux exigences de la norme EU III, il a été fait appel à une sonde située en aval du catalyseur.


Schéma fonctionnel étendu - Moteur de 1,8 l 5 soupapes de 165 kW

Schema-fonctionnel-etendu---Moteur-de-18-l-5-soupapes-de-165-kW.jpg

Le moteur de 1,8 l/165 kW possède dès le lancement en série des composants étendus du système assurant la satisfaction des exigences de la norme européenne sur les polluants EU II + de la norme allemande D3. La version du base correspond à la gestion moteur du moteur de 1,8 l-Motor/132 kW (cf. schéma fonctionnel).

Légende du complément
G130       Sonde lambda en aval du catalyseur avec entrée en vigueur de EU III
J17          Relais de pompe à carburant
J299        Relais de pompe à air secondaire
N112       Soupape d’injection d’air secondaire
V101       Moteur de la pompe à air secondaire
Z29         Chauffage de la sonde lambda en aval du catalyseur Z29 avec entrée en en vigueur de EU III
H            Signal du climatiseur PWM
K            Témoin de défaut


Pignon de transmetteur pour démarrage rapide

Le pignon de transmetteur pour démarrage rapide est fixé sur l’arbre à cames. Grâce à son signal, l’appareil de commande du moteur peut détecter plus rapidement la position de l’arbre à cames par rapport au vilebrequin et, avec le signal du transmetteur de régimemoteur, amorcer plus rapidement le lancement du moteur.
Sur les systèmes connus jusqu’ici, la première combustion pouvait être amorcée après environ 600 à 900° d’angle de vilebrequin. Avec le pignon transmetteur pour démarrage rapide, l’appareil de commande du moteur détecte la position relative du vilebrequin et de l’arbre à cames dès 400 à 480° d’angle de vilebrequin. La première combustion peut ainsi être amorcée plus tôt et le moteur démarre plus vite.

pignon-transmetteur.jpg

Le pignon transmetteur pour démarrage rapide se compose d’un pignon transmetteur à deux pistes et d’un capteur Hall. Le pignon transmetteur est conçu de sorte que deux pistes soient disposées l’une à côté de l’autre. Lorsqu’une piste présente un intervalle sans dent, l’autre possède une dent à cet endroit.

pignon-transmetteur-2.jpg

L’appareil de commande compare le signal du détecteur de phase avec le signal du repère et reconnaît alors dans quel temps moteur se trouve le cylindre.
Signal de phase low = temps de compression
Signal de phase high = temps d’échappement

Grâce au signal du transmetteur de régimemoteur G28, l’injection peut ainsi être amorcée après env. 440o d’angle de vilebrequin.

pignon-transmetteur-3.jpg

Schéma électrique
Le transmetteur de Hall G40 est relié à la masse du capteur de l’appareil de commande du moteur.
    /!\ Il est possible de lancer le moteur en cas de défaillance du transmetteur de Hall.


Circuit de refroidissement

Pompe de marche à vide du liquide de refroidissement

Pompe-de-marche-a-vide-du-liquide-de-refroidissement.jpg

Le turbocompresseur à gaz d’échappement est refroidi par eau et intégré dans le circuit de refroidissement. Lorsque le régulateur de liquide de refroidissement est ouvert, le liquide de refroidissement reflue via (entre autres) la culasse, le turbocompresseur à gaz d’échappement et la pompe de marche à vide du liquide de refroidissement vers le radiateur et la pompe de liquide de refroidissement.
La pompe de marche à vide du liquide de refroidissement sert de protection contre les surcharges thermiques du liquide de refroidissement, par exemple lorsque l’on gare un véhicule dont le moteur est très chaud.

Pompe de marche à vide du liquide de refroidissement V51

Pompe-de-marche-a-vide-du-liquide-de-refroidissement-V51.jpg

La pompe de marche à vide du liquide de refroidissement V51 est fixée sur le boîtier du ventilateur de radiateur.
Afin d’agir à l’encontre des charges thermiques, au niveau notamment du turbocompresseur à gaz d’échappement, la pompe V51 démarre avec le contact d’allumage “mis”.

Fonctionnement sur les véhicules équipés d’un climatiseur
La pompe démarre avec le contact d’allumage “mis” via l’appareil de commande du ventilateur de liquide de refroidissement J293. Un module temporisateur dans l’appareil de commande J293 garantit que la pompe V51 continue de fonctionner environ 10 min après avoir coupé l’allumage. Sur les véhicules sans climatiseur, ces fonctions sont réalisées à l’aide d’un relais à action retardée.

Suralimentation

suralimentation-2.jpg

Pour obtenir une augmentation de puissance et de couple des moteurs 1,8 l 5 soupapes les faisant passer à 165 kW, diverses modifications de la conception par rapport à la motorisation de base du Coupé Audi TT de 132 kW sont nécessaires. L’une des caractéristiques du moteur est son besoin accru en air. C’est la raison pour laquelle il a fallu augmenter le diamètre du canal d’admission et du turbocompresseur à gaz d’échappement. Le débit d’air plus important traversant le turbocompresseur à gaz d’échappement ne pouvait plus être refroidi efficacement avec le radiateur d’air de suralimentation existant. Par conséquent, un deuxième radiateur d’air de suralimentation agissant parallèlement a été monté du côté gauche du véhicule.

Système d’injection d’air secondaire

Systeme-dinjection-dair-secondaire.jpg

Durant la phase de départ à froid, la proportion d’hydrocarbures imbrûlés est plus importante dans les gaz d’échappement.
En vue d’une amélioration de la composition des gaz d’échappement, il faut réduire ces composants. C’est là qu’intervient le système d’injection d’air secondaire. Durant cette phase, le système insuffle de l’air en aval des soupapes d’échappement. Les gaz d’échappement sont alors enrichis en oxygène. Cela provoque une post-combustion des hydrocarbures imbrûlés contenus dans les gaz d’échappement. La température de service du catalyseur est atteinte plus rapidement du fait de la libération de chaleur imputable à la post-combustion.
La capsule de pression de la soupape de régulation de la pression de suralimentation est pilotée par la soupape électro-pneumatique d’injection d’air secondaire N112 durant la phase de départ à froid, tant que le système d’injection d’air secondaire fonctionne. La pression de commande agit sur le clapet waste-gate du turbocompresseur et le flux de gaz d’échappement est dérivé, ne passant pas par la roue de turbine, jusqu’à la plage de charge supérieure. Les gaz d’échappement chauds renforcent en phase de départ à froid le système d’injection d’air secondaire pour amener rapidement le catalyseur à sa température de service.

Soupape d’injection d’air secondaire N112

Soupape-dinjection-dair-secondaire-N112.jpg

La soupape d’injection d’air secondaire est une soupape électro-pneumatique. Elle est pilotée par l’appareil de commande Motronic et commande la soupape combinée. Pour l’ouverture de la soupape combinée, elle libère la dépression de la tubulure d’admission. Pour la fermeture, elle libère la pression atmosphérique.

Pompe à air secondaire V101

pompe-a-air-secondaire.jpg

Le relais de pompe à air secondaire J299 piloté par l’appareil de commande Motronic commute le courant destiné au moteur de la pompe à air secondaire V101. L’air frais mélangé aux gaz d’échappement est aspiré par la pompe d’air secondaire depuis le boîtier de filtre à air et libéré par la soupape combinée.

La soupape combinée

soupape.jpg

Sous-systèmes Motronic

La régulation lambda et la norme EU III -165 kW

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La régulation lambda et la norme EU III
Dans le cadre de la norme EU III, une sonde lambda supplémentaire (G130), située en aval du catalyseur, a été intégrée dans le système. Elle sert au contrôle du fonctionnement du catalyseur. Des connecteurs différents, différentes couleurs de fiches et l’emplacement de montage différent pour chaque type de véhicule évitent l’intervertion des connexions à fiche.

Quels sont les contrôles de la norme EU III ?
Un catalyseur usagé ou défectueux possède une faible capacité d’accumulation de l’oxygène et donc un pouvoir de conversion plus mauvais. Le lecteur de défauts doit pouvoir détecter si les seuils en vigueur pour la teneur en hydrocarbures dans le gaz d’échappement sont dépassés de 1,5 fois la quantité prescrite au cours d’un test d’échappement défini par la législation.

Diagnostic de la conversion du catalyseur
Lors du diagnostic, les tensions des sondes en amont et en aval du catalyseur sont comparées par l’appareil de commande du moteur. On parle ici d’un rapport entre sonde en amont et sonde en aval du catalyseur. Si ce rapport s’écarte de sa plage de consigne, la gestion du moteur détecte un dysfonctionnement du catalyseur. Lorsque les conditions d’un défaut sont remplies, la mémoire de défauts mémorise le code de défaut correspondant.

Schéma électrique

regulation-schema-technique.jpg

Répercussion en cas de défaillance du signal
La régulation lambda du moteur a lieu même en cas de défaillance de la sonde aval du catalyseur. Seule la fonction du catalyseur ne peut plus être contrôlée en cas de défaillance de la sonde. Au niveau du Motronic, le contrôle du fonctionnement de la sonde amont du catalyseur est également supprimé.


Gestion du moteur axée sur le couple

Le Motronic ME 7.5 fait appel à une structure fonctionnelle axée sur le couple. Elle est rendue possible par la nouvelle fonction d’accélérateur électrique. Les exigences internes et externes sont coordonnées par l’appareil de commande du moteur en tenant compte du rendement puis réalisées au moyen des variables de régulation disponibles.

gestion-moteur-axee-sur-le-couple.jpg

Structure fonctionnelle axée sur le couple

A la différence des systèmes connus jusqu’à présent, le ME 7.5 ne se contente pas de fournir des variables de couple aux appareils de commande constitués en réseau (ABS, boîte automatique), mais détermine les variables de régulation sur la base de cette grandeur physique. Toutes les exigences de couple - internes et externes - sont récapitulées et entrent dans le calcul d’un couple de consigne. Pour la concrétisation du couple de consigne, les variables de régulation sont coordonnées de façon à obtenir un pilotage optimal, sans négliger les valeurs de consommation et de dépollution.

structure-fonctionnelle-axee-sur-le-couple.jpg


Transmetteurs de position de l’accélérateur G79 et G185

Le transmetteur de position de l’accélérateur sert à transmettre le souhait du conducteur au Motronic.

transmetteur-position-1.jpg

Le transmetteur de pédale délivre au Motronic un signal analogique correspondant à la position de la pédale d’accélérateur. Pour garantir la sûreté de la fonction d’accélérateur électrique, le transmetteur de pédale est doté de deux potentiomètres indépendants l’un de l’autre G79 et G185. Leurs caractéristiques diffèrent (diagramme). L’appareil de commande surveille le fonctionnement et la plausibilité des deux transmetteurs G79 et G185. En cas de défaillance d’un transmetteur, l’autre le remplace.

transmetteur-position-2.jpg

L’accélérateur électrique intervient pour la réduction et l’augmentation du couple sans avoir d’incidence négative sur les valeurs d’échappement.

transmetteur-position-3.jpg


Papillon à commande électrique (accélérateur électrique)

Avec le Motronic ME 7.5, il n’existe plus de câble mécanique entre la pédale d’accélérateur et le papillon. Ce câble est remplacé par une commande électronique (drive- by-wire). Le souhait du conducteur, exprimé par la pédale d’accélérateur, est enregistré par le transmetteur de la pédale et transmis à l’appareil de commande du moteur.

Le système se compose de :
– transmetteur de pédale
– appareil de commande du moteur
– unité de commande de papillon

L’appareil de commande du moteur déplace le papillon par l’intermédiaire d’un moteur électrique. La position du papillon est signalée en permanence à l’appareil de commande du moteur. Des mesures de sécurité exhaustives au niveau du matériel et du logiciel, telles que transmetteurs redondants, module de sécurité et structure du calculateur à autosurveillance sont intégrées dans la fonction d’accélérateur électrique.

papillon-commande-electrique.jpg

Système d’alimentation en carburant

Réservoir à carburant pour les véhicules à traction AV et quattro

Sur l’Audi TT, les réservoirs à carburant sont différents selon qu’il s’agit d’une traction AV ou d’une transmission intégrale. Les deux réservoirs sont en matière plastique et ont une capacité de 55 l pour la traction AV et de 62 l pour la version quattro.
     /!\ L’ajutage de remplissage ne peut pas être dissocié du réservoir à carburant.

Soupape d’aération pour les véhicules à traction AV et quattro

soupape-d-aeration.jpg

Lors du ravitaillement en carburant, la soupape d’aération est actionnée par le volet sans plomb. La soupape ferme le vase d’expansion fonctionnant en service afin qu’il ne puisse pas s’échapper de vapeurs de carburant de ce vase lors du ravitaillement en carburant. La ventilation du vase d’expansion pour ravitaillement en carburant est assurée via l’ajutage de remplissage.
     /!\ Sur la version USA ou à partir de l’entrée en vigueur de la norme EU III, les vapeurs de carburant sont, lors du ravitaillement, acheminées par une conduite d’aération supplémentaire au système de réservoir à charbon actif.

Soupape à gravité à flotteur pour véhicules à traction AV et quattro

soupape-a-gravite.jpg

La soupape à gravité à flotteur empêche, dans le cas de virages extrêmes ou si le véhicule fait un tonneau, que du carburant parvienne dans le système de réservoir à charbon actif. Les vases d’expansion pour ravitaillement et fonctionnant en service sont réunis au niveau de la partie supérieure de l’ajutage de remplissage et rincés via la soupape de gravité à flotteur en passant par le système de réservoir à charbon actif.

Réservoir à carburant pour traction AV

soupape-a-carburant.jpg

Lors du remplissage du réservoir à carburant, le mélange gazeux est directement acheminé au réservoir d’aération pour ravitaillement par le biais de l’aération de ravitaillement, d’où il est dirigé vers l’extérieur via l’ajutage de remplissage. Les vapeurs de carburant qui se forment en raison de la chaleur sont collectées par l’aération en service et le réservoir d’aération fonctionnant en service, au niveau de la partie supérieure de l’ajutage de remplissage. Le transfert au filtre à charbon actif est assuré par l’ajutage de remplissage fermé, la dérivation au niveau de la soupape d’aération et la soupape à gravité à flotteur.

reservoir-carburant.jpg

Le carburant est acheminé au moteur par une pompe à carburant d’une puissance accrue, dont la pression a été augmentée de 3 à 4 bar. En cas de collision, la pompe à carburant est mise hors circuit par le relais de pompe à carburant. Sur les véhicules à traction AV, il est fait appel à une pompe à carburant monoétagée.

Schéma électrique

reservoir-carburant-schema-electrique.jpg

Composants
G         Transm. indic. de niveau de carburant
G1       Indicateur de niveau de carburant
G6       Pompe à carburant
J17      Relais de pompe à carburant
J218    Processeur combiné dans porteinstruments
J220    Appareil de commande Motronic
S         Fusible

Réservoir à carburant pour véhicules quattro
La conception du système d’aération est similaire à celle de la traction AV.

reservoir-a-carburant-quattro.jpg

Dans le réservoir à carburant des véhicules quattro, on trouve sur le côté gauche une pompe aspirante qui pompe le carburant du compartiment gauche en amont du boîtier de retenue de l’unité de refoulement du carburant.

reservoir-a-carburant-quattro-2.jpg

La pompe aspirante est entraînée par une pompe à carburant biétagée. La pompe à carburant ne peut être déposée qu’après desserrage des conduites de carburant et du transmetteur du réservoir sur le boîtier de retenue. Les conduites de carburant et le transmetteur
du réservoir gauche sont, dans le réservoir, reliés au boîtier de retenue.

Schéma électrique

reservoir-a-carburant-quattro-schema.jpg

Composants
G           Transm. indic. de niveau de carburant
G1         Indicateur de niveau de carburant
G6         Pompe à carburant
G169     Transmetteur 2 de niveau de carburant
J17        Relais de pompe à carburant
J218      Processeur combiné dans porteinstruments
J220      Appareil de commande Motronic
S           Fusible

Les transmetteurs du réservoir sont montés en série. R1 + R2 = Rtotal L’évaluation est effectuée dans le microprocesseur du porte-instruments.
    /!\ Les transmetteurs sont accessibles par deux ouvertures sous la banquette arrière.

Transmission

Trois variantes de boîte assurent la transmission :

transmission.jpg

Caractéristiques techniques de la boîte

Les boîtes 5 et 6 vitesses équipant la quattro sont pratiquement identiques, la différence en étant que sur la boîte 5 vitesses, le pignon baladeur de 6e est supprimé et remplacé par une douille entretoise. Utilisation de 4 voies pour les versions à 5 et 6 rapports (structure optimale possible pour les deux exécutions).

Boîte mécanique 5 vitesses
La boîte 5 vitesses équipant la traction avant possède, si on la compare avec la version de série (A3) une démultiplication modifiée, un différentiel renforcé avec adaptation de l’arbre à bride et arbres de pont à joint tripode. Le passage des vitesses a été modifié dans la zone de l’arbre de commande (mise en service de la commande par câbles uniformisée) et le levier des vitesses a été adapté à l’exécution sportive du TT.

transmission-2.jpg

Boîte de commande 6 vitesses, 3 arbres

La conception à trois arbres permet une exécution peu encombrante et très compacte. On distingue entre deux variantes de boîte, celle destinée aux véhicules à traction avant et la variante équipant les véhicules à transmission intégrale (quattro). Les deux variantes diffèrent au niveau des points de fixation et des orifices d’huile. La mise en oeuvre de magnésium comme matériau du carter permet de réaliser, en raison de la masse volumique plus faible (2,695 g/cm3 pour l’aluminium et 1,738 g/cm3 pour le magnésium) une économie de poids de 30 %.

transmission-3.jpg

Boîte à 3 arbres MQ 350 en version 6 vitesses

transmission-4.jpg

/!\ Le pignon droit est riveté sur le différentiel. En cas de réparation, il faut le visser.


Coupleur Haldex

haldex-1.jpg

Avec le Coupé Audi TT quattro, la conception éprouvée de la transmission intégrale se poursuit. La nouveauté en est la transmission avec répartition de la force régulée en fonction du patinage sur les deux essieux réalisée au moyen d’un coupleur Haldex. La puissance du moteur est directement transmise par la boîte mécanique au train avant et, simultanément, par le biais d’un engrenage d’angle et de l’arbre à cardan, au coupleur Haldex bridé sur la transmission arrière.

haldex-2.jpg

La transmission arrière se compose du groupe d’organes que constituent le coupleur Haldex, la transmission et le différentiel. Le couple transmissible est fonction de la différence de vitesse de rotation respective entre le train avant et le train arrière. Par ailleurs, la transmission du couple est déterminée dans le programme logiciel (régulation variable de la transmission du couple adaptée à la situation de conduite).

Avantages du coupleur Haldex :
– la transmission intégrale permanente ne requiert aucune intervention du conducteur
– transmission intégrale permanente dès un régime moteur supérieur à 400/min
– système 4x4 régulable, sans caractéristique constante
– couple d’entraînement du train arrière élevé jusqu’à 3200 Nm
– accélération sans dévier de la trajectoire
– comportement neutre à légèrement sousvireur
– aucune restriction en ce qui concerne le remorquage avec l’essieu soulevé
– communication par bus CAN

Conception du système

conception-systeme.jpg

Le coupleur Haldex est logé dans un carter hermétique et monté en amont de la transmission arrière. L’arbre d’entrée et l’arbre de sortie sont distincts. La liaison de ces arbres est assurée par un coupleur à disque baignant dans l’huile. Le coupleur comporte des disques intérieurs et des disques extérieurs. Les disques extérieurs sont reliés à l’arbre d’entrée, les disques intérieurs à l’arbre de sortie. Autour de la pompe du côté entrée du coupleur sont disposés un piston moteur et deux pompes à piston annulaire montées en parallèle et comportant chacune un piston annulaire.
Le carter et rempli d’huile et entièrement étanché vers l’extérieur. Le coupleur à disques fonctionnant dans un bain d’huile constitue un système hermétique. Il dispose d’un circuit d’huile propre, de composants hydrauliques, d’une soupape de régulation électrohydraulique et d’un appareil de commande électrique. Sur le plan électrique, le système est couplé au bus CAN du véhicule. La transmission arrière est constituée par un engrenage différentiel.

Système hydraulique

systeme-hydraulique.jpg

Le couple en direction de la transmission arrière est transmis au moyen du coupleur à disques. La pression nécessaire au coupleur est générée par les deux pompes à piston annulaire. Le piston annulaire (ou piston axial) est entraîné par une pompe à piston axial. Celle-ci tourne à la vitesse différentielle entre vitesse d’entrée et vitesse de sortie du coupleur. Une courbe uniforme de pression est assurée par trois élévations de piston décalés en phase. La fixation des pistons annulaires est flottante. Ils ne viennent s’appliquer que sous la pression de la pompe de préalimentation (une pompe à engrenages à commande électrique). La pompe de préalimentation n’est mise en circuit qu’avec le contact d’allumage mis et un régime-moteur supérieur à 460/min.

En cas de panne, il est par conséquent possible de remorquer le véhicule avec le moteur coupé et l’essieu soulevé. Le couple au niveau du couleur est établi en fonction de la situation de conduite. La modulation de pression s’effectue à l’aide de la vanne de régulation (vanne proportionnelle
hydraulique), dont la section d’ouverture est modifiée par un registre. Le registre est piloté par une crémaillère et un moteur pas à pas. On trouve directement sur le moteur pas à pas l’appareil de commande avec le logiciel. Une soupape de sûreté s’ouvre en cas de pression interne très élevée afin d’éviter la destruction du coupleur.

Système de régulation

systeme-regulation-schema.jpg systeme-regulation-legende.jpg

Le coupleur Haldex ne dispose pas de capteurs propres, à l’exception près d’un capteur de température (nécessaire à la compensation de la viscosité de l’huile en fonction de la température). Le système traite le signaux qui lui sont délivrés par le bus CAN (appareil de commande ABS/EDS, appareil de commande du moteur).
Il s’agit de
– Vitesse de chaque roue
– Couple moteur
– Régime-moteur
– Etat de marche (ligne droite, décélération, freinage, ABS)
– Position de la pédale d’accélérateur/du papillon
Le système détecte p. ex. les virages, le mode manoeuvre, une phase d’accélération, des circonférences différentes des roues. La rigidité nécessaire du coupleur Haldex est pilotée en fonction de l’état de marche détecté.

En cas de signaux erronés, ou si le messages CAN ne peuvent pas être reçus, un programme de sauvegarde intervient. Si les signaux de vitesse font défaut, le coupleur est entièrement ouvert pour des raisons de sécurité.
     /!\ Le coupleur Haldex est incorporé dans l’autodiagnostic du véhicule. Adresse : 22 – électronique de la transmission intégrale.


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