Table des Matières
Qu'est-ce qu'une transmission Powershift ? Pourquoi une transmission ? Eh bien, parce qu'un moteur seul ne suffit pas. Le travail que nous effectuons avec des engins de chantier exige des vitesses élevées et faibles, mais un couple suffisant à toutes les vitesses.
Le problème est qu’un moteur ne fonctionne réellement que dans une certaine plage de régime.
Couple et régime
Au-delà de cette plage, il n'aura tout simplement pas la puissance nécessaire. Il serait peut-être possible de construire un moteur avec un couple important sur une large plage de régimes, mais il faudrait qu'il soit si puissant qu'il faudrait King Kong pour le piloter.
Nous utilisons donc une transmission pour maintenir le moteur au bon régime pendant que nous effectuons des tâches qui seraient autrement trop lentes ou trop rapides pour lui. La transmission nous offre la flexibilité nécessaire pour atteindre différentes vitesses.
Alors, qu'est-ce qu'une transmission Powershift ?
Il s'agit d'un ensemble d'engrenages et d'arbres qui transmettent l'énergie du moteur aux roues motrices d'une machine.
Et cette transmission vous offre trois gros avantages.
Premièrement, la machine n'a pas besoin de rouler en permanence lorsque le moteur tourne. En mettant la transmission au point mort, le moteur peut démarrer même à l'arrêt.
Deuxièmement, lorsque vous avez besoin de beaucoup de puissance et de couple, par exemple pour gravir une pente raide ou pousser un objet lourd, vous avez besoin d'un rapport de transmission élevé. Ce rapport élevé est communément appelé rapport bas.
Et, lorsque vous avez besoin de vitesse, vous avez un rapport de démultiplication faible ou élevé.
Types de transmission
Il existe toutes sortes de transmissions. Il existe les transmissions à engrenages coulissants et les transmissions synchronisées, qui utilisent des engrenages coulissants et un embrayage à friction mécanique.
Il existe également la transmission automatique, qui utilise l'hydraulique pour actionner les courroies d'embrayage. Dans cette transmission, les engrenages ne glissent pas, mais sont toujours en prise. Un régulateur de vitesse détecte la vitesse et la charge et dirige l'huile hydraulique vers les courroies d'embrayage offrant le meilleur rapport de démultiplication pour la tâche à effectuer.
Pour faciliter le processus, ce type de transmission tire sa puissance d’un accouplement hydraulique.
Disques d'embrayage
Les transmissions Powershift Yantai Prestone sont similaires aux transmissions automatiques : les engrenages sont en prise constante et la puissance provient d'un convertisseur de couple. Cependant, au lieu d'embrayages à courroie, une transmission Powershift est équipée de disques d'embrayage qui engagent les rapports. Ces embrayages à commande hydraulique ne sont pas actionnés par un régulateur mécanique, mais par le conducteur lui-même.
Comme vous pouvez le voir, si vous comprenez ces embrayages à disque hydrauliques, vous aurez une assez bonne compréhension de la transmission Powershift en général.
Construisons un de ces embrayages de A à Z et vous découvrirez une ingénierie ingénieuse. Imaginez un arbre avec des rainures taillées à sa surface et un disque avec des languettes qui s'y adaptent.
Comme vous pouvez le voir, un disque comme celui-ci pourrait glisser d'avant en arrière dans les rainures, mais ne pourrait pas tourner indépendamment de l'arbre.
Imaginez maintenant un cylindre avec des rainures découpées dans sa surface intérieure et un disque avec des languettes pour glisser dans ces rainures.
Une fois de plus, le disque peut glisser d'avant en arrière, mais en raison de la disposition de la languette dans la rainure, le disque ne peut pas tourner indépendamment du cylindre.
Si vous preniez l'arbre rainuré et le placiez dans le cylindre rainuré et alterniez les disques, de sorte qu'un disque soit fixé au cylindre tandis que le disque adjacent est fixé à l'arbre, vous auriez le début d'un embrayage.
Tous les disques de ce mécanisme peuvent coulisser d'avant en arrière, mais certains disques tournent uniquement avec le cylindre tandis que d'autres tournent uniquement avec l'arbre.
Hydraulique
Si un piston est installé à une extrémité et qu'un passage est prévu pour l'huile haute pression, le mécanisme est complet. Imaginez que le cylindre tourne, mais pas l'arbre. Si l'huile force le piston contre les disques, ceux-ci se pressent l'un contre l'autre, formant un sandwich… un sandwich par friction. La pression des disques sur l'arbre fait tourner l'ensemble du mécanisme comme un seul bloc. C'est ainsi que fonctionne un embrayage hydraulique. Yantai Prestone a perfectionné ce mécanisme de base et vous devriez en comprendre certaines subtilités. Mais avant de pouvoir les comprendre, vous devez connaître quelques principes de base de l'hydraulique.
Voici deux pistons dans un cylindre rempli d'huile. Si vous appuyez sur le piston A, l'huile transmet la pression à toutes les surfaces intérieures, mais la seule surface qui cède à cette pression est la base de l'autre piston, le piston B.
Si les deux pistons sont de la même taille, lorsque vous appuyez sur le piston A, le piston B sortira du cylindre aussi vite que A est enfoncé, et avec autant de force.
Si le piston B est plus petit que le piston A, lorsque vous appuyez sur A, le piston B, plus petit, sortira du cylindre plus vite que A n'est enfoncé, mais avec moins de force. Vous échangez la vitesse contre la force.
Si la surface inférieure du piston B est supérieure à celle du piston A, lorsque A est enfoncé, B sortira de son cylindre plus lentement que A… mais avec plus de force. Ici, la force est échangée contre de la vitesse. On constate que la surface du piston détermine la vitesse et la force de déplacement du piston.
Vous êtes maintenant prêt à comprendre le piston étagé de Yantai Prestone. Ce piston possède deux surfaces. Lorsque l'huile est dirigée vers le piston, elle agit initialement uniquement sur sa petite surface. Le piston se déplace rapidement vers les disques, mais sans force maximale.
Lorsque les disques comprimés opposent une résistance au mouvement du piston, l'huile est refoulée sur les bords de la petite surface du piston et commence à agir sur la surface supplémentaire, produisant une force considérable. Certains embrayages utilisent un piston multiplicateur, d'autres un piston multiplicateur. Dans les deux cas, le principe est le même : plus la surface est grande, plus la force est importante.
Le piston étagé breveté par Yantai Preston fonctionne avec la résistance du disque d'embrayage pour une application rapide, fluide et puissante de la force. Jusqu'ici, nous n'avons parlé que de l'embrayage. Voyons maintenant comment l'embrayage est relâché.
Il faut d'abord relâcher la pression d'huile derrière le piston. Cela permet aux ressorts de rappel, comprimés par le piston en mouvement, de repousser le piston des disques. Cependant, relâcher la pression d'huile ne suffit pas. Une partie de l'huile peut s'échapper par le conduit d'admission.
Force centrifuge
Mais comme le tambour tourne rapidement, l'huile s'écoule vers l'extérieur sous l'effet de la force centrifuge, ce qui rend difficile l'évacuation par le passage d'admission central. Si la force centrifuge est à l'origine du problème, elle peut le résoudre.
Il y a une bille de contrôle, montée dans une rampe sur le bord extérieur du tambour.
La bille remonte la rampe sous l'effet de la force centrifuge, laissant échapper l'huile. Cette bille permet un débrayage rapide.
Lorsque l'embrayage est réappliqué, la haute pression de l'huile force la bille de contrôle dans le col du passage d'échappement, empêchant ainsi une perte de pression.
Composants
Vous connaissez maintenant quelques améliorations apportées par Yantai-Prestone à l'embrayage hydraulique d'une transmission Powershift : le piston étagé et le clapet anti-retour à bille. Mais jusqu'à présent, vous n'avez vu qu'un schéma très simplifié de l'embrayage.
Voici un schéma pour vous donner une meilleure idée de ce à quoi ressemble la vraie chose.
Les petites et grandes surfaces du piston étagé.
Les disques –
Les ressorts de rappel du piston –
Le passage d'admission –
Et le passage d'échappement de la balle de contrôle.
Voici un aperçu du fonctionnement de l'embrayage par l'huile. L'huile haute pression est envoyée par le conduit d'admission, forçant le piston à pénétrer dans les disques et comprimant les ressorts de rappel du piston.
Lorsque la pression est relâchée, l'huile s'échappe par le passage d'admission, mais également par le clapet anti-retour à bille à commande centrifuge.
Qu'est-ce qu'une transmission Powershift ?
Une transmission Powershift se résume à une série d'embrayages qui verrouillent les engrenages et les arbres pour sélectionner différents rapports ou le point mort. Cette transmission Powershift possède un embrayage pour chacune des quatre vitesses, un pour la marche avant et un pour la marche arrière. Une transmission à quatre vitesses compte donc six embrayages hydrauliques. Chaque fois que le véhicule est en mouvement, deux de ces embrayages sont engagés : l'embrayage de marche avant ou arrière et l'un des quatre embrayages de vitesse.
Ces embrayages sont activés par un dispositif appelé soupape de commande de transmission, monté sur le dessus du carter de transmission. Cette soupape de commande a deux fonctions : elle contrôle la pression d'huile dans les embrayages et elle autorise ou empêche le débit d'huile vers les différents embrayages.
Un peu comme un agent de la circulation qui envoie de l'huile dans une direction et l'empêche de circuler dans une autre. Voyons d'abord comment la valve régule la pression.
L'huile est pompée dans la soupape par une pompe à engrenages, parfois appelée pompe de charge du convertisseur. Cependant, les embrayages ne fonctionnent de manière optimale que dans une plage de pression limitée.
Le régulateur de pression est constitué d'un tiroir trempé fonctionnant dans un alésage parfaitement ajusté. L'huile entrant dans la transmission depuis la pompe de charge doit passer par le régulateur. Après son passage, il actionne un embrayage de vitesse et s'arrête. Lorsque le débit d'huile est interrompu au niveau de l'embrayage, la pression monte et l'huile s'écoule par un passage derrière le tiroir, forçant celui-ci à se déplacer contre le ressort. Lorsque le tiroir change de rapport, il ouvre un orifice qui permet à l'excédent d'huile de charger le convertisseur de couple. Tout cela se produit en une fraction de seconde.
Le ressort qui maintient la tension contre la bobine est ce qui régule la pression de l'embrayage dans la transmission.
Des dispositifs très similaires sont utilisés pour activer les différents embrayages.
Une fois l'huile passée par le tiroir du régulateur de pression, elle s'écoule vers le tiroir de marche avant/arrière. Lorsque le tiroir est dans cette position, l'embrayage de marche avant est activé.
Dans cette position, l'embrayage de marche arrière est activé.
Cette position vous donne une position neutre.
Juste à côté se trouve la bobine qui vous donne le premier, le deuxième, le troisième ou le quatrième.
D'abord….
Deuxième….
Troisième…..
Ou quatrièmement… Et comme la bobine de marche avant/arrière est indépendante de la bobine de sélection de vitesse, vous pouvez avoir n’importe laquelle de ces vitesses en marche arrière comme en marche avant.
Vous pouvez donc voir qu'il y a essentiellement trois bobines impliquées dans la soupape de commande de transmission :
D'abord la bobine qui régule la pression,
Celui qui vous donne la marche avant ou arrière,
Et celui qui vous donne la sélection de vitesse.
Vous trouverez des diagrammes de flux de puissance plus détaillés pour chaque transmission Powershift dans son manuel.
Eh bien… voilà à peu près tout. Qu'est-ce qu'une transmission Powershift ? Une transmission Powershift n'est rien d'autre qu'une série d'embrayages qui verrouillent les engrenages et les arbres pour sélectionner différents rapports de vitesse et le mode marche avant ou arrière. Cette sélection s'effectue grâce à la soupape de commande de transmission qui envoie l'huile aux embrayages sélectionnés par le conducteur.
