Boite de Vitesse Borg & Warner

Description
La boîte de transfert Borg Warner répartit la transmission de la boîte de vitesses principale vers les ponts avant et arrière, via deux arbres de transmission. Un train épicycloïdal unique permet d’obtenir deux rapports de démultiplication et un point mort. Les deux rapports de démultiplication, à citer gamme haute et gamme basse, et le point mort sont sélectionnés électroniquement par le moteur électrique de commande de rapport. Une chaîne Morse assure la transmission entre le pignon de l’arbre intermédiaire et le différentiel. Le différentiel permet des vitesses de rotation différentes des arbres de transmission avant et arrière. Un accouplement visqueux (VCU) limite le patinage entre les arbres de transmission avant et arrière, ce qui permet d’éliminer l’emploi d’un blocage de différentiel classique.
Schéma Général
Schéma du Carter Avant
Schéma du Carter Arrière
Gammes Haute et Basse
La sélection des gammes haute et basse est assurée par le conducteur, par l’intermédiaire d’un interrupteur monté sur le tableau de bord des véhicules à boîte manuelle ou du levier sélecteur des véhicules à boîte automatique. Le point mort de la boîte de transfert s’obtient en installant un fusible de 5 ampères dans la position 11 de la boîte à fusibles du siège conducteur. Consulter le manuel du conducteur. La boîte de vitesses principale est reliée de façon permanente avec le pignon planétaire du train épicycloïdal. Lorsque la gamme haute est sélectionnée (position B), le pignon planétaire entraîne directement le moyeu de réduction. Le moyeu de réduction et l’arbre intermédiaire tournent à la même vitesse que l’arbre de sortie de la boîte de vitesses. Lorsque la gamme basse est sélectionnée (position A), le moyeu de réduction est entraîné par le porte-satellites. Le moyeu de réduction et l’arbre intermédiaire tournent à une vitesse plus lente que l’arbre de sortie de la boîte de vitesses. Lorsque la boîte de transfert est au point mort, le moyeu de réduction est placé entre le pignon planétaire et le porte-satellites. Le changement de rapport s’obtient en faisant glisser le moyeu de réduction le long de la section cannelée de l’arbre intermédiaire, pour engager le rapport voulu. Le mécanisme de changement de rapport comprend le moteur électrique de commande de rapport, le moyeu de réduction, le tiroir d’interverrouillage et la fourchette. Le tiroir d’interverrouillage comprend un axe s’engageant dans le carter avant et ressortant du carter arrière où il s’engage dans le moteur électrique de commande de rapport. Cet axe comporte une pièce moulée en aluminium, à rainure hélicoïdale, et deux ressorts dont une extrémité est ancrée sur l’axe et l’autre sur la pièce moulée à rainure hélicoïdale. La fourchette est montée sur un second axe, engagé dans les carters avant et arrière et pouvant glisser dans ses supports du carter. Un suiveur de came sur la fourchette s’engage dans la rainure hélicoïdale du tiroir d’interverrouillage. Lorsque le moteur électrique de commande de rapport fait tourner le tiroir d’interverrouillage, le suiveur de came de la fourchette suit la rainure hélicoïdale du tiroir d’interverrouillage. La rotation du tiroir d’interverrouillage est alors convertie en un déplacement linéaire de la fourchette. La fourchette est engagée sur le moyeu de réduction. Le déplacement linéaire de la fourchette déplace alors le moyeu de réduction entre les positions de gamme haute, de point mort et de gamme basse. Si le pignon du moyeu de réduction ne s’engage pas avec le train épicycloïdal, les ressorts du tiroir d’interverrouillage empêchent tout remontage de ce dernier. Les ressorts exercent un couple constant sur la pièce moulée à rainure hélicoïdale jusqu’à ce que le moyeu de réduction s’engage dans le train épicycloïdal.
Moteur de commande de rapport
Le moteur électrique de commande de rapport déplace le mécanisme de sélection et il est contrôlé par le module de commande électronique (ECU) de la boîte de transfert. L’ECU surveille plusieurs variables, y compris le moteur électrique de commande de rapport, la vitesse du véhicule et le rapport sélectionné par le conducteur. Lorsqu’un changement de rapport est demandé, l’ECU de la boîte de transfert s’assure que les conditions conviennent au changement, par exemple que la vitesse du véhicule est suffisamment lente pour permettre l’engagement. L’ECU alimente alors le moteur électrique pour lui permettre de passer dans la position requise. Lorsque les conditions ne sont pas favorables pour un changement de rapport, l’ECU informe le conducteur par l’intermédiaire du centre de messages et ne tentera aucun changement de rapport avant que les conditions ne soient propices.
Différentiel
Le différentiel est entraîné par l’arbre intermédiaire, via une chaîne Morse. L’entrée est assurée par le boîtier de différentiel alors que la sortie avant est assurée par le pignon planétaire et la sortie arrière par le porte-satellites. Le porte-satellites comprend trois jeux d’engrenages, les paires étant engrenées de façon à maintenir un rapport directionnel correct entre les sorties avant et arrière du différentiel. L’arbre de sortie arrière traverse le différentiel, s’engage dans le porte-satellites et ressort au travers de l’arbre du pignon planétaire pour s’engager dans les cannelures internes de l’accouplement VCU. L’arbre du pignon planétaire s’engage dans les cannelures externes de l’accouplement VCU.
Schéma du Différentiel
Accouplement visqueux VCU
L’accouplement VCU est constitué d’un cylindre court contenant un arbre intérieur avec des disques rainurés montés sur sa surface extérieure et un jeu de disques similaires retenus sur la surface intérieure du cylindre. Les disques sont agencés de façon qu’ils alternent et soient proches les uns des autres. L’accouplement VCU est scellé et rempli d’une gelée siliconée dont la viscosité augmente en fonction de l’accroissement de température et des efforts de cisaillement. Les variations de vitesse entre les arbres de sortie avant et arrière sont transmises par l’accouplement VCU, la différence de vitesse ayant lieu entre l’arbre intérieur et le cylindre. Lorsque les conditions sont normales et que les variations de vitesse entre les arbres avant et arrière sont faibles, la différence de vitesse de rotation entre les disques de l’accouplement est également faible. Les efforts de cisaillement s’exerçant sur la gelée siliconée sont donc minimes et elle offre peu de résistance aux différentes vitesses de rotation des arbres de sortie. Lorsque les vitesses de rotation des arbres de sortie avant et arrière deviennent très différentes, au cours de la conduite tout terrain par exemple, la variation de vitesse entre les disques est élevée et provoque un accroissement des efforts de cisaillement sur la gelée visqueuse. L’accroissement de viscosité qui en résulte produit une résistance suffisante pour que les deux jeux de disques tournent à des vitesses similaires, ce qui réduit le patinage et toute perte de traction.
Schéma de l'Accouplement Visqueux