Conception de la boîte de vitesses VAZ-2107

Caractéristiques générales de la boîte de vitesses

La boîte de vitesses est mécanique, à commande manuelle, comporte cinq vitesses avant et une marche arrière, toutes les vitesses avant sont synchronisées.

Les pièces de carter de la boîte — le carter d'embrayage, le carter de la boîte de vitesses proprement dit et le couvercle arrière — sont coulées en alliage d'aluminium et assemblées entre elles par des goujons avec écrous.

Les joints sont étanchéifiés par des joints en carton (lors de la réparation, on peut utiliser un mastic).

Pour améliorer l'évacuation de la chaleur, la surface du carter de la boîte de vitesses est nervurée.

Particularités de conception de la boîte VAZ-2107
Boîte cinq vitesses VAZ : 1 — arbre primaire ; 2 — joint d'étanchéité de l'arbre primaire ; 3 — carter d'embrayage ; 4 — rondelle élastique ; 5 — reniflard ; 6 — roulement à aiguilles de l'arbre secondaire ; 7 — couronne dentée du synchroniseur de IVe vitesse ; 8 — fourchette de passage des IIIe et IVe vitesses ; 9 — manchon coulissant du synchroniseur des IIIe et IVe vitesses ; 10 — moyeu du manchon du synchroniseur des IIIe et IVe vitesses ; 11 — pignon et couronne dentée du synchroniseur de IIIe vitesse ; 12 — pignon et couronne dentée du synchroniseur de IIe vitesse ; 13 — fourchette de passage des Ie et IIe vitesses ; 14 — manchon de passage des Ie et IIe vitesses ; 15 — pignon et couronne dentée du synchroniseur de Ie vitesse ; 16 — roulement intermédiaire de l'arbre secondaire ; 17 — pignon de Ve vitesse ; 18 — levier de changement de vitesse ; 19 — corps du levier de changement de vitesse ; 20 — douille d'écartement ; 21 — bride de l'accouplement élastique ; 22 — arbre secondaire ; 23 — joint d'étanchéité du roulement arrière de l'arbre secondaire ; 24 — roulement arrière de l'arbre secondaire ; 25 — rondelle déflectrice d'huile ; 26 — roulement du bloc de pignons de Ve vitesse et de marche arrière ; 27 — bloc de pignons de Ve vitesse et de marche arrière ; 28 — moyeu du synchroniseur de Ve vitesse ; 29 — pignon intermédiaire de marche arrière ; 30 — couvercle arrière ; 31 — roulement arrière de l'arbre intermédiaire ; 32 — manchon coulissant du synchroniseur des Ie et IIe vitesses ; 33 — bouchon de l'orifice de remplissage ; 34 — arbre intermédiaire ; 35 — roulement avant de l'arbre intermédiaire ; 36 — carter de la boîte de vitesses ; 37 — roulement arrière de l'arbre primaire ; 38 — douille de guidage.

Par le bas, le carter est fermé par un couvercle en acier embouti avec joint (fixation — sur goujons).

Le carter d'embrayage est fixé par boulons au bloc-cylindres du moteur.

Pour assurer l'alignement du vilebrequin et de l'arbre primaire de la boîte de vitesses, le carter est centré sur deux douilles (des rainures sont réalisées pour elles dans les orifices de fixation du bloc et du carter).

Sur le couvercle arrière de la boîte de vitesses est installé le troisième support du groupe motopropulseur.

Il est fixé à la traverse, et la traverse — au plancher de la caisse (sur boulons soudés).

Points d'entretien

Dans le carter de la boîte de vitesses, du côté gauche, se trouve l'orifice de remplissage (de contrôle), et dans son couvercle inférieur — l'orifice de vidange.

Les orifices sont fermés par des bouchons à filetage conique.

Dans le bouchon de vidange se trouve un aimant. Il retient les particules d'acier pénétrant dans l'huile lors de l'usure des pièces.

Dans la partie supérieure du carter d'embrayage est vissé un reniflard.

Il empêche l'augmentation de la pression dans la boîte de vitesses lors de son échauffement.

En cas de défaillance du reniflard (grippage du chapeau), une forte fuite d'huile par les joints est possible.

Arbres de la boîte de vitesses

Dans la boîte de vitesses il y a trois arbres : primaire, secondaire et intermédiaire.

L'arbre primaire s'appuie sur deux roulements à billes — dans l'extrémité arrière du vilebrequin et dans la paroi avant du carter de la boîte de vitesses (ce dernier supporte la majeure partie de la charge).

Dans l'extrémité arrière de l'arbre primaire est installé un roulement à aiguilles, qui constitue le support avant de l'arbre secondaire et assure l'alignement des arbres.

L'arbre secondaire s'appuie également sur un roulement à billes dans la paroi arrière du carter de la boîte de vitesses et sur un roulement à rouleaux dans son couvercle arrière.

L'arbre intermédiaire tourne dans deux roulements : avant — à billes à deux rangées, situé dans la paroi avant du carter de la boîte de vitesses ; arrière — à rouleaux, situé dans sa paroi arrière.

Par le bloc de pignons de marche arrière et de cinquième vitesse, l'arbre intermédiaire s'appuie également sur un roulement à rouleaux dans le couvercle arrière de la boîte de vitesses.

Sur la paroi arrière du carter de la boîte est également fixé l'axe du pignon intermédiaire de marche arrière.

L'arbre primaire comporte deux couronnes dentées.

La couronne hélicoïdale, située plus près de la paroi avant du carter, est en prise permanente avec le pignon avant de l'arbre intermédiaire (ainsi, ces arbres tournent toujours ensemble).

La couronne à denture droite de l'arbre primaire est la couronne du synchroniseur de IVe vitesse (lors de son engagement, le couple est transmis directement de l'arbre primaire à l'arbre secondaire, sans passer par l'intermédiaire, c'est pourquoi cette vitesse est souvent appelée « directe »).

L'arbre intermédiaire est un bloc de quatre pignons hélicoïdaux.

Lors de l'engagement de toute vitesse, sauf la IVe, le couple est transmis à l'arbre secondaire par l'intermédiaire.

Les pignons de l'arbre intermédiaire sont disposés dans l'ordre suivant (depuis son extrémité avant) : pignon de prise constante avec l'arbre primaire, pignons des IIIe, IIe, Ie vitesses.

À l'extrémité arrière de l'arbre est fixé par boulon un bloc de deux pignons : de marche arrière (à denture droite) et de cinquième vitesse (hélicoïdal).

Il s'appuie en outre sur un roulement à rouleaux dans le couvercle arrière de la boîte de vitesses.

Arbre secondaire et synchroniseurs

Sur l'arbre secondaire sont disposés les pignons menés des IIIe, IIe, Ie vitesses, de marche arrière et de cinquième vitesse (dans l'ordre, en comptant depuis l'extrémité avant de l'arbre) et les synchroniseurs.

Les pignons menés des vitesses avant sont en prise permanente avec les pignons correspondants de l'arbre intermédiaire.

Les pignons des IIIe et IIe vitesses tournent sur les tourillons trempés de l'arbre secondaire, les pignons des Ie et Ve vitesses — sur des douilles.

Le pignon mené de marche arrière est fixé rigidement sur l'arbre par une clavette.

En même temps que les pignons hélicoïdaux des vitesses avant sont réalisées les couronnes de leurs synchroniseurs — pignons à denture droite de plus petit diamètre.

Ils sont dirigés vers le synchroniseur correspondant (III, I, V — vers l'avant, II — vers l'arrière). À l'extrémité arrière de l'arbre secondaire est fixée par écrou la bride de l'accouplement élastique.

Auparavant, l'écrou était bloqué contre le desserrage par une rondelle d'arrêt interposée — ses bords étaient repliés sur les faces de l'écrou.

Maintenant, on applique un mastic anaérobie sur le filetage, et la rondelle n'est pas installée.

Le synchroniseur se compose d'un moyeu, fixé rigidement sur l'arbre secondaire, d'un manchon coulissant, d'une bague d'arrêt, d'une bague de blocage et d'un ressort avec rondelle.

Les moyeux des synchroniseurs des IIIe–IVe et Ie–IIe vitesses entrent par leurs saillies intérieures dans les rainures de l'arbre secondaire, et le moyeu du synchroniseur de Ve vitesse est retenu par la même clavette que le pignon mené de marche arrière.

Sur la surface extérieure des moyeux se trouvent des cannelures, le long desquelles se déplacent les manchons coulissants.

Sur les manchons se trouvent des gorges dans lesquelles entrent les fourchettes des tiges de changement de vitesse.

Les bagues de blocage sont reliées par leurs couronnes intérieures aux couronnes des synchroniseurs des pignons correspondants et sont pressées par des ressorts vers les manchons coulissants.

Les ressorts s'appuient sur la surface latérale des pignons menés par l'intermédiaire de rondelles.

Marche arrière

La marche arrière n'a pas de synchroniseur.

Pour l'engager, il faut introduire le pignon intermédiaire en prise avec le pignon mené de l'arbre secondaire et avec le pignon menant de marche arrière dans le bloc arrière de pignons sur l'arbre intermédiaire.

Commande et mécanisme de sélection des vitesses

La commande de la boîte de vitesses se compose de trois tiges reliées aux fourchettes.

Les fourchettes d'engagement des vitesses avant entrent dans les gorges des manchons coulissants des synchroniseurs, et la fourchette d'engagement de la marche arrière — dans la gorge du pignon intermédiaire.

Le mécanisme de sélection des vitesses se compose d'une plaque de guidage avec huit découpes rectangulaires au centre, de rondelles supérieure et inférieure, du levier de changement de vitesse et de son corps et de l'étrier de blocage de marche arrière.

Ces pièces sont assemblées par trois boulons, par lesquels le mécanisme de sélection des vitesses est fixé au couvercle arrière de la boîte.

La position « neutre » du levier entre les troisième et quatrième vitesses est déterminée par deux paires de lames de guidage à ressort, installées dans les rainures de la plaque de guidage et agissant sur l'extrémité inférieure du levier.

L'engagement accidentel de la marche arrière à la place de la cinquième vitesse est impossible grâce à la patte repliée de l'étrier de blocage, contre laquelle bute la saillie du levier.

Pour engager la marche arrière, il faut appuyer le levier vers le bas — sa saillie descend alors au-dessous de la patte de l'étrier.

Les pièces de la boîte de vitesses sont lubrifiées par barbotage.

Les arbres primaire et secondaire sont étanchéifiés par des joints d'étanchéité, et sur l'arbre secondaire, derrière le pignon mené de cinquième vitesse, se trouve une rondelle déflectrice d'huile.

Huile de transmission

Dans la boîte de vitesses on verse de l'huile de transmission de viscosité de 75W-80 à 85W-90 et de classe de qualité non inférieure à GL-4.

Son niveau doit se trouver au bord inférieur de l'orifice de remplissage (assurez-vous au préalable que le véhicule est à l'horizontale).

Matériaux et outils utilisés

  • Huile de transmission de viscosité 75W-80…85W-90 de classe non inférieure à GL-4 — pour le remplissage de la boîte de vitesses (orifice de remplissage dans le carter, de vidange — dans le couvercle inférieur).
  • Joints en carton ou mastic — pour l'étanchéité des joints du carter, du carter d'embrayage et du couvercle arrière.
  • Mastic anaérobie — pour le blocage de l'écrou de la bride de l'accouplement élastique à l'extrémité arrière de l'arbre secondaire (au lieu de la rondelle d'arrêt).
  • Aimant dans le bouchon de vidange — pour retenir les particules d'acier pénétrant dans l'huile lors de l'usure des pièces.
  • Reniflard — pour empêcher l'augmentation de la pression dans la boîte lors de l'échauffement (en cas de grippage du chapeau, une fuite d'huile est possible).
  • Joints d'étanchéité des arbres primaire et secondaire, rondelle déflectrice d'huile — pour l'étanchéité des arbres et la protection contre la fuite d'huile.
  • Jeu de clés et de douilles — pour la fixation du carter d'embrayage au bloc-cylindres, des couvercles, des bouchons des orifices de remplissage et de vidange.
  • Extracteurs et mandrins — pour la dépose et la pose des roulements, joints d'étanchéité, synchroniseurs, pignons.

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