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MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE DIRECTION GENERALE DES ETUDES TECHNOLOGIQUES
INSTITUT SUPERIEUR DES ETUDES TECHNOLOGIQUES DE DJERBA
DEPARTEMENT DE GENIE MECANIQUE
PROJET DE FIN D’ETUDES Conception et simulation d’une boite vitesse automatique avec Solidworks Djerba Tourisme Services
Elaboré par : - Ahmad Braham - Oussama Dahech Encadré par Mrs: - Bouziri Adel - Bechouel Rafik - Jemai Amin Année universitaire : 2011/2012 – S2
Référenc e
Dép. AN/S E N°
GM 2012/S2 LMT-02-11
ِيم َّ الر ْح َم ِن َّ ِ ِب ْس ِم هّللا ِ الرح )162:6( َب ا ْل َعا َلمِين ِّ اي َو َم َماتِي هّلِل ِ َر َ سكِي َو َم ْح َي ُ صالَتِي َو ُن َ َّقُلْ إِن
َ َال ُ ش ِري َك َل ُه َو ِب َذلِ َك أُم ِْر )6:163( َسلِمِين ْ ت َوأَ َناْ أَ َّول ُ ا ْل ُم In de naam van ALLAH, de Erbarmer, De Barmhartige. (6:162) Zeg: Mijn gebed en mijn offers en mijn leven en mijn dood zijn zeker voor Allàh, de Heer van de werelden (6:163) Hij heeft geen gelijken. En dit is mij bevolen, en ik ben de eerste van degenen die zich onderwerpen.
In the Name of Allâh, the Most Beneficent, the Most Merciful (6:162) Say (O Muhammad SAW): "Verily, my Salât (prayer), my sacrifice, my living, and my dying are for Allâh, the Lord of the 'Alamîn (mankind, jinns and all that exists). (6:163) "He has no partner. And of this I have been commanded, and I am the first of the Muslims."
Au nom d'Allah, le Tout Miséricordieux, le Très Miséricordieux. (6:162) Dis : "En vérité, ma Salat, mes actes de dévotion, ma vie et ma mort appartiennent à Allah, Seigneur de l'Univers. (6:163) A Lui nul associé! Et voilà ce qu'il m'a été ordonné, et je suis le premier à me soumettre." DEDICACES
A nos très chers parents, qui ont toujours été la pour nous donner un magnifique modèle de labeur et de persévérance. A nos chers frères à nos chères sœurs à nos chères amies qui nous ont aidés beaucoup. Nous remercions aussi nos encadreurs Mrs :Bouziri Adel et Bechouel Rafik, qui nous ont encadrés avec patience durant la réalisation de ce travail de fin d’études. Leurs conseils nous ont été bien utiles, notamment pour la rédaction de ce rapport. L’expression de notre reconnaissance au directeur technique Amin Jemai aussi tous les ouvriers, techniciens, et cadres de DTS Motors, qui n’ont épargnés aucun effort pour mettre à notre disposition les documents et le matériel nécessaires. Nous exprimons également notre gratitude aux membres du jury, qui nous ont honorés en acceptant de juger ce modeste travail. Nous saisons cette occasion pour nous remercier l’ensemble des enseignant de l’ISET de DJERBA notamment ceux du département Génie Mécanique. Enfin nous remercions notre premier enseignant Imem Abd Al Hamid Kishk. Nous dédions ce projet de fin d’études en espérant la réussite et le succès اء هللا77إن ش.
Sommaire
Listes des figures Introduction Générale................................................................................................................1 Chapitre 1 : Présentation Générale.............................................................................................2 I-
Présentation de la société d’accueil..............................................................................3 1-
Historique.................................................................................................................3
2-
Carte d’identité de la DTS........................................................................................3
3-
Organigramme de la société.....................................................................................4
II-
Présentations des différents services............................................................................5 1-
service commercial...................................................................................................5
2-
service financier........................................................................................................5
3-
service technique......................................................................................................5
4-
magasin.....................................................................................................................5
Chapitre 2 : Boite Vitesse Automatique.....................................................................................6 I-
Boite vitesse automatique.............................................................................................7 1-
Diagramme de pieuvre..............................................................................................7
2-
Bref historique de la boite vitesse automatique........................................................7
3-
Avantage et Désavantage de boite vitesse automatique...........................................8
II-
fonctionnement de la boite vitesse automatique..........................................................9 1.
Convertisseur de couple............................................................................................9
2.
Train épicycloïdal...................................................................................................11
3.
Bloc de commande.................................................................................................12
III-
Les composent de la boite vitesse automatique en détail...........................................13
1-
Frein B1..................................................................................................................13
2-
Embrayage K1........................................................................................................14
3-
Embrayage K2........................................................................................................16
4-
Train planétaire central...........................................................................................17
5-
Embrayage K3........................................................................................................18
6-
Frein à disques multiples B2..................................................................................19
7-
Unité de commande électronique hydraulique.......................................................22
8-
Corps de la boite vitesse automatique....................................................................23
IV-
Les différents rapports de vitesses.............................................................................24
V-
Maintenance et control...............................................................................................25
1.
Introduction............................................................................................................25
2.
Entretien périodique...............................................................................................25
3.
Maintenance corrective...........................................................................................26
Chapitre 3 : Conception............................................................................................................29 I-
Solidworks..................................................................................................................57
1-
Historique de la société Dassault Système.................................................................57
2-
Les avantages de Solidworks.....................................................................................58
3-
Les différentes versions de Solidworks......................................................................58
4-
Les Bonus de la version 2012....................................................................................59
II-
Solidworks outil de Dessin Assistée par Ordinateur..................................................60 1-
Démarrage..............................................................................................................60
2-
Créer pièces............................................................................................................62
3-
Assemblage.............................................................................................................68
4-
Mise en plan............................................................................................................70
III-
Dessin assistée par ordinateur....................................................................................71
1-
Corps boite vitesse automatique et son couvercle..................................................71
2-
Corps de la boite vitesse automatique et embrayage b2.........................................71
3-
Embrayage (k1+k2)................................................................................................72
4-
Embrayage (k2+k3)................................................................................................73
5-
Embrayage (k3) +frein (b2)....................................................................................73
6-
Frein b1+ embrayage k1.........................................................................................74
7-
Partie hydraulique...................................................................................................75
8-
Collection de quelques pièces et assemblage de la boite vitesse automatique.......76
9-
Mise en plan de la boite vitesse automatique.........................................................81
(Voir dossier joint)............................................................................................................81 Conclusion Générale.................................................................................................................82 ANNEXES Photos réelles de la boite vitesse automatique DTS Motors.................................83
Listes des figures Figure 1:Emplacement de la boite vitesse automatique..............................................................9 Figure 2: Convertisseur.............................................................................................................10 Figure 3:Une épicycloïde (notre Sujet d’étude)........................................................................11 Figure 4: Schéma de frein à lamelles B1..................................................................................13 Figure 5: Schéma d’embrayage K1, train de planétaires AV...................................................14 Figure 6: Schéma d’embrayage K1, train de planétaires AV 1................................................15 Figure 7: Schéma d’embrayage K2, arbre de sortie..................................................................16 Figure 8: Schéma de Train planétaire central, arbre sortie train planétaire arrière...................17 Figure 9: Schéma d’Embrayage K3..........................................................................................18 Figure 10: Schéma de Frein à disques mult B2, frein à disqu.multiples B3, verrouil, de frein de par.........................................................................................................................................19 Figure 11: Schéma de Frein à disques mult B2, frein à disqu.multiples B3, verrouil, de frein de par 1......................................................................................................................................20 Figure 12: Schéma de Frein à disques mult B2, frein à disqu.multiples B3, verrouil, de frein de par 2......................................................................................................................................21 Figure 13: Schéma d’Unité de commende électronique hydraulique.......................................22 Figure 14: Cartes de bv bride de sort, verrouillage, en pos. Park.schift-lock...........................23
ISET Djerba
Projet fin d’étude
Introduction Générale Le stage de fin d’études est une expérience très importante pour l’étudiant, l’étudiant passera de la phase théorique à la phase pratique. L’objectif du stage est d’amener l’étudiant à se comporter comme un vrai employé, dont il doit accomplir convenablement son travail selon ses connaissances et ses capacités, faire preuve d’assiduité, comprendre la hiérarchie administrative, établir des bonnes relations avec les agents basées sur le respect. Nous avons passés ce stage du 6 février 2012 au 4 juin 2012 dans la société DTS Motors Djerba Midoun. Par ce projet de fin d’étude on essayera de donner aux enseignants de l’ISET de Djerba (enseignants du département Génie Mécanique, module réparation des systèmes mécaniques) un outil didactique afin d’améliorer les chances d’une meilleure compréhension d’une la boite vitesse automatique d’une voiture Mercedes SLK (composants, systèmes hydrauliques, changement de vitesse, montage et démontage…).Cet outil permettra à l’étudiant de faire une visite virtuelle dans les différents composants de la BVA. La démarche de notre stage est la suivante : *Démontage et montage de boite vitesse automatique Mercedes SLK. *Dimensionner les déférentes pièces composant la BVA, les cotes fonctionnelles, déterminant les déférentes liaisons mécaniques et leurs rôles pour bien conclure et comprendre le fonctionnement du système. *Dessiner la boite vitesse automatique par le logiciel de Dessin Assistée par Ordinateur (DAO)1 Solidworks version 2012, esquisse, mise en plan et l’assemblage virtuel des différentes pièces en liaisons, aussi une animation du fonctionnement de la boite vitesse automatique pour simplifier sa compréhension. Le plan de notre rapport est le suivant : Chapitre 1 : Présentation de la société d’accueil Chapitre 2 : Etude de la boite vitesse automatique Chapitre 3 : Dessin Assistée par Ordinateur de la BVA
1
Le dessin assisté par ordinateur (DAO) est une discipline permettant de produire des dessins techniques avec un logiciel informatique. On le distingue de la synthèse d'image dans la mesure où il ne s'agit pas du calcul de rendu d'un modèle numérique mais de l'exécution de commandes graphiques (traits, formes diverses…). De ce fait, en DAO, la souris et le clavier remplacent le crayon et les autres instruments du dessinateur.(wiképidéa)
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Chapitre 1 : Présentation Générale
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I-
Projet fin d’étude
Présentation de la société d’accueil 1- Historique
La société Djerba Tourisme Services (DTS) a été crée le 31/08/2001, dont sa première activité était la location des voitures. Le 01/10/2004 la société DTS a réalisé un développement au niveau de son activité en devenant un agent officiel des marques Mercedes, Fiat et Iveco. Aujourd’hui, la société a diversifié ses services. En plus de son activité principale (la location de voitures) différentes autres prestations se sont additionnées telles que la vente de véhicules et des pièces de rechange, la réparation et le lavage des matériels roulants.
2- Carte d’identité de la DTS
Dénomination : Djerba Tourisme Services
Ouverture officielle : 01/10/2004
Forme juridique : Société Anonyme.
Capital social : 700000DT.
Registre commerciale : B189732000
Code TVA : 712628S
Siége sociale : Route Houmt Souk Km 2 Midoun Djerba.
Effectifs : 46 employés.
Téléphone : (+216) 75764550
Fax : (+216) 75764552
Site Web : www.dtslocation.com
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Projet fin étude
3- Organigramme de la société L’agence DTS dispose d’un organigramme fonctionnel, qui se présente comme suit :
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Projet fin étude Le PDG
Le DGA
Direction financière
Directeur Commercial
1er gestionnaire
Assistant Commercial
Caissier
Comptable
Chef atelier Peinture
Aide peintre
Accessoiriste
Directeur Technique
Responsable de lavage
Ouvrier
Laveur
Responsable Magasin
2 Magasiniers
Chef d’agence
Chef atelier Tôlerie
Tôliers
Assistante Direction
Gardiens
Femme de ménage
Chef atelier VP
Electriciens
Mécaniciens
Chef atelier VI
Apprenti
Mécaniciens
Agent de maintenance
Apprentis
Ouvrier
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Projet fin étude
3 Contoiristes
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II-
Projet fin d’étude
Présentations des différents services L’agence DTS dispose de plusieurs services à savoir :
1- service commercial Le directeur commercial assure la relation entre la société et les clients par : Le suivi du marché à fin d’élargir le portefeuille Le suivi du service après vente Le suivi de la vente des matériels roulants
2- service financier Le directeur financier est chargé d’exécuter les taches suivantes : L’enregistrement de touts les opérations d’encaissement La facturation des clients conventionnés Le règlement des fournisseurs Le suivi du recouvrement des clients Le contrôle des caisses
3- service technique Ce service s’occupe du lavage, tôlerie, peinture et la réparation des voitures particulières et industrielles En ce qui concerne la procédure de réparation, ou d’entretien d’un véhicule, plusieurs étapes sont à suivre : La saisie d’un ordre de réparation en quatre exemplaires Faire un test de diagnostique et localisation du problème L’intervention nécessaire et reparution de panne L’établissement de la facture
4- magasin Le service magasin assure : Le stockage et la vente de la pièce de rechange Le contrôle de stocke Ahmed Braham &Oussama Dahech
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Chapitre 2 : Boite Vitesse Automatique
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I-
Projet de fin étude
Boite vitesse automatique 1- Diagramme de pieuvre
Le diagramme de pieuvre de cette boite vitesse est le suivant Rotation moteur
Roues
BVA Action conducteur
Tableaux de bord
FP : transmettre le mouvement de rotation du moteur aux roues pour déférents rapports FS : s’adapter au besoin du conducteur. FS : afficher sur le tableau de bord les modes de fonctionnements de la boite vitesse automatique.
2- Bref historique de la boite vitesse automatique A la fin des années 30, Général Motors, présentait la transmission automatique à deux rapports. Le succès fut tel qu’à partir du milieu des années 1950 la boite automatique équipait déjà la quasi-totalité des automobiles d’Amérique du Nord. Les voitures haut de gamme européennes commencèrent timidement à adopter ce système à la fin des années 1960. Borg-Warner, Chrysler, Ford et General Motors furent les principaux fabricants américains, tandis qu’en Europe l’allemand ZF deviendra à la fin des années 60 le pionnier de la transmission automatique adaptable aux véhicules européens de moyenne cylindrée, comme Peugeot, Alfa Roméo et BMW. Citons aussi Mercedes Benz, un cas à part qui a toujours fabriqué ses propres transmissions, elles étaient considérées comme les meilleures du marché à l’époque.
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3- Avantage et Désavantage de boite vitesse automatique Au début, la boite automatique ne dispose que de trois vitesses, ce qui oblige le constructeur à adopter un rapport de différentiel favorisant plus ou moins la nervosité face à la vitesse de pointe, compromis qui par essence défavorise l’agrément de conduite comparé à une transmission manuelle à 5 rapports. Avec l’évolution de la technologie de construction on trouve maintenant les boites automatiques à 5, 6 et 7 rapport La boite vitesse automatique facilite la conduite en éliminant la pédale d’embrayage, meilleur solution pour les handicapées, au point de vue consommation dépend de la personne et de la voiture. Étant donné qu'une voiture automatique passe toute seule les vitesses, cellesci sont engagées au meilleur moment en fonction de la conduite adoptée. Par ailleurs, à moins d'appuyer au maximum sur l'accélérateur, le moteur ne "hurlera" jamais, contrairement à une voiture à boîte manuelle conduite par une personne un peu dure d'oreille ou par quelqu'un qui pousse trop ses rapports. De plus, les nouvelles boîtes auto adaptatives, qui sont arrivées sur le marché depuis quelques années, s'adaptent au mieux à la conduite (coulée, normale, sportive), à l'état de la voiture (départ à froid, chargement) ou encore à l'état de la route (plane ou non). Ceci permet une gestion optimale du changement des rapports et ainsi une baisse sensible de la consommation. Par suite protection de l’environnement et diminution de l’effet de serre. Mais ca ne cacher pas que cette technologie est trop chère par exemple pour le model que nous étudié Mercedes SLK : Boîte de vitesses automatique 5 rapports sur CLK 200 Kompressor, prix : 2 100 euro Boîte de vitesses automatique 7 rapports 7G-TRONIC sur SLK 280 et SLK 350, prix 2 250 euro. Aussi la difficulté de réparation de la boite vitesse automatique, à cause de leur complexité et les spéciaux outils et machines pour le démontage, montage.
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II-
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fonctionnement de la boite vitesse automatique
Moteur
BVA : boite vitesse automatique PA : pont arrière
C O N V E R T I S S E U R
Roue
BVA
PA
Roue
Figure 1:Emplacement de la boite vitesse automatique
Une boite automatique est composée de trois éléments principaux : le convertisseur de couple, le Corp., et le train épicycloïdal. La lubrification et l’énergie nécessaire au fonctionnement de l’ensemble sont fournies par un fluide Hydraulique (ATF pour Transmission Fluide) qui est en fait une huile spéciale reconnaissable à sa couleur rouge cerise. Cette huile est mise sous pression grâce à une pompe située dans la boite, entraînée quand le moteur tourne.
1. Convertisseur de couple C’est le dispositif qui remplace l’embrayage d’une transmission classique. Il permet de ne pas caler à l’arrêt car il se désaccouple de lui-même lorsque le régime moteur est proche du ralenti. Enfin, il démultiplie le couple lors de la phase d’accélération ce qui permet d’obtenir des démarrages vigoureux, et satisfaisants en côte prononcée sans avoir recours à un rapport de démultiplication trop court. Il est composé de trois éléments disposés dans un carter extrêmement robuste fixé au volant moteur. Ce carter est scellé et étanche, fermé par un cordon de soudure. Schématiquement on peut se représenter le fonctionnement d’un convertisseur de couple en imaginant deux ventilateurs posés l’un en face de l’autre. Si l’un des ventilateurs est alimenté en électricité et se met à tourner, l’autre va tourner aussi, entraîné par le courant d’air. C’est exactement ce qui se passe
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Projet de fin étude
dans le convertisseur de couple, l’air étant remplacé par de l’huile, et les ventilateurs prenant les noms d’ «impulseur» , ou pompe (côté moteur) et récepteur ou turbine (côté boite). Le convertisseur hydraulique de couple se compose de trois éléments : Un premier volant entraîné par le moteur et garni d’aubages : l’impulseur. Un second volant garni également d’aubages et solidaire de la transmission : le récepteur. Un rotor ou déflecteur à roue libre intercalé entre les précédents. Le liquide utilisé est de l’huile. L’impulseur projette l’huile vers le récepteur, lequel se met progressivement en mouvement. Grâce à la forme des aubages, la mise en mouvement de l’huile est très rapide, son écoulement est régularisé et le couplage est accéléré. Le déflecteur a pour but de redresser le courant d’huile à la sortie du récepteur de façon à le renvoyer vers l’impulseur avec une orientation telle que son action vienne s’ajouter à l’énergie fournie par le moteur. De cette façon, le couple de l’impulseur devient supérieur au couple moteur, il diminue progressivement jusqu’au moment du couplage. C’est cette multiplication du couple qui différencie le convertisseur hydraulique de l’embrayage hydraulique. Dans ce dernier, comme dans tout embrayage, l’arbre récepteur ne reçoit, au maximum que le couple moteur. Lorsque le couplage est obtenu, l’huile ne touche plus les aubages du déflecteur qui ne joue plus alors aucun rôle. Dans une transmission classique, la multiplication appropriée du couple moteur est le rôle de la boite de vitesses.
Figure 2: Convertisseur
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Projet de fin étude
Le convertisseur hydraulique de couple remplit donc simultanément, le rôle de l’embrayage et celui de la boite de vitesses. De plus, contrairement à ce qui se passe dans une boite de vitesses classique, avec le convertisseur, la multiplication du couple est infiniment variable et continue. C’est donc une boite qui fournirait des milliers de rapports successifs
2. Train épicycloïdal Ce dispositif est un ensemble d’engrenages composé de trois éléments principaux : Le planétaire central, le train satellite et son arbre une couronne à denture interne et son arbre On peut noter que les pignons satellites sont soumis à deux mouvements principaux. Rotation autour de leur axe révolution de leur axe autour de l’axe du planétaire central, Les dents des pignons satellites décrivent dans leur mouvement une épicycloïde. En adaptant des dispositifs de commande aux différents trains permettant de les immobiliser ou de les libérer, on peut obtenir un nombre assez important de combinaisons en regard du faible nombre de pignons. Les deux avantages principaux des trains épicycloïdaux dans leur utilisation à l’intérieur d’une boite automatique sont leur faible encombrement, le peu de mouvement a la sélection d’un rapport, et surtout le fait que l’on puisse changer de rapport sans débrayer, ce qui est une très bonne chose puisque le convertisseur passe le régime de ralenti est constamment embrayé.
Figure 3:Une épicycloïde (notre Sujet d’étude)
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Projet de fin étude
Dans notre boite automatique, les rapports de boite sont sélectionnés par les embrayages et les bandes freins, qui sont actionnés par la force hydraulique fournie par la pompe à huile. Notons que le fonctionnement de la première vitesse implique que la couronne est fixe tandis que les pignons satellites tournent à grande vitesse à l’intérieur. C’est cette vitesse relative élevée qui explique le sifflement habituel de nos boites sur le premier rapport !
3. Bloc de commande C’est le cerveau de la boite. L’aspect labyrinthique de ce composant est étonnant de complexité, et fait vraiment penser à un circuit imprimé électronique. Et ce n’est pas par hasard, la fonction en est tout à fait comparable, il s’agit d’une unité logique dotée d’une partie commande avec des capteurs, et d’une partie puissance qui actionne les bandes freins et les embrayages. Les composants électroniques sont remplacés par les soupapes tarées avec des ressorts et les clapets à une voie. Les capteurs principaux sont le régulateur situé à l’arrière de la boite qui indique la vitesse du véhicule, et le câble (ou la capsule à dépression, parfois appelée modulateur) qui indique au corps de soupape la position de la pédale d’accélérateur Plus la vitesse du véhicule augmente et plus la pression fournie par le régulateur est forte. Idem pour le câble, plus le conducteur appuie sur la pédale, plus la pression fournie par le tiroir commandé par le câble est forte. Et c’est là qu’il faut comprendre deux notions fondamentales du fonctionnement du corps de soupapes, la pression de ligne résulte de l’équilibre entre la pression de régulateur et celle de câble de commande. Plus la boite est sollicitée et plus la pression qui actionne les embrayages et les bandes freins (pression de ligne) doit être élevée sous peine de patinage et de destruction rapide de la transmission. En cas de conduite douce avec de faibles accélérations la pression n’a pas à être élevée, un certain patinage entre le passage des rapports est souhaitable pour le confort de conduite. C’est pourquoi le bloc de commande fait la balance entre la pression fournie par le câble d’accélérateur et le régulateur. Plus l’accélérateur est enfoncé et plus forte sera la pression de ligne plus le passage des rapports sera tardif, la pression délivrée par le régulateur étant combattue par la pression délivrée par le tiroir de câble d’accélérateur. Si la vitesse augmente et que la pression de câble est faible (accélérateur peu enfoncé), la pression de ligne sera faible et le passage des rapports aura lieu très tôt.
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III-
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Les composent de la boite vitesse automatique en détail 1- Frein B1
Figure 4: Schéma de frein à lamelles B1
5 : assise lamelle,
48 : ressort Belleville,
15 : bague d’étanchéité,
55 : lamelle extérieure,
30 : piston,
60 : lamelle intérieure
40 : ressort Belleville,
65 : lamelle extérieure,
45 : jonc arrêt,
70 : jonc arrêt
2- Embrayage K1 Ahmed Braham & Oussama Dahech
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Figure 5: Schéma d’embrayage K1, train de planétaires AV
5 : assise lamelle,
30 : cuvette de ressort
7 : jonc arrêt,
35 : bague d’étanchéité,
9 : roue libre,
40 : jonc arrêt,
10 : bague d’étanchéité
42 : ressort Belleville,
15 : bague d’étanchéité,
50 : lamelle extérieure
20 : piston,
55 : lamelle intérieure,
25 : ressort Belleville,
60 : lamelle extérieure,
30 : cuvette de ressort
65 : jonc arrêt
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Figure 6: Schéma d’embrayage K1, train de planétaires AV 1
110 : assis planétaires,
120 : roulement aiguilles
115 : roulement aiguilles,
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3- Embrayage K2
Figure 7: Schéma d’embrayage K2, arbre de sortie
5 : arbre primaire,
35 : ressort Belleville,
8 : bague d’étanchéité,
40 : cuvette de ressort
11: roulement aiguilles,
45 : bague d’étanchéité,
14: bague d’étanchéité,
50 : jonc arrêt,
17: bague d’étanchéité,
70 : lamelle extérieure,
20 : rondelle butée
75 : lamelle extérieure
25 : bague d’étanchéité,
80 : lamelle intérieure,
30 : piston,
85 : lamelle extérieure, 90 : jonc arrêt,
4- Train planétaire central Ahmed Braham & Oussama Dahech
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Figure 8: Schéma de Train planétaire central, arbre sortie train planétaire arrière
5 : roulement aiguilles, 10 : arbre, 15 : bague d’étanchéité, 20 : roulement aiguilles 25 : rondelle butée, 30 : jonc arrêt, 35 : pignon creux, 40 : roulement aiguilles
45 : assise planétaires, 50 : roulement aiguilles, 55 : roue solaire, 60 : joint torique 62 : jonc arrêt, 64 : roue libre, 65 : roue solaire, 85 : jonc arrêt
5- Embrayage K3
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Figure 9: Schéma d’Embrayage K3
5 : assise lamelle, 10 : piston, 15 : bague d’étanchéité, 20 : ressort Belleville 25 : jonc arrêt, 27 : ressort Belleville, 30 : lamelle extérieure, 35 : lamelle intérieur
40 45 50 55 60 65 70
: lamelle extérieure, : lamelle extérieure, : jonc arrêt, : rondelle butée : roulement aiguille, : rondelle butée, : circlip
6- Frein à disques multiples B2
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Figure 10: Schéma de Frein à disques mult B2, frein à disqu.multiples B3, verrouil, de frein de par
10 15 20 25 30 35 40
: guide de piston, : bague étanchéité, : bague d’étanchéité, : bague d’étanchéité, : piton, : bague d’étanchéité, : piston
Ahmed Braham & Oussama Dahech
45 50 55 60 65 70
: bague d’étanchéité, : bague d’étanchéité, : bague de guidage piston : ressort Belleville, : cuvette de ressort, : jonc arrêt
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Figure 11: Schéma de Frein à disques mult B2, frein à disqu.multiples B3, verrouil, de frein de par 1
72 75 80 85
: verrouille de frein de par, : ressort Belleville, : lamelle extérieure : lamelle extérieure,
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90 : lamelle intérieur, 95 : lamelle extérieure, 100 : jonc arrêt 130 : vis
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Projet de fin étude
Figure 12: Schéma de Frein à disques mult B2, frein à disqu.multiples B3, verrouil, de frein de par 2
105 : ressort Belleville, 110 : lamelle extérieure, 115 : lamelle intérieur
120 : lamelle extérieure, 125 : jonc arrêt
7- Unité de commande électronique hydraulique
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Projet de fin étude
Figure 13: Schéma d’Unité de commende électronique hydraulique
1 : unité de commande,
25 : soupape,
45 : vis,
5 : ergot,
28 : capuchon,
50 : vis,
10 : ressort,
30 : soupape,
55 : vis,
15 : vis,
32 : capuchon
70 : capuchon
17 : filtre,
35 : valve,
75 : boitier de douille amovible,
18 : capuchon
40 : tôle élastique,
80 : capuchon,
20 : kit électrique,
42 : filtre,
85 : faisceau câbles
8- Corps de la boite vitesse automatique
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Projet de fin étude
Figure 14: Cartes de bv bride de sort, verrouillage, en pos. Park.schift-lock
5 : Cater, 10 : cran commande, 15 : tringleriez, 20 : vis, 25 : levier, 27 : douille 30 : bague étanchéité, 35 : cliquet, 40 : ressort, 55 : douille guidage, 60 : joint torique,
IV-
65 : anneaux de retenue, 70 : axe, 75 : joint torique, 80 : jonc arrêt 85 : rondelle entretoise, 90 : rondelle a bille, 95 : arrêtoir, 100 : bague étanchéité 108 : bride,
115 : douille de guidage, 120 : joint torique 140 : axe, 145 : joint torique, 150 : reniflard, 155 : bague étanchéité 160 : boitier de commande, 165 : vis tète bombée, 900 : boitier de fiche
109 : moyeu, 110 : écrou,
901 : prise courant
Les différents rapports de vitesses
Les positions du différant organes (B, K et F) selon la vitesse
Rapport Démultiplicatio n
Démultiplicatio B1 n
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B2 B3 K1 K2 K3
F1 F2
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1
W5A580 3.59
W5A33 3.93
2
2.19
2.41
*
*
3
1.41
1.49
*
*
*
4
1
1
*
*
*
5
0.83
0.83
*(3)
*
*
N
_
_
*
R(1)
-3.16
-3.1
*(3)
R(2)
-1.93
-1.9
*(3) *
*(3) *
*
*(3)
*
*
* * *
* *
*
*
Les cas de (B, K et F) en fonction des rapports
(1) sélection du programme « S » (2) sélection du programme « W » ou « C » (3) les organes de commande seulement nécessaires en décélération.
I. Ff
V-
Maintenance et control
1. Introduction
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Dans la société DTS Motors il ya deux types de maintenance pour l’entretien de la boite de vitesse automatique un entretien périodique (maintenance préventive) et une autre après le panne (corrective).
2. Entretien périodique La maintenance préventive de boite vitesse automatique nécessaire pour la réalisation du vidange d’huile de lubrification ATF pour chaque 60.000 km. Et un contrôle de différents organes pour chaque 120.000 km avec changement de filtre. Les étapes de maintenance préventive
8 : Dévisser les vis et retirer l’unité de
1 : mètre le levier sélecteur en position P 2 : Levier le véhicule avec le pont élévateur
commande électrique 9 : Dépose le capuchon 10 : Détacher les vis a empreinte torx intérieur M6*32 et la vis a empreinte torx
3 : Dévisser la vis de vidange et vidanger
intérieur M6*30 11 : Déposer les ressorts a l’âme
l’huile de boite de vitesse 4 : Démonter la tôle pare-chaleur et
12 : Retirer les électrovannes de la plaque
débrancher le connecteur électrique 5 : Desserrer la douille de guidage, la sortir
décommande 13 : Retirer l’unité de commande électrique
du carter de boite de vitesse et la remplacer
(Y3/6) de la platine de commande
en cas de besoin 6 : Dévisser les vis retirer le carter d’huile de
14 : Désassembler et assemble la plaque de
la boite de vitesses 7 : Retrier filtre à huile de boite
commande 15 : Posséder a l’assemblage dans l’ordre inverse
3. Maintenance corrective Les codes de défaut :
P2100 : le contrôle électrique interne des composants 1-2 et 4-5 a échoue.
P2102 : le contrôle électrique interne du composant électrovanne pour passage rapport 2-3.
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P2104 : le contrôle électrique interne du composant Y3/6Y4 (électrovanne pour passage rapport 3-4) a échoue.
P2106 : le control électrique interne du composant Y3/6Y6 (électrovanne PWM pour pontage
de
convertisseur)
a
échoue.
P2107 : le control électrique interne du composant Y3/6Y1 (électrovanne de régulation de pression de modulation) a échoue.
P2108 : le contrôle électrique intrique interne du composant Y3/6Y1 (électrovanne de régulation pour pression de commande) a échoue.
P2602 : l’alimentation en tension des vannes est défectueuse.
P2603 : l’alimentation en tension des capteurs de vitesse est défectueuse.
P260E : la tension d’alimentation des capteurs est trop faible (sous tension).
P2200 : le composant Y3/6n2 (capteur2) est défectueux ou l’alimentation du capteur présente court-circuit.
P2203 : le control électrique interne du composant Y3/6n3 (capteur3) a échoue.
P220A : la comparaison de vitesse entre Y3/6n2 et Y3/6n3 n’est pas plausible.
P220B : la vitesse indiquée par Y3/6n3 ou Y3/6n3 est trop élevée.
P2507 : survitesse Y3/6n2 (capteur2).
P2220 : le composant Y3/6s1 (contacteur de verrou anti démarrage) ou Y3/6b1 (capteur de température huile de boite de vitesses) est défectueux, ou les deux.
P2300 : la communication CAN avec d’autres calculateurs poses dans ce véhicule n’est pas possible. (défaut bus off).
P2317 : code de défaut inconnu : 0.
P240D : code de défaut inconnu : 0.
P2301 : la communication CAN avec d’autres calculateurs poses dans ce véhicule n’est pas possible. (défaut bus off).
P2500 : la boite de vitesse une démultiplication non admissible.
P2502 : le rapport n’est pas plausible ou bien la boite de vitesse patine.
P2560 : le rapport n’est pas plausible ou bien la boite de vitesses patine. (1vitesse).
P2510 : l’embrayage de pontage de convertisseur provoque une fermeture inadmissible.
P2511 : l’embrayage de pontage de convertisseur présente une absorption de puissance excessive.
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P2503 : la comparaison des rapports est négative ou le rapport souhaite n’est pas engage.
P2013 : le composant N15/3 (calculateur EGS) est défectueux.
P2004 : le composant N15/3 (calculateur EGS) est défectueux.
P2000 : le composant N15/3 (calculateur EGS) est défectueux.
P2001 : le composant N15/3 (calculateur EGS) est défectueux.
P2002 : le composant N15/3 (calculateur EGS) est défectueux.
P2003 : le composant N15/3 (calculateur EGS) est défectueux.
P2005 : le composant N15/3 (calculateur EGS) est défectueux.
P2006 : le composant N15/3 (calculateur EGS) est défectueux.
P2007 : le composant N15/3 (calculateur EGS) est défectueux.
P2008 : le composant N15/3 (calculateur EGS) est défectueux.
P200A : le composant N15/3 (calculateur EGS) est défectueux.
P200B : le composant N15/3 (calculateur EGS) est défectueux.
P200C : le composant N15/3 (calculateur EGS) est défectueux.
P2101 : le composant électrovanne pour passage rapport 1-2 et 4-5 présente un courtcircuit a la masse.
P2103 : le composant électrovanne pour passage de rapport 2-3 présente un courtcircuit a la masse.
P2105 : le composant Y3/6Y4 (électrovanne pour passage rapports 3-4) présente un court-circuit a la masse.
P2221 : le signal du composant Y3/6b1 (capteur de température huile de boite de vitesse) et (ou) Y3/6s1 (contacteur de verrou anti démarrage) n’est pas plausible.
P222 : le signal du composant Y3/6b1 (capteur de température huile de boite de vitesse) et (ou) Y3/6s1 (contacteur de verrou anti démarrage) n’est pas plausible.
P2337 : code de défaut inconnu : 0.
P2508 : survitesse Y3/6n3 (capteur3).
P2561 : le rapport n’est pas plausible ou bien la boite de vitesse patine. (2vitesse).
P2562 : le rapport n’est pas plausible ou bien la boite de vitesse patine. (3vitesse).
P2563 : le rapport n’est pas plausible ou bien la boite de vitesse patine. (4vitesse).
P2564 : le rapport n’est pas plausible ou bien la boite de vitesse patine. (5vitesse).
P256F : le rapport n’est pas plausible ou bien la boite de vitesse patine. (surtension).
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P2323 : code défaut inconnu type de défaut inconnu : 0.
P2512 : l’actionnement d’embrayage de pontage du convertisseur n’est pas possible.
P233C : code défaut inconnu type de défaut inconnu : 0.
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Chapitre 3 : Conception
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I-
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Solidworks 1- Historique de la société Dassault Système
Avant SolidWorks, le secteur attendait désespérément un logiciel complet capable de combiner la puissance de la modélisation volumique 3D et la simplicité d'utilisation d'un programme de bureau. SolidWorks a su répondre à cette attente. Avant Dassault Systèmes SolidWorks Corp., le secteur attendait désespérément un logiciel capable de combiner la puissance de la modélisation volumique 3D et la simplicité d'utilisation d'une solution bureautique. En 1993, le fondateur de SolidWorks, Jon Hirschtick, a engagé une équipe d'ingénieurs dans le but précis de rendre la technologie de la CAO 3D plus accessible. Cette équipe a développé la première technologie de CAO 3D capable de fonctionner sur une plate-forme Windows et permettant de s'affranchir des matériels et logiciels coûteux. La première version du logiciel SolidWorks® a ainsi vu le jour en 1995. En deux mois, sa simplicité d'utilisation était déjà plébiscitée par le secteur, élargissant plus que jamais la communauté d'ingénieurs à même de tirer profit de la CAO 3D pour donner vie à leurs conceptions. En 1997, le géant mondial des technologies de cycle de vie Dassault Systèmes S.A. (Euronext Paris : #13065, DSY.PA) en a pris acte et a acheté SolidWorks pour 310 millions de dollars en actions. SolidWorks propose aujourd'hui un ensemble complet d'outils de conception, simulation, publication et gestion de données, optimisant l'innovation et la productivité des ressources d'ingénierie. Toutes ces solutions opèrent de concert pour permettre aux entreprises de concevoir leurs produits de manière plus efficace, plus rapide et plus rentable. DS SolidWorks Corp. a continué d'appliquer cette stratégie de « simplicité d'utilisation » à ses nouvelles extensions de produits, dont SolidWorks Simulation et SolidWorks Enterprise PDM. Tout en résolvant des simulations complexes, de vibration ou d'impact par exemple, SolidWorks Simulation facilite la vérification de la conformité des conceptions sans besoin de connaissances poussées en analyse par éléments finis. De la même manière, la gestion des données SolidWorks peut être déployée en seulement 10 jours, ce qui permet d'exploiter plus rapidement les nouvelles opportunités. Ahmed Braham & Oussama Dahech
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2- Les avantages de Solidworks SolidWorks est un modeleur 3D utilisant la conception paramétrique. Il génère 3 types de fichiers relatifs à trois concepts de base : la pièce, l'assemblage et la mise en plan. Ces fichiers sont en relation. Toute modification à quelque niveau que ce soit est répercutée vers tous les fichiers concernés. Grâce aux solutions de CAO 3D de Solidwork, nous pouvons transformer rapidement nos idées innovantes en produits d’exception. Son interface intuitive et ses puissantes fonctionnalités de conception favorisent un développement rapide et efficace de nos produits et projets. Un dossier complet contenant l'ensemble des relatifs à un même système constitue une maquette numérique. De nombreux logiciels viennent compléter l'éditeur Solidworks. Des utilitaires orientés métiers (tôlerie, bois, BTP...), mais aussi des applications de simulation mécanique ou d'image de synthèse travaillent à partir des éléments de la maquette virtuelle.
3- Les différentes versions de Solidworks -
SolidWorks Premium
Le logiciel SolidWorks® Premium intègre une gamme étendue d'outils de CAO mécanique, de validation des conceptions, de gestion des données techniques, de communication des conceptions et de productivité CAO dans une solution économique et conviviale. -
SolidWorks Professionnel
Véritable offre d'outils de productivité essentiels, SolidWorks Professionnel réunit le logiciel de conception mécanique 3D SolidWorks, une gamme complète d'outils de communication des conceptions, d'outils de productivité CAO. -
SolidWorks Standard
Commercialisez vos produits plus rapidement grâce à SolidWorks®, le standard des logiciels de conception mécanique 3D. SolidWork vous propose des performances inégalées, des produits d'une grande valeur ajoutée, des innovations sans précédent et une vaste communauté d'utilisateurs. Grâce à ce logiciel, vous menez à bien vos travaux de conception de produits avec toute la diligence et la précision souhaitées.
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4- Les Bonus de la version 2012 SolidWorks représente une solution puissante de conception 3D pour une création rapide de pièces, d’assemblages et de mises en plan 2D avec un minimum de formation. Grâce à SolidWorks, la création de conceptions haut de gamme est facilitée par l’utilisation d’outils spécialisés dans la tôlerie, les assemblages soudés, la gestion des surfaces, les moules, les outils et les matrices. Les avantages de SolidWorks 2012 reposent sur les nombreuses améliorations apportées au logiciel notamment en ce qui concerne des fonctionnalités de mise en plan, de simulation intégrée, de calcul des coûts de conception, de cheminement, de la création d’images et d’animations, ainsi que de la gestion des données des produits. Des nouveautés qui permettent d’enrichir le travail quotidien des équipes de conception. Avec plus de 200 améliorations apportées à SolidWorks 2012, la stimulation de l’innovation et le renforcement de la productivité des équipes sont au cœur de la philosophie de cette nouvelle version logicielle.
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II-
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Solidworks outil de Dessin Assistée par Ordinateur
En ce parti en doit connaitre les fonctionnalités de base de Solidworks en réalisation deux pièces de la boite vitesse
1- Démarrage -
Menu démarrer cliquer sur Solidworks
Page d’accueil Solidworks. -
Ouvrir nouveau pièce
En trouve trois choix : Pièce, Assemblage, Mise en plan. En clique sur pièce et OK.
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La maquette virtuelle Solidworks
Dans la maquette virtuelle en trouve les déférentes fonctions. -
Choisir un plan et créer nouvel esquisse
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2- Créer pièces l’axe d'assise lamelle - Esquisse ligne
Dessiner toutes les formes de la pièce et vérifier les dimensions -
Fonction révolution
Créer une fonction volumique en créant révolution d’esquisse.
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Fonction enlèvement matière extrudé
-
Fonction répétition circulaire
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On a besoin de donner l’axe de répétition et un plan.. -
Esquisse cercle, fonction enlèvement matière extrude
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Aussi nous avons besoin de créer des nouveaux plans pour dessiner un cercle. On choisie dans cette fonction troue borgne puis la profondeur de taraudage. -
Fonction chanfrein
Il faut déterminer l’angle de chanfrein A et la valeur D. -
Enregistrer notre pièce
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Assise lamelle - Fonction congé
-
Esquisse dessine forme complexe, fonction enlèvement de matière
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Esquisse ligne
En utilise la cotation intelligente pour vérifier les démentions. -
Fonction bossage extrudé
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En doit déterminer les cote et les limites du bossage extrudé. -
Fonction répétition circulaire
Il faut déterminer l’axe, le nombre de répétition et les fonctions seront répétés ci nécessaire. - Modifie l’apparence (couleur et luminosité de la pièce)
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3- Assemblage Ouvrir nouveaux document Solidworks et cliquer sur assemblage -
Choisir la pièce à assembler
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-
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Contrainte de Coaxialité
Contrainte Coaxial, sélectionner la surface sur l’arbre et la surface sur Assise lamelle et OK.
-
Contrainte coïncidente
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Changer l’alignement de contrainte coaxial au sens demandé, puis ajouter d’autres contraintes.
4- Mise en plan Ouvrir nouveau document Solidworks, cliquer mise en plan OK.
On peu modifier l’échelle, les vues de model, les vues en coupe, ajouter des contraintes géométriques et d’état de surface et les symboles de soudure.
III-
Dessin assistée par ordinateur
1- Corps boite vitesse automatique et son couvercle Ahmed Braham & Oussama Dahech
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2- Corps de la boite vitesse automatique et embrayage b2
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3- Embrayage (k1+k2)
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4- Embrayage (k2+k3)
5- Embrayage (k3) +frein (b2)
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6- Frein b1+ embrayage k1
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7- Partie hydraulique
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8- Collection de quelques pièces et assemblage de la boite vitesse automatique
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9- Mise en plan de la boite vitesse automatique (Voir dossier joint)
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Conclusion Générale Tout au long de ce modeste travail dans la société Djerba travail service (DTS) dont le cadre été une conception et simulation d’une boite vitesse automatique Mercedes CLK Kompressor, nous avons pu appliquer nos connaissances théoriques acquises à l’Institut Supérieur des Etudes Technologiques de Djerba pour :
Comprendre le fonctionnement d’une boite vitesse d’une voiture CLK Kompressor et le changement des rapports de transmission en la démontant plusieurs fois durant les premiers jours du stage pour ressortir les différentes parties et les dimensions nécessaire pour sa conception.
Réaliser la conception et le dessin assisté par ordinateur des différentes pièces composant la BVA en utilisant un outil de DAO / CAO Solidworks version 2012.
Faire l’inventaire des différentes pannes susceptibles de provoquer un disfonctionnement de la BVA.
Faire une représentation audiovisuelle animée d’une boite vitesse automatique (conception des pièces, assemblage)
Dans ce travail nous avons améliorés nos compétences en CAO/DAO, aussi bien nous avons préparés un document qui explique avec des figures et des vidéo le fonctionnement de la boite vitesse automatique aux étudiants de l’ISET, un outil didactique aux enseignants (du département Génie Mécanique, module réparation des systèmes mécaniques) afin d’améliorer les chances d’une meilleure compréhension de la boite vitesse automatique d’une voiture Mercedes SLK.
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ANNEXES Photos réelles de la boite vitesse automatique DTS Motors
Figure 15 : Frain b1+ embrayage k1
Figure 2 : Embrayage(k1+k2)
Figure 3 Train épicycloïdal
Figure 4 : Disque de parking + Support de disque d'embrayage k1
Figure 5 : Partie hydrolique
Figure 6 : Covercle de la boite la boite vitesse automatique
Figure 7 : Les electrovannes
Figure 8 : Cartaire de la partie hydrolique
Figure 9 : Les canalisation d’huile
Figure 10 : Pompe d'huile mecanique
Figure 161 : Disques
Figure 172 : Support de disque d'embrayage k2
Figure 183 : Support de disque d'embrayage k3 + Planétaire
Figure 194 : Arbre de sortie
Figure 205 : Frain B2
Figure 216 : Corps de la boite vitesse automatique