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Manual gearbox: utility and operation

On the road, anyone can hold a steering wheel, without really knowing the different mechanisms that operate the operation of a car.

Here is a simple example: when the driver wants to change gears, he uses a gearbox. There are several gearbox systems, including the manual gearbox.

It allows the vehicle to reach the desired speed through parallel gears, a clutch and a gear lever. It is a system that generally has five or six gears. They are engaged after pressing the clutch pedal and the gear lever.

Since it is not automatic, human intervention is necessary to change gears with a manual gearbox. In other words, a manual gearbox requires the driver to shift gears manually, which is why it works with the clutch.

What is the use of a manual gearbox?

The energy generated by a combustion engine in a car increases when the driver accelerates it. When starting, the wheels request many variations in force, which causes the engine power to be transformed into driving force to operate them. The role of the manual gearbox is therefore to deliver a more or less significant margin of torque to stimulate the operation of the vehicle.

Transmission ratios are multiplier or reducer coefficients of the power generated by the engine and transmitted to the wheel management system. It is a system of variations that relies on the implementation of gears.

What are the different manual gearboxes?

The synchronized manual gearbox

This is the gearbox commonly found on most cars.
Its principle is based on the choice of several pairs of gears of different diameters, to vary the transmission ratios.

Each pair of gears has a fixed pinion on the primary shaft, and an idler pinion, linked to the secondary transmission shaft via bearings.
When one of the idler pinions becomes integral with the secondary shaft, a gear is engaged. This allows the other gears to turn freely and not transmit any torque: this is why we talk about an idler gear.

The dog gearbox and the sliding gearbox

Unlike the synchronized manual gearbox, a dog gearbox and a sliding gearbox are not synchronized. Although they have the same structure, the gears are engaged differently.

The dog gearbox is more used in racing cars, rally cars and in a few rare sports cars. It saves time when changing gear. It does not require you to disengage the clutch to be able to change gear. As for the use of a dog gearbox, the driver must be skillful.

The dog gearbox could engage the change of gear without first disengaging the clutch. This action puts the engine at the appropriate speed, which allows for better performance. However, you risk damaging your gearbox if you ever change gear incorrectly.

Quel est le fonctionnement des boîtes de vitesses manuelles ?

Une boîte de vitesses manuelle a un fonctionnement similaire à celui d’un vélo, avec l’association d’un plateau à un dérivateur. Ici, le levier de vitesses se rattache à un système de tringle. Ce système met en mouvement la fourchette, qui déplace ensuite un baladeur. C’est grâce à ce mouvement qu’ un engrenage de l’arbre secondaire sera lié pour passer les vitesses.

Différents éléments permettent à une boîte de vitesses manuelle de fonctionner à savoir :

L’embrayage : Il transmet l’énergie de rotation du moteur à la boîte de vitesses par la biais du volant moteur.
Le levier de vitesses : Le conducteur l’utilise pour passer les rapports.
La tringlerie : Elle établit un lien entre le levier de vitesses et la boîte de vitesses afin de répercuter les gestes du conducteur sur le levier intérieur de la boîte.
Des arbres et des pignons ou engrenages.

Dans une boîte de vitesses manuelle on retrouve deux arbres : l’arbre primaire et l’arbre secondaire encore dit arbre de sortie de boîte.

Ils portent des pignons, qui constituent des engrenages. C’est grâce à eux que l’on rencontre plusieurs rapports.

Les pignons de l’arbre primaire sont fixes et solidaires de l’arbre primaire ;
Les pignons des arbres secondaires par contre sont montés sur roulements à aiguilles et peuvent également tourner sur les arbres de sortie d’où leur appellation de pignons fous.

Lorsque la vitesse correspondante est engagée, le pignon fou se relie au pignon fixe de l’arbre de sortie, par le biais d’un baladeur et un synchroniseur.

On constate par la suite un passage de rapport qui s’effectue par l’intervention d’une tringlerie et des fourches capables de déplacer les baladeurs avec synchroniseurs. Pour créer ce mécanisme, il est nécessaire de solidariser un pignon à l’arbre secondaire. Quand le conducteur actionne le levier de vitesses, ce dernier entraîne un baladeur qui accouple le pignon à l’arbre, grâce à ses dents encore appelées crabots : il s’agit là du crabotage.

L’embrayage et la boîte de vitesses sont étroitement liés. La boîte de vitesses transmet l’énergie que lui transmet l’embrayage au point à travers sa pignonerie.
L’embrayage vous permet de changer de vitesses en dissociant la boîte de vitesses du moteur.
Le système que forme l’embrayage, la boîte de vitesses, le différentiel et qui se trouve sur l’arbre de sortie de la boîte de vitesses, est la transmission. C’est grâce à ce système que la puissance du moteur atteint les roues motrices pour déplacer votre véhicule.

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