Comment fonctionne la transmission ou la boîte de vitesses d'une moto

À quoi sert de changer de vitesse ?

La transmission ou boîte de vitesses d'un véhicule nous permet de modifier le rapport de rotation entre le vilebrequin du moteur et la roue arrière. Ce rapport est appelé « ratio » et, pour le comprendre simplement, il fonctionne de la même manière qu'un dérailleur de vélo : avec le petit plateau et le grand pignon, nous obtenons beaucoup de force (couple) mais peu de vitesse, ce qui nous permet de monter des côtes avec peu d'effort et, de la même manière, avec un grand plateau et un petit pignon, nous obtenons plus de vitesse à chaque tour de pédale, mais nous devons fournir plus d'effort pour accélérer.

La boîte de Pandore

La boîte de vitesses nous permet donc d'adapter la force du moteur (couple) et sa vitesse (tr/min) aux différentes conditions de conduite, en modifiant le rapport de transmission, conservant ainsi la puissance.

Sur les motos de grosse cylindrée, la boîte la plus utilisée est la boîte mécanique à prise constante (sequential constant mesh gearbox). Son activation est manuelle, généralement au pied, et elle est séquentielle car pour monter ou descendre les rapports, il faut toujours passer par les intermédiaires (1-N-2-3-4-5-6).

Bien qu'il s'agisse de l'un des dispositifs les plus complexes mécaniquement sur une moto, nous allons tenter d'expliquer son fonctionnement de manière très simple et simplifiée.

Tout repose sur deux arbres

La boîte de vitesses se compose de 2 arbres : l'arbre primaire, qui reçoit le mouvement du vilebrequin du moteur via l'embrayage, et l'arbre secondaire, qui reçoit le mouvement de l'arbre primaire et le transmet à la roue arrière, par l'intermédiaire de la courroie ou de la chaîne secondaire.

Les deux arbres disposent d'engrenages (vitesses) allant de la plus grande à la plus petite taille (comme les pignons du vélo) qui sont placés face à face et constamment en prise les uns avec les autres (d'où leur nom de prise constante ou constant mesh).

L'astuce réside dans le fait que seuls certains de ces engrenages tournent de manière solidaire avec chaque arbre ; les autres sont « libres », c'est-à-dire qu'ils ne tournent pas, même si l'arbre tourne. Ces engrenages ont la particularité de pouvoir coulisser latéralement sur l'arbre, ce qui permet à des crabots de s'enclencher avec les engrenages libres, les obligeant ainsi à tourner avec eux (et avec l'arbre).

Changement de vitesse

Lorsque la boîte est au point mort, l'arbre primaire tourne, mais comme aucun engrenage n'est connecté sur l'arbre secondaire, celui-ci ne tourne pas. Lorsque l'on passe la première vitesse, l'engrenage « C » se déplace vers l'engrenage « B » et s'y insère. Comme l'engrenage « B » est constamment entraîné par l'engrenage « A », ce mouvement est transmis à l'arbre secondaire, actionnant la chaîne et la roue.

Dans un autre exemple similaire, si nous passons la deuxième vitesse, l'engrenage « C » revient à sa position initiale et, en même temps, l'engrenage « Z » se déplace et s'enclenche avec l'engrenage « Y ». Comme cet engrenage est constamment entraîné par l'engrenage « X », le mouvement du moteur passe de l'arbre primaire à l'engrenage « X », puis à l'engrenage « Y » connecté au « Z », qui le transmet à l'arbre secondaire et à la roue.

Il est important de se rappeler que tous les engrenages bleus tournent librement, sans contact avec l'arbre, et que les engrenages rouges se déplacent latéralement, mais sont constamment solidaires de l'arbre.

Le tambour dicte le rythme

Le mouvement de déplacement des engrenages s'effectue via le tambour de sélection, qui possède des rainures dans lesquelles se déplacent les ergots des fourchettes de sélection, lesquelles déplacent à leur tour les engrenages de couleur rouge.

Le tambour de sélection tourne grâce à un mécanisme à « cliquet » actionné par le sélecteur, mû par notre pied. Le tambour dispose d'un us inage en forme d'étoile pour que les vitesses restent en place, aidé par un ressort. Sur cette étoile, il y a une encoche spécifique pour le point mort.

Frank Burguera

#mecanicaharley