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Le train épicycloidal, un nom barbare pour un rouage essentiel du tracteur

On ne le dit pas assez souvent, votre tracteur est une des machines sur laquelle la mécanique est un art. Les transmissions que vous exploitez quotidiennement sont le fruit d’un développement de près d’un siècle. Parmi tous ces développements, le train épicycloïdal est le mécanisme qui s’impose dans votre tracteur. Il est présent aussi bien dans les réducteurs des deux essieux moteurs que dans de nombreuses boites de vitesse.

Les premières boites de vitesse power shift

On peut encore ici attribuer à Ford la généralisation du train épicycloïdal dans les transmissions des tracteurs. Dans les années 50, la grande firme américaine développe la transmission Select-O-Speed. Elle voit le jour à la fin des années 50 sur les tracteurs Ford pour être diffusée en Europe dans les années 60. Malheureusement, un peu trop en avance pour l’époque, elle sera abandonnée en raison d’un dispositif de commande trop rudimentaire et d’une fiabilité proportionnelle au calme du chauffeur. Toutefois le train épicycloïdal va survivre à cet échec relatif et prendre place sur tous les tracteurs. Ainsi les essieux avant et arrière des tracteurs sont aujourd’hui pratiquement tous construits sur un schéma identique, dans toutes les marques !

Le volume occupé, la principale qualité du train épicycloïdal

Dans un véhicule, le volume des mécanismes est un critère fondamental pour le concepteur. Plus il est grand, plus le mécanisme coûte cher à fabriquer. Le train épicycloïdal possède la caractéristique d’être extrêmement compact.

Observez l’essieu avant de votre tracteur. A gauche et à droite, dans la roue, le réducteur occupe un volume réduit et permet souvent de réduire la vitesse de l’arbre par 4 ou 5. Plus difficile à distinguer dans l’essieu arrière, il remplit la même fonction qu’à l’avant.

Dans les boites de vitesse, il s’impose également. Il est utilisé chez John Deere pour les boites Powerquad depuis plus de 20 ans, chez Massey Ferguson dans les boites Dynashift et surtout dans absolument toutes les transmissions à variation continue.

Un fonctionnement simple dans les réducteurs de pont

Composé de pignons (lire notre article du 6 mai 2014 – Engrenages et pignons, les bons déroulements), un train épicycloïdal est composé de trois parties essentielles dans un réducteur de pont avant ou arrière (voir les schémas et la photo explicatifs à la fin du texte).

Le planétaire, au centre du mécanisme, constitue l’entrée du mécanisme. Dans le pont arrière, il est directement relié au différentiel alors que dans le pont avant le mouvement arrive par l’arbre à cardan situé dans l’articulation des roues. Le mouvement est transmis aux satellites qui prennent appui sur la couronne fixe. Les satellites roulent donc sur la couronne fixe et emmènent avec eux le porte satellite qui, lui, est relié à la roue.

Un fonctionnement plus complexe dans les boites de vitesses

Dans les boites de vitesses, le mouvement issu du moteur est transmis vers le planétaire ou la couronne selon la conception choisie par le constructeur. Ainsi les boites John Deere Powerquad, Massey Ferguson Dynasix, Claas Hexashift, Valtra Versu exploitent un enchainement de trains épicycloïdaux permettant d’obtenir 4 ou 5 vitesses à passage sous charge encore appelées « vitesses powershift ». Dans ces boites, les embrayages bloquent ou libèrent des éléments des trains épicycloïdaux pour changer de vitesse. Dans les boites à variation continue, les différents éléments du train épicycloïdal sont plus ou moins freinés ou accélérés par un ensemble hydrostatique afin de faire varier de façon continue la vitesse d’avancement.

 

En savoir plus : https://wikiagri.fr/articles/engrenages-et-pignons-les-bons-deroulements/1091 (notre article évoquant les pignons) ; https://www.youtube.com/watch?v=JBB1sC7LCuQ (animation présentant le fonctionnement des trains épicycloïdaux) ; http://fr.wikipedia.org/wiki/Train_%C3%A9picyclo%C3%AFdal (pour les scientifiques).

 

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