Pont avant qui chauffe anormalement?

[olivier80]

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sur un pont avant ??

Oui je pense, quand je regarde l'arbre d'entrée il y a un décalage de 2 ou 3 centimètres en hauteur, donc c'est probablement un engrenage hypoïde. En plus l'huile préconisée est du type API GL-5, extrême pression.

Pourquoi penses-tu qu'il n'est pas hypoïde ?

[clost]

Non j'ai dit une bêtise.

[olivier80]

Message modifié et reposté plus loin.

[clost]

Il n'a pas l'air décalé le pignon, non ?

image.png

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[olivier80]

Regarde ici :

diff avant hdj80b.png

[clost]

Ah oui en effet

[olivier80]

Je pense que sur le HDJ80 c'est un montage high pinion, donc à priori amboïde qui semble aussi appelé hypoïde reverse cut.

Le terme reverse cut est utilisé pour indiquer une spirale de denture dans l'autre sens. Cela ne veut pas dire que l'engrenage inverse la direction de rotation en sortie. Un amboïde n'inverse donc pas le sens de rotation par rapport à un hypoïde. C'est juste la spirale de denture qui est inversée.
Egalement, on ne peut pas transformer un high pinion en low pinion en retournant le nez de pont, sinon les roues tourneraient à l'envers (le sens de rotation en sortie dépend uniquement de la position du pignon par rapport à la couronne, non pas en hauteur, mais latéralement).

D'où la fragilité en marche arrière, si on ajoute à cela la couronne plus petite sur le pont avant.

Dans un high pinion la direction des efforts sur les dentures permet d'avoir un engrenage plus solide en marche avant. Et moins solide donc en marche arrière. La différence serait d'environ 30%.

Ce n'est pas forcément toujours l'idéal en terme de fiabilité, parce que dans bien des cas on a besoin de beaucoup de couple pour sortir d'un enlisement ou d'un obstacle en marche arrière, et c'est justement là ou le couple est le plus important avec une marche arrière légèrement plus courte que la 1ère. Alors qu'en marche avant les situations où le couple est très important sont plus rares.

C'est la raison pour laquelle, sur le HDJ80 (sauf apparemment sur les versions Australie), Toyota a souhaité que le blocage de différentiel avant ne s'enclenche qu'avec un blocage de différentiel arrière déjà enclenché. Le but est de soulager le pont avant grâce à une motricité plus grande à l'arrière. A noter que cette sécurité n'est pas toujours la bienvenue, par exemple pour franchir des obstacles très raides spécialement avec des appuis inégaux à l'arrière, situation dans laquelle il est parfois souhaitable de ne verrouiller que le central et l'avant pour éviter de cabrer ou de pivoter (mais possible sur mon boitier Custom Diff Lock en mode expert

Malgré cela, la plupart des casses surviennent sur le pont avant, surtout parce que sa couronne est plus petite, ou en marche arrière à cause de l'engrenage high pinion plus fragile dans ce sens de rotation, ou parce qu'il subit des chocs plus importants dans les sauts, ou à cause de l'augmentation importante du couple de blocage en cas d'enlisement avec des roues braquées.

Par contre dans tous les cas le montage décalé (hypoïde ou amboïde) permet d'avoir plus de denture en contact et donc une meilleure résistance au couple par rapport à un engrenage conique hélicoïdal classique. Au détriment d'un rendement moindre, environ 90 à 95 % au lieu de 99% pour un hélicoïdal classique.

Cela permet aussi d'avoir des rapports de réduction plus importants, et un pignon plus solide, plus gros, car son diamètre n'est plus directement lié à son nombre de dents.

Dernier point, sauf erreur de ma part, si on voulait un pont avant avec une résistance plus grande en marche arrière, il faudrait de l'hypoïde, au lieu de l'amboïde. Ce qui voudrait dire un pignon plus bas que l'axe de rotation de la couronne (montage low pinion).
La solution pour conserver le pignon en haut en restant en hypoïde, serait de retourner la couronne, mais il faudrait inverser également le sens de rotation en entrée de pont et donc en sortie de boite de transfert...

Je pense que sur le HDJ80, la réduction de taille de la couronne du pont avant et la volonté d'avoir des arbres de transmission plus horizontaux a imposé l'utilisation d'un amboïde en montage high pinion, pour la fiabilité sur le long terme, au détriment de la résistance en marche arrière.

[clost]

Belle démonstration Olivier, merci. C'est bien la raison pour laquelle il ne faut jamais tracter un véhicule en marche arrière

[olivier80]

Belle démonstration Olivier, merci. C'est bien la raison pour laquelle il ne faut jamais tracter un véhicule en marche arrière

Oui, ou arracher des arbres

Ou retomber d'un saut avec les roues avant qui tournent beaucoup moins vite qu'au décollage, situation similaire à une marche arrière au niveau du couple. Quoique dans l'autre sens avec le roues avant qui tournent à fond ça marche bien aussi pour casser le pont

[olivier80]

Quelques infos supplémentaires pour bien comprendre les engrenages hypoïdes.

Pour les engrenages à axes croisés et denture spirale, selon le décalage de l'axe du pignon par rapport à l'axe de la couronne, on obtient 4 grandes familles, de bas en haut sur l'illustration :

- Couples coniques à denture spirale
- Hypoïdes
- Spiroïdes
- Vis sans fin

Pour les Spiroïdes, le rendement en mode coast est très faible, de 5 à 10% environ, pour les vis sans fin il est pratiquement nul. Donc ces deux derniers types de sont pas utilisables dans un pont où les deux directions de rotation doivent avoir un rendement élevé pour permettre l'utilisation en marche avant et en marche arrière.

Par contre, une vis sans fin est utilisée par exemple sur le treuil mécanique du HDJ80. Cela permet d'éviter un retour en arrière du tambour lorsque le couple d'entrainement est relâché.

engrenages coniques.png

Dans le cas qui nous intéresse, le type hypoïde, on note 4 sous-types principaux :
- en fonction de l'orientation de l'angle de spirale de la denture
- en fonction du décalage du pignon en hauteur par rapport à l'axe horizontal de la couronne.

Pour déterminer le sous type, par convention, il faut regarder l'engrenage avec le pignon à droite et devant la couronne.

Ensuite il faut déterminer l'orientation de la spirale de denture, on regarde alors vers quel coté se déporte la courbe d'une dent qui se trouve proche de la verticale sur le sommet de la couronne (position 1), sur ce dessin la spirale est orientée vers la droite :

orientation de la spirale.png

La direction de la spirale de denture du pignon est toujours l'inverse de celle de la couronne.

Si la spirale de la couronne est orientée vers la droite, on obtient ces deux sous types en fonction du décalage du pignon :

type spirale vers la droite.png

Le décalage (offset) est positif lorsque le pignon est décalé dans la direction de l'angle de spirale par rapport à l'horizontale.
Il est négatif lorsque le pignon est décalé dans la direction opposée à l'angle de spirale par rapport à l'horizontale.

Ce qui nous donne deux premiers sous types avec spirale à droite :

Décalage négatif, pignon plus petit : engrenage hypoïde
Décalage positif, pignon plus grand : engrenage amboïde

Selon les caractéristiques recherchées, gain de place ou résistance plus grande du pignon, on choisira l'un ou l'autre type.

Si la spirale de la couronne est orientée vers la gauche (reverse cut), on obtient les deux types suivants :

type spirale vers la gauche.png

Ici on obtient toujours un hypoïde (pignon plus petit) avec un décalage négatif, ou un amboïde (pignon plus grand) avec un décalage positif. Mais la spirale est orientée à gauche, dans ce cas on parle de denture "Reverse Cut".

Donc un décalage positif induit toujours un pignon plus gros, un décalage négatif un pignon plus petit, quelque soit la direction de l'angle de spirale.

NB : Un décalage positif, selon la direction de spirale, est situé vers le haut ou vers le bas !!

Sur le HDJ80, sauf erreur car je n'ai pas ouvert le pont avant pour vérifier, je pense que le pignon est au dessus de l'axe horizontal (montage high-pinion), avec une spirale à gauche (Reverse Cut). Le décalage serait donc positif, soit un pignon plus gros que la normale (engrenage amboïde), comme ci-dessous :

Amboid positive offset.png

diff avant hdj80b.png

NB : Le sens du décalage du pignon et la direction de la spirale de denture ne change pas la direction de rotation en sortie.

Par contre ces deux critères influencent la résistance au couple, en fonction de la direction de rotation.

Le pignon monté avec un offset positif est plus gros, et la denture reverse cut permet d'avoir plus de résistance au couple en marche avant. L'un dans l'autre cela permet de compenser en parti la couronne plus petite à l'avant sur le HDJ80.

La résistance au couple diffère selon la direction de rotation, en fonction du flanc de denture qui est utilisé pour transmettre le couple.


Sur le HDJ80, avec la couronne en reverse cut, on obtient plus de résistance au couple en marche avant.