MERCEDES SPRINTER User Manual [fr]
Service Training
Programme autodidactique 372
La boîte Shiftmatic 0B81
Conception et fonctionnement
Utilitaires
En plus des deux boîtes manuelles mécaniques proposées, le Crafter peut également être équipé d’une boîte
manuelle automatisée – la boîte Shiftmatic.
Le principe de conception interne de cette boîte est identique à celui d’une boîte mécanique. Des composants
hydrauliques supplémentaires assurent l’automatisation des changements de vitesse, en combinaison avec une
technique de commande.
Il est possible d’utiliser une loi de passage automatique ou manuelle.
La boîte Shiftmatic constitue une alternative judicieuse et économique par rapport à une boîte automatique.
Le programme autodidactique présente la
conception et le fonctionnement de nouveaux
développements! Il n’est pas remis à jour.
2
S372_045
NOUVEAU Attention
Nota
Pour les instructions de contrôle, de réglage et
de réparation, prière de vous reporter à la
documentation SAV correspondante.
Sommaire
En bref . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Mécanique de boîte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Hydraulique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Électronique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Service . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Contrôle des connaissances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
3
En bref
Introduction
La boîte Shiftmatic portant la désignation 0B81 s’inscrit dans le groupe des boîtes de vitesses automatiques.
Elle se base sur la boîte mécanique 0B7 - 330 Nm, qui équipe également le Crafter.
Les changements de vitesse de la boîte Shiftmatic s’effectuent soit automatiquement, soit en fonction du souhait
du conducteur. Bien que la boîte Shiftmatic possède un embrayage pour la transmission de la force motrice, le
conducteur n’a, comme dans le cas d’une boîte automatique, pas de pédale d’embrayage. L’embrayage est dans
ce cas actionné par un système hydraulique.
S372_039
Les avantages de la boîte sont:
● moins coûteuse à l’achat et consommation de carburant réduite par rapport à une boîte automatique
● réduction des polluants contenus dans l’échappement par rapport à une boîte automatique
● réduction du poids par rapport à une boîte automatique
● simplicité de commande délestant le conducteur
● courtes interruptions de la force motrice
● douceur et confort du passage des rapports, ménageant le matériau
● système antirecul en montée de série
S372_040
4
Caractéristiques techniques
Développeur/constructeur
Désignation
Type de boîte
Montage
Commande de boîte
Nombre d’arbres
Transmission du couple
Embrayage
Commande d’embrayage
Spécification d’huile de boîte
Capacité d’huile de boîte
DaimlerChrysler AG
Shiftmatic 0B81
boîte manuelle 6 rapports automatisée
montage avant/longitudinal
système électrohydraulique, composé de capteurs/actionneurs
et d’un calculateur de boîte
3 arbres
arbre primaire, arbre de renvoi, arbre de sortie
max. 330 Nm
embrayage monodisque à rattrapage automatique du jeu
SAC «Self Adjusting Clutch»
électrohydraulique
G 009 317 A2
1,5 l
Périodicité de vidange
Spécification du fluide hydraulique
Capacité de fluide hydraulique
Longueur de montage (distance entre carter
d’embrayage et bride de transmission)
Poids
320 000 km/10 ans
G 004 000 M2
PENTOSIN CHF 202
0,5 l, remplissage à vie
572,8 mm
52,5 kg
5
En bref
i
1
i
2
---- 1–
⎝⎠
⎜⎟
⎛⎞
77 1,=
.
100 % %
Démultiplications
Moteur TDI de 2,5l
Lettres-repères du moteur BJK 80 kW
et
lettres-repères du moteur BJL 100 kW
Démultiplication: i Appariement des dents Sauts de vitesse
Rapport constant
ik = 1,56
1e i1 = 5,014
2e i2 = 2,831
3e i3 = 1,789
4e i4 = 1,256
5e i5 = 1,0
6e i6 = 0,797
39
25
39 x 45
25 x 14
39 x 49
25 x 27
39 x 39
25 x 34
39 x 33
25 x 41
39 x 24
25 x 47
i
1
i
2
i
2
i
3
i
3
i
4
i
4
i
5
i
5
i
6
= 1,771
= 1,582
= 1,425
= 1,256
= 1,255
6
39 x 23 x 41
Marche AR iR = 4,569
25 x 23 x 14
Rapport de transmission i
ϕ
1
i
6
= 6,291
Le saut de vitesse est le rapport de démultiplication de deux vitesses voisines.
Ce rapport est exprimé sous forme de valeur décimale ou de pourcentage.
i
Exemple de valeur décimale: Exemple de pourcentage:
1
---- 1 7 7 1,=
i
2
Dans le cas de la boîte Shiftmatic, on a opté pour un
étagement progressif des vitesses. Cet étagement se
caractérise par le fait que les sauts de vitesse
diminuent au fur et à mesure que l’on monte dans
les rapports. Cela permet d’obtenir des écarts moins
importants entre les vitesses supérieures qu’entre les
vitesses inférieures. La boîte Shiftmatic est ainsi tout
particulièrement conçue pour rouler dans les rapports
supérieurs.
Désignation de la boîte
Les lettres-repères et les informations relatives à la
fabrication sont indiquées sur le côté gauche du
carter de boîte avant.
Par ailleurs, le rapport de transmission de la boîte
Shiftmatic est de 6,291, ce qui est particulièrement
judicieux vu l’application utilitaire du Crafter.
Cette adaptation permet en effet d’obtenir une
démultiplication élevée au démarrage (i1) associée à
un bon comportement à l’accélération et une faible
démultiplication minimale (i6) dans le cas de faibles
régimes moteur à vitesses élevées. Cela réduit alors
la consommation de carburant.
Explication:
HRF 24 3 0006
Lettresrepères
Jour Mois Année -2006-
Date de fabrication
S372_071
7
En bref
Niveaux fonctionnels
Électronique
Hydraulique
S372_061
Se compose de …
Se compose de …
● Capteurs
● Actionneurs
● Calculateur de boîte
● Pompe hydraulique
● Accumulateur de pression
● Cylindre récepteur d’embrayage avec butée
d’embrayage
● Actionneur de passage des rapports
● Électrovannes
Mécanique
S372_062
Se compose de … ● Carter
● Arbres avec pignons et roulements
● Unité de changement de vitesse
S372_063
8
La boîte Shiftmatic se subdivise, en raison de son
architecture et de sa commande, en trois niveaux
fonctionnels, à savoir:
● Électronique
● Hydraulique
● Mécanique
L’électronique de la boîte Shiftmatic sert à l’évaluation
et la surveillance de différentes valeurs du système.
C’est notamment la tâche du calculateur de boîte et
des capteurs et actionneurs qui lui sont reliés.
Levier sélecteur
L’hydraulique transmet les valeurs calculées par
l’électronique à la mécanique de boîte. L’hydraulique
assure ainsi le passage des rapports et l’actionnement
de l’embrayage.
La mécanique est responsable de la transmission des
forces calculées par l’électronique en fonction des
états de marche (couple et régime).
Calculateur de boîte
Boîte
Groupe hydraulique
S372_008
9
Mécanique de boîte
Architecture de la boîte
Le corps de base de la boîte Shiftmatic est celui d’une
boîte mécanique.
Les composants mis en oeuvre sont ceux de la boîte
mécanique 0B7 - 330 Nm.
Les trois principaux éléments en sont:
● les carters de boîte avant et
● arrière,
● les arbres de boîte avec unité de changement de
vitesse.
Les deux carters sont réalisés en alliage de fonte
d’aluminium.
Carter de boîte avant
(avec carter d’embrayage)
10
Arbres de boîte avec unité
de changement de vitesse
Carter de boîte arrière
S372_002
11
Mécanique de boîte
Vue en coupe de la boîte
La boîte Shiftmatic 0B81 est une boîte bi-étagée avec
des rapports entièrement synchronisés.
Elle comporte un arbre primaire, un arbre de renvoi
et un arbre de sortie.
Baladeur
de 5e/6e
Pignon d’arbre primaire
(rapport constant)
Tous les pignons baladeurs sont montés sur cage à
aiguilles et se répartissent sur l’arbre de renvoi et
l’arbre de sortie.
La 5e est passée directement par commutation du
baladeur sur le pignon d’arbre primaire.
Pignon baladeur
de 6e
Arbre central de
sélection des vitesses
Pignon fixe
de 3e
12
Arbre primaire
Embrayage
Carter de boîte avant
(avec carter d’embrayage)
Pignon
(rapport constant)
Pignon fixe
de 6e
Pignon baladeur
de 3e
Le passage des vitesses a lieu soit par décalage axial,
soit par décalage axial avec rotation de l’arbre
central de sélection des vitesses. Les doigts de
commande de l’arbre central de sélection des vitesses
s’engagent ainsi dans la fourchette de commande
correspondante.
Pignon fixe
de 4e
Pignon baladeur
de 2e
Baladeur
de 1e/2e
Pignon baladeur
de 1e
Actionneur de changement
de vitesse
Pignon baladeur de
marche arrière
Baladeur de
marche arrière
Arbre de sortie
Baladeur
de 3e/4e
Pignon baladeur
de 4e
Pignon fixe
de 2e
Bride de transmission
Arbre de renvoi
Carter de boîte arrière
S372_001
Pignon fixe
de 1e/marche arrière
13
Mécanique de boîte
Transmission de la force
Le couple moteur est transmis à la boîte via l’arbre
primaire. La force est transmise à l’arbre de renvoi
par l’appariement de pignons du rapport constant,
toujours en prise.
Pour toutes les vitesses excepté la 5e, la force est
transmise de l’arbre de renvoi à l’arbre de sortie
via l’appariement de pignons du rapport engagé.
Le passage de la 5e est direct. Dans ce cas, la
transmission de la force n’a pas lieu via l’arbre de
renvoi, mais directement de l’arbre primaire à l’arbre
de sortie.
Lorsque la marche arrière est engagée, le transfert
de la force entre arbre de renvoi et arbre de sortie
s’effectue par l’intermédiaire d’un pignon monté sur
un arbre supplémentaire, ce qui entraîne l’inversion
du sens de l’arbre de sortie.
1e
14
2e
Marche arrière
3e
5e
S372_005
6e
4e
15
Mécanique de boîte
Arbre primaire
L’arbre primaire est monté dans le carter de boîte
avant avec un roulement à billes rainuré jouant le
rôle de palier fixe.
Le roulement à rouleaux cylindriques sert de palier
libre entre l’arbre primaire et l’arbre de sortie.
Il se trouve dans l’alésage de l’arbre primaire.
Le pignon d’arbre primaire du rapport constant fait
partie de l’arbre primaire.
S372_068
Moyeu synchroniseur
de 5e/6e
Roulement à rouleaux
cylindriques
Alésage
Arbre primaire Pignon d’arbre primaire
Roulement à billes
rainuré
(rapport constant)
Baladeur
de 5e/6e
S372_003
Arbre de sortie
16
Arbre de sortie
L’arbre de sortie a pour palier fixe un roulement à
billes rainuré monté dans le carter de boîte arrière. Le
roulement à rouleaux cylindriques sert de palier libre
entre l’arbre primaire et l’arbre de sortie.
Les pignons fixes de 3e et de 4e font partie de l’arbre
de sortie. Les pignons baladeurs de 1e, 2e, 6e et de
marche arrière sont montés sur cages à aiguilles et
peuvent ainsi tourner librement. On parle également,
dans le cas de ces pignons baladeurs, de pignons
libres, qui tournent constamment avec les pignons
fixes correspondants.
Ce n’est que lors du passage d’un rapport que
les pignons baladeurs sont, via le baladeur
correspondant et le moyeu synchroniseur considéré,
rendus solidaires de l’arbre de sortie et peuvent alors
transmettre un couple.
S372_069
Les moyeux synchroniseurs de 1e/2e, de 5e/6e et
de marche arrière sont rendus solidaire de l’arbre
de sortie au moyen de cannelures.
Baladeur
de 5e/6e
Roulement à rouleaux
cylindriques
Pignon baladeur
de 6e
Moyeu synchroniseur
de 5e/6e
Pignon fixe
de 3e
Pignon fixe
de 4e
Pignon baladeur
de 2e
Baladeur
de 1e/2e
Moyeu synchroniseur
de 1e/2e
Pignon baladeur
de marche arrière
Pignon baladeur
de 1e
Baladeur
de marche arrière
Moyeu synchroniseur
de marche arrière
S372_032
Arbre de sortie
Roulement à billes
rainuré
17
Mécanique de boîte
Arbre de renvoi
La fixation de l’arbre de renvoi est également
assurée par un palier fixe et un palier libre.
Le roulement à billes rainuré, qui joue le rôle de
palier fixe, est monté dans le carter de boîte avant
et le roulement à rouleaux cylindriques, servant de
palier libre, est monté dans le carter de boîte arrière.
Les paliers fixes de 1e et de 2e font partie de l’arbre
de renvoi.
Les pignons baladeurs de 3e et de 4e sont des
pignons libres montés sur cage à aiguilles.
Le pignon fixe de 6e et le rapport constant sont reliés
par ajustement sans jeu avec l’arbre de renvoi.
Le moyeu synchroniseur de 3e/4e forme également,
via un engrenage, une liaison solidaire avec l’arbre
de renvoi.
S372_070
Roulement à billes
rainuré
Rapport constant
Baladeur
de 3e/4e
Pignon fixe
de 6e
Pignon baladeur
de 3e
Moyeu synchroniseur
de 3e/4e
Arbre de renvoi
Pignon baladeur
de 4e
Roulement à rouleaux
cylindriques
S372_004
Pignon fixe de
1e/marche arrière
Pignon fixe
de 2e
18
Synchronisation
En raison de la correction de plusieurs différences de vitesse, des synchronisations différentes équipent les rapports
d’une boîte de vitesses.
Triple synchronisation de 1e/2e
C’est en 1e et 2e que les différences de vitesse sont les plus importantes. C’est pourquoi il est fait appel dans ce cas
à une triple synchronisation. Dans le cas de la triple synchronisation, une surface de friction est réalisée entre le
cône de friction du pignon baladeur et la bague intérieure, une deuxième entre bague intérieure et bague
intermédiaire et la troisième entre bague de synchronisation et bague intermédiaire.
Pignon baladeur
Denture de crabotage
Cône de
friction
Bague
intérieure
Bague
intermédiaire
Bague de
synchronisation
S372_064
Double synchronisation de 3e/4e
La double synchronisation de la 3e et de la 4e présente, sur la boîte Shiftmatic 0B81, une particularité.
Elle tient au fait qu’il existe un corps de couplage avec denture de crabotage monté sur le pignon baladeur, qui
doit être remplacé séparément.
Les surfaces de friction de la double synchronisation se situent entre la bague intérieure et la bague intermédiaire
ainsi qu’entre la bague de synchronisation et la bague intermédiaire.
Bague
intérieure
Bague
intermédiaire
Bague de
synchronisation
Pignon baladeur
Corps de couplage avec
denture de crabotage
S372_065
19
Mécanique de boîte
Synchronisation simple de 5e/6e
En raison des faibles différences de vitesse, la synchronisation de 5e/6e est une synchronisation simple.
Sa particularité réside ici dans le corps de couplage avec denture de crabotage séparé.
La synchronisation simple ne possède qu’une surface de friction entre le cône de friction sur le corps de couplage
et la bague de synchronisation.
Bague de synchronisation
S372_066
Pignon baladeur
Corps de couplage avec
denture de crabotage
Cône de friction
Synchronisation simple de marche arrière
La marche arrière de la boîte Shiftmatic est à synchronisation simple. La seule surface de friction se situe ici entre le
cône de friction sur le pignon baladeur et la bague de synchronisation.
Cône de friction
Pignon baladeur
Denture de crabotage
De plus amples informations sur la synchronisation sont fournies dans le
Programme autodidactique 320 « Boîte mécanique à 6 rapports 0A5 ».
Bague de synchronisation
S372_067
20
Unité de changement de vitesse
L’unité de changement de vitesse assure, avec ses
axes de fourchette et fourchettes de commande, le
passage du rapport sélectionné. La pièce maîtresse
de cette unité de changement de vitesse est l’arbre
central de sélection des vitesses. Il a pour fonction
de transmettre le mouvement aux fourchettes de
commande. Le mouvement est alors retransmis des
fourchettes de commande de la paire de rapports
considérée aux baladeurs.
Arbre central de
sélection des vitesses
Fourchette de
commande de 5e/6e
Comme la fourchette de commande de 5e/6e et la
fourchette de commande de 3e/4e exécutent un
mouvement rotatif au lieu d’un déplacement axial,
des coulisseaux pivotant sur les baladeurs sont fixés
sur les fourchettes de commande.
Fourchette de commande /
marche arrière
Coulisseaux
Fourchette de
commande de 1e/2e
Articulations des fourchettes
de commande
S372_009
Fourchette de
commande de 3e/4e
21
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