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Sommaire :
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Généralités |
La boîte LT77 nécessite quelques réglages :
- le jeu de ses arbres
- la position du levier de vitesses au point mort
- la dureté du passage en marche arrière
- le contacteur de marche arrière
Il est question ici du réglage du jeu des arbres.
Land Rover décrit deux méthodes, la première en 1986, la deuxième en 1989. Elles sont différentes.
La première nécessite un comparateur, et l'ouverture de la boîte. Elle s'applique donc à une boîte en fin de révision. La deuxième peut être mise en oeuvre boite fermée : elle est intéressante dans le cas d'arbres ayant pris un peu de jeu, et si la boîte semble par ailleurs en bon état de fonctionnement.
Une autre technique, différente de celles proposées par Land Rover est par ailleurs évoquée ("fil d'étain").
A l'avant de la boîte se trouve un couvercle qui, en plus de porter le joint spi de l'arbre d'entrée, permet le réglage des jeux axiaux des roulements des différents arbres :
- arbre intermédiaire
- arbre d'entrée + arbre de sortie (arbre principal)
Arbre d'entrée (en haut) et principal (en bas)
les flèches désignent les roulements
On voit donc que ce sont au total de 3 roulements qui sont réglés par une seule cale. Ces deux arbres sont dans le prolongement l'un de l'autre. L'avant du premier tourne sur un roulement à rouleaux conique, de même que l'arrière du deuxième. Entre les deux se trouve un troisième roulement conique, plus petit : le roulement "pilote".
L'arbre intermédiaire comporte deux roulements, et ils sont réglés par une deuxième cale.
Arbre intermédiaire et ses roulements
Ces cales sont logées sous le couvercle avant de la boîte.
Couvercle avant
Le couvercle est monté avec interposition d'un joint plat. Dessous se trouvent le roulement conique d'entrée (à droite sur la photo), et le roulement conique avant de l'arbre intermédiaire (à gauche sur la photo).
Bagues des roulements avant
Comme on peut le voir sur la photo ci-dessus, les bagues dépassent du plan du carter. Le couvercle possède des usinages destinés à les recevoir avec leurs cales de réglage.
Une astuce : pour ne pas s'agacer avec les rondelles de réglage, il suffit de les enduire d'un peu de vaseline et elles resteront collées au fond de leurs logements lors des manipulations. Très fluide, elle ne perturbera pas la mesure par son épaisseur. De l'huile moteur convient aussi. Par contre, il vaut mieux éviter la graisse.
Couvercle avant et cales usinées sur mesure
Bagues des roulement arrières
Comme cela a été écrit plus haut, Land Rover propose deux méthodes de réglage selon l'année. Mais les valeurs à viser pour le réglage diffèrent notablement. La boîte a subi des évolutions, et le roulement arrière de l'arbre intermédiaire dépend de la version de la boîte : voir le numéro de série gravé sur le carter principal ; il est "renforcé" à partir de 1989, boîte suffixées "F". Dans le doute, on peut toujours régler l'arbre intermédiaire à zéro... Pour l'arbre principal, la prescription est revue avec un réglage à zéro.
On ne risque pas de problème en visant zéro partout !
1986 :
- arbre intermédiaire : -25 µ à +25 µ (entre précharge et jeu, zéro en moyenne)
- arbre principal : +10 µ à +60 µ (avec jeu, sans précharge)
1989 :
- arbre intermédiaire : -25 µ à +0 µ (pas de jeu, précharge jusqu'à 25 µ)
- arbre principal : 0 µ (pas de jeu)
Dans le manuel de 1986, la méthode décrite consiste simplement à mesurer les jeux au comparateur, joint en place, couvercle avant serré au couple.
En 1989, la méthode est différente et la mesure se fait par de simples jauges d'épaisseur. cf infra.
Les rondelles ont ici été réalisées sur mesure. Voir Fabrication de rondelles de calage. Celles fournies par Land Rover sont loin d'être parfaites, tant en ce qui concerne leur épaisseur nominale que le parallélisme de leurs faces. De plus, il se peut que l'on ait de plus en plus de difficultés à se procurer les épaisseurs voulues.
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Quelques règles de travail |
 Il est impossible de régler le jeu axial des arbres si la boîte n'est pas verticale. Ils ne tournent ni sur roulements à billes ni sur paliers. Les pentes des chemins des roulements à rouleaux coniques les entraîneraient vers le bas, ce qui aurait pour conséquence de fausser les mesures ! Il ne faut pas espérer régler correctement le jeu boîte en place sur le véhicule avec la précision demandée, à l'occasion par exemple d'une révision de l'embrayage.
Par conséquent, il faudra travailler sur un support comme celui décrit par Land Rover dans le manuel d'atelier (voir Outillage pour la boîte de vitesses LT77), ou, à défaut, en se servant d'un établi pliant genre "Workmate", certes moins pratique, mais qui fera tout aussi bien l'affaire.
La plaque centrale de la boite et le carter principal doivent être assemblés avec leur joint et serrés au couple.
Il faut asseoir les roulements et centrer les arbres avant chaque mesure : pour cela, il faut les faire tourner plusieurs fois, tout en poussant l'arbre à fond vers le bas. On relâche, et le comparateur est mis à zéro. On suppose naturellement que les roulements ont été correctement montés sur les arbres, "à fond", et ne risquent pas de bouger ensuite lors de la mise en service, ruinant les efforts mis en oeuvre pour un réglage aux petits oignons. Les bagues extérieures sont quant à elles montées libres dans leurs logements et ne sont donc pas un souci.
Pour les mesures du jeu de l'ensemble arbre principal + arbre d'entrée au comparateur, il est nécessaire que ce dernier reste bien centré lorsqu'on le fait aller et venir. Il suffit d'enrouler du ruban adhésif jusqu'à un diamètre correspondant à celui du cache dont est muni le couvercle avant. L'épaisseur de l'enroulement doit être suffisante pour le centrage, mais pas trop épaisse afin de ne pas gêner le mouvement de translation. Du ruban de masquage convient très bien, et il est facile à éliminer ensuite. L'idéal serait tout de même d'usiner une petite bague épaulée aux cotes voulues. Cette méthode impose donc la dépose du joint spi avant sans quoi il serait impossible de replacer le couvercle : il faut prévoir un joint spi neuf. Mais il serait de toutes façons absurde de reposer la boîte avec un joint usagé.
Ruban adhésif pour centrage
Centrage et guidage de l'arbre d'entrée
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Réglage des arbres boîte fermée |
Méthode Land Rover 1989
Cette méthode est utile si les cales dont on dispose ne permettent pas de mesure directe (trop épaisses). Elle ne nécessite pas l'ouverture de la boîte.
On mesure d'abord l'épaisseur du joint, dûment écrasé par plusieurs serrages virils successifs.
Une cale de réglage est mise en place. Les taraudages sont supposés propres. Des vis neuves sont souhaitables, des rondelles plates sont indispensables. Le tout est huilé. Le couvercle avant est serré en croix, quart de tour par quart de tour, du bout des doigts, sans forcer, et en pensant à faire tourner l'arbre. Le but est d'amener le couvercle juste au contact de la cale, et bien parallèle et en appui sur cette dernière. Le couvercle ne doit surtout pas être en travers. Lorsque les quatre vis sont correctement serrées, l'arbre ne doit plus basculer en agissant légèrement sur son extrémité.
Il faut disposer de deux jeux de jauges d'épaisseur de bonne qualité, et de préférence de même provenance (marque, lot de fabrication). On mesure l'espace entre le couvercle et la face avant du carter principal. Si le serrage aux doigts a été correctement effectué, on doit glisser deux cales de même épaisseur, et avec le même feeling : "gras". Connaissant l'épaisseur du joint écrasé, celle de la cale de réglage utilisée, et le jeu souhaité, on en déduit la valeur de la nouvelle cale.
Arbre d'entrée avec des cales d'épaisseur : méthode "1989"
On mesure, d'après land Rover, l'épaisseur du joint neuf. La nouvelle cale est calculée de façon à amener la distance entre couvercle à la même valeur que celle du de l'épaisseur du joint neuf.
nouvelle cale = cale en place - épaisseur des jauges + épaisseur du joint
La cale à commander est celle qui donnera une valeur
de jeu comprise dans la fourchette prescrite
Cette méthode est critiquable. En effet, le joint s'écrase de façon non négligeable lors du serrage au couple. Par conséquent, on risque de se retrouver avec une précharge trop importante pour les arbres. L'écrasement du joint dépend de sa nature, et donc de son origine ; or il n'est pas interdit de le fabriquer soi-même (voir Confectionner un joint plat). Et quand bien même on prendrait un joint estampillé Land Rover, rien ne garantit qu'il soit incompressible ! Par exemple, celui dont je disposais mesurait 0.35 mm sorti de l'emballage, et seulement 0.30 mm après deux serrages au couple. Land Rover précise qu'il faut mesurer le joint neuf, et semble le supposer incompressible puisqu'il n'est question nulle part de le serrer au moins une fois au couple. C'est pour cette raison que j'écris plus haut, contrairement à ce qui est écrit dans le manuel, qu'il faut préalablement écraser le joint neuf pour l'amener à son épaisseur fonctionnelle.
De plus, cette méthode ne donne que des valeurs discrètes, et non une mesure continue. Or, les jauges sont disponibles en général avec des incréments de 0.05 mm. C'est aussi à peu de chose près l'intervalle entre deux épaisseurs de cales successives dans la gamme proposée. Comment effectuer un réglage à 0.025 mm près avec des moyens de mesure ne permettant pas une évaluation meilleure que le double de cette valeur, et avec des cales dont les valeurs s'échelonnent à peu près avec le même intervalle ? Décidément, je n'aime pas cette méthode. Je l'ai juste expérimentée, sans grande conviction et avec des résultats douteux. "Serrer du bout des doigts" nous dit Land Rover... Cette notion est très subjective, et les variations d'évaluation sont importantes si on confronte les résultats obtenus avec ceux de la méthode précédente ! Avec un peu de (mal)chance, on peut arriver à une précharge de l'ordre de 0.05 à 0.10 mm (cumul d'erreurs se faisant dans le mauvais sens). Si on y ajoute l'écrasement d'un joint neuf, on peut arriver à 0.15 mm, et les roulements auront alors toutes les chances de ne pas apprécier longtemps une telle valeur (si tant est que l'on puisse réellement atteindre une telle précharge avec le couple de serrage prescrit qui est de 22 à 28 Nm).
Le principe est le même pour l'arbre intermédiaire :
Arbre intermédiaire avec des cales d'épaisseur : méthode "1989"
Mesure directe pour l'arbre d'entrée
On peut aussi mesurer avec plus de rigueur le jeu de l'arbre d'entrée, au comparateur, sans ouvrir la boîte...
Le couvercle est monté avec joint et cale, et serré au couple. Le pied magnétique du comparateur est fixé à la face avant de la boîte, et on mesure le déplacement vertical de l'arbre en le tirant vers le haut. Connaissant l'épaisseur de la cale utilisée et le jeu, on en déduit donc l'épaisseur nécessaire pour la nouvelle cale. Cependant, on peut se retrouver dans le cas où la cale disponible est trop épaisse, supprimant tout jeu et empêchant toute mesure : il faut alors se rabattre sur la méthode "1989", ou se procurer une cale plus mince.
Land Rover préconise de placer une bille au niveau du centre d'usinage en bout d'arbre, et de faire reposer le toucheau du comparateur sur son sommet. En théorie, cette technique permet une meilleure précision. En effet, en cas de mauvais centrage ou de déplacement latéral parasite de l'arbre, on voit le toucheau glisser latéralement sur la bille ; le déplacement lu est alors inférieur à la réalité. Il suffit de régler la position du comparateur jusqu'à obtention de la valeur maximum de lecture. De plus, la mesure ne variera pas en cas de rotation intempestive de l'arbre. Voir plus bas pour une photo de la technique de la bille, à propos d'une deuxième méthode de mesure.
La photo ci-dessous montre une mesure effectuée directement en bout d'arbre : j'ai comparé les mesures avec ou sans bille : aucune différence... à condition que l'arbre ne subisse aucune rotation car le bout de l'arbre n'a pas une grande précision d'usinage.
On a alors :
nouvelle cale = cale en place + mesure - jeu souhaité
La cale à commander est celle qui donnera une valeur
de jeu comprise dans la fourchette prescrite
On pourrait faire le raisonnement suivant : pas de cale de réglage, et la mesure du jeu donnerait précisément la valeur de cale recherchée. Tout faux ! En effet, dans ce cas, le pignon de l'arbre d'entrée vient buter au fond du carter principal, et la valeur de jeu mesurée est inférieure à la valeur réelle !
Mesure du jeu au niveau de l'arbre d'entrée
Méthode du "fil d'étain"
C'est un classique, mais que j'ai malheureusement oublié d'expérimenter pour comparaison. Il s'agit tout simplement de réaliser des cales déformables constituées de quelques spires de fil d'étain ou de plomb : fil fusible, fil de soudure, etc. Cette cale déformable est posée en lieu et place des cales de réglage, puis le joint et le couvercle sont serrés au couple. Le couvercle est ensuite démonté, et il suffit de mesurer l'épaisseur à laquelle l'étain a été écrasé : on a alors l'épaisseur exacte d'une cale donnant un jeu nul. Il ne reste plus qu'à effectuer la correction en fonction du jeu ou de la précharge souhaitée pour obtenir l'épaisseur de la cale à commander ou usiner.
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Réglage des arbres boîte ouverte |
Arbre principal : méthode Land Rover 1986
Cette méthode nécessite l'ouverture de la boîte ; elle n'est donc utilisable en pratique que lors d'une révision. C'est celle de 1986.
Un autre test a été effectué avant remontage du pignon de 5ème et fermeture du carter rallonge. Le couvercle avant, une cale de réglage, et le joint plat sont en place, et le tout est serré au couple. La boîte est retournée (arbre d'entrée dirigé vers le bas). Comme toujours avec ces réglages par cales, on peut se trouver avec une cale trop épaisse ! Il faut impérativement utiliser une cale suffisamment mince pour qu'il subsiste un jeu.
Trois inconvénients mineurs :
- il est plus difficile de tirer l'arbre principal bien droit vers le haut : il est lourd
- il est encore plus difficile de soulever l'ensemble arbre d'entrée + arbre principal par en dessous en raison du poids de l'ensemble
On a alors :
cale à réaliser = cale en place + mesure - jeu souhaité
La cale à commander est celle qui donnera une valeur
de jeu comprise dans la fourchette prescrite
Comparateur et bille sur arbre principal
Arbre principal : variante
Comme pour la précédente, cette méthode nécessite l'ouverture de la boîte.
Les échafaudages ci-dessus ne sont pas très pratiques ; le comparateur est en haut d'une tour infernale, et la moindre vibration pose problème. Voici donc une autre variante : le moyeu de synchro de 5ème est engagé sur les cannelures, juste ce qu'il faut pour qu'il tienne sans balancer. Le toucheau du comparateur est posé dessus. On obtient les mêmes mesures, ce qui relativise encore un peu plus le coup de la bille. Il en sera d'ailleurs de même pour l'arbre intermédiaire. Donc, même sans bille et si ce n'est pas dans le manuel, on s'en sort sans problème aucun ! Mais il ne faut surtout pas que l'arbre tourne : les variations sont alors loin d'être négligeables !
De même :
nouvelle cale = cale en place + mesure - jeu souhaité
La cale à commander est celle qui donnera une valeur
de jeu comprise dans la fourchette prescrite
Sans la bille, sur le moyeu de synchro
Arbre intermédiaire : méthode Land Rover 1986
Une bille est placée au centre de l'extrémité arrière de l'arbre intermédiaire. L'arbre est mobilisé par deux fers plats servant de leviers. Il ne faut pas forcer, et relever la mesure dès que l'on sent la mise en butée. Il ne faut pas forcer sous peine de fausser la mesure de quelques centièmes.
De même :
nouvelle cale = cale en place + mesure - jeu souhaité
La cale à commander est celle qui donnera une valeur
de jeu comprise dans la fourchette prescrite
Comparateur et bille sur arbre intermédiaire
De même, on peut se passer de bille, mais il ne faut imprimer aucune rotation à l'arbre.
Sans bille...
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