Bon nombre de conducteurs préfèrent les boîtes manuelles aux boîtes automatiques. Pourtant, les boîtes automatiques présentent une foule d’avantages. Dans cet article, nous avons dressé une liste des différentes technologies de transmission automatique et procédé à une analyse comparative portant sur trois facteurs : l’efficacité énergétique, le coût de production et le confort de conduite.
Définition d’une boîte de vitesses automatique
Tout véhicule nécessite une boîte de vitesses pour transmettre la puissance du moteur à l’arbre de transmission ainsi qu’un différentiel pour distribuer la vitesse de rotation aux roues. La boîte de vitesses permet de faire varier le couple, la vitesse et le sens de marche en modifiant les rapports de transmission. Elle permet aussi l’application d’un couple élevé au démarrage. Une boîte automatique ou boîte de vitesses automatique ne requiert aucun changement de vitesse manuel après son engrènement initial.
L'importance de la bonne huile de transmission
Fonctionnement d’une boîte de vitesses automatique
L’automatisation des systèmes de transmission repose sur différentes technologies.
Boîtes de vitesses semi-automatiques (manuelles robotisées, automatisée) (AMT)
Comme leur nom l’indique, les boîtes de vitesses semi-automatiques (AMT) s’inspirent des boîtes de vitesses manuelles, mais les changements de vitesse et le fonctionnement de l’embrayage sont automatisés. Les véhicules équipés d’une boîte de vitesses semi-automatique sont dépourvus de pédale d’embrayage et d’un levier classique de changement de vitesse. Le montage de plusieurs actionneurs supplémentaires sur la boîte de vitesses permet de procéder aux débrayages et embrayages successifs et d’agir sur les bagues de synchronisation. Le processus de débrayage, de changement de vitesse et d’embrayage est soumis à une commande électronique. Le conducteur opte au choix pour le mode manuel ou le mode automatique. En mode manuel, le conducteur se sert du levier de commande des vitesses ou de palettes montées sur le volant pour changer de rapport de vitesse.
Avantages de la boîte semi-automatiques (robotisées) :
- Fonctions supplémentaires telles que l’aide au démarrage en côte et le démarrage contrôlé sont envisageables
- Consommation réduite de carburant
- Temps de passage des rapports plus courts (en comparaison avec une boîte de vitesses manuelle)
- Coûts de production réduits.
Exemples de boîtes semi-automatiques (robotisées) :
- Selespeed (Alfa Romeo)
- SMG (BMW)
- Sensodrive (Citroën & Peugeot)
- Allshift (Mitsubishi)
- Quickshift (Renault)
- Sequentronic (MB)
- Easytronic (Opel)
- MMT (Toyota)
- Daimatic (Daihatsu)
- Hondamatic (Honda)
- NAVi5 (Isuzu)
Boîte de vitesses automatique conventionnelle (AT)
Grâce à la régulation de la pression d’huile dans les boîtes automatiques conventionnelles un rapport de vitesse supérieur est enclenché. Dès que le véhicule ralentit, la boîte de vitesses revient à un rapport inférieur et lorsque le véhicule s’arrête, la boîte de vitesses passe automatiquement au rapport de démultiplication le plus bas. À l’arrêt, il est indispensable d’appuyer sur la pédale de frein ou de ramener le levier de commande sur la position « N » (Neutre).
Sur les boîtes de vitesses modernes, le module de transmission gère la pression d’huile et les temps de passage des rapports en fonction des signaux transmis par divers capteurs (montés sur le moteur et la transmission). En conséquence, la boîte de vitesses réagit plus vite et les changements de vitesse sont plus confortables.
À l’instar d’une boîte de vitesses manuelle, la boîte automatique conventionnelle contient un certain nombre de pignons fixes entre lesquels s’opèrent les changements de vitesse. Une boîte automatique change de vitesse en connectant des accouplements à certains arbres du système d’engrenage appelé train épicycloïdal . Chacun de ces arbres se caractérise par un rapport de transmission distinct, se traduisant par un rapport de démultiplication différent.
L’installation hydraulique embarquée se charge de l’exécution automatique des changements de vitesse. Un convertisseur de couple transfère la puissance d’entraînement du moteur à la boîte de vitesses.
Avantages de la boîte automatique :
- Réaction plus rapide de la transmission (en comparaison avec une boîte semi-automatique)
- Confort accru des changements de vitesse (en comparaison avec une boîte semi-automatique)
- Technologie éprouvée
- Capacité de couple élevée
Exemples de boîtes automatiques :
- Tiptronic (Audi, Volkswagen, Porsche)
- Steptronic (BMW)
- G-Tronic (MB)
- Q-Tronic (Alfa Romeo)
- Matic (Nissan)
- Cruise-O-Matic (Ford)
- Powertech (Hyundai)
Boîte de vitesses à double embrayages (DCT)
La boîte de vitesses à double embrayages à été introduite par Audi à la fin des années 90 sous la dénomination « DSG » (Dual Shift Gearbox). Une boîte de vitesses à double embrayages (DCT) se compose de deux demi-boîtes qui contiennent le système d’engrenage. La première de ces demi-boîtes est affectée aux rapports pairs, l’autre demi-boîte aux rapports impairs et à la marche arrière, chacune d’elles étant dotée d’un mécanisme de changement de vitesse et d’un embrayage distincts. Ce dispositif présente un grand avantage : le rapport suivant est toujours prêt à l’emploi. Lorsque la première est engagée, l’autre demi-boîte est inactive, mais immédiatement prête à entrer en action parce que son arbre est en mouvement avec celui de la demi-boîte active. Cette technologie permet des temps de passage extrêmement courts.
Avantages de la boîte à double embrayage :
- Temps de passage des rapports extrêmement courts et absence d’à-coups
- Douceur accrue des changements de vitesse
- Consommation réduite de carburant
Exemples de boîtes à double embrayage :
- DCT (BMW, Honda, Hyundai, Renault)
- DSG (Audi, Volkswagen)
- S-Tronic (Audi)
- PowerShift (Volvo, Ford)
- PDK (Porsche)
- SpeedShift (MB)
- Twinamic (Smart)
- TCT (Fiat, Chrysler)
- TC-SST (Mitsubishi)
Transmission à variation continue (CVT)
Contrairement aux boîtes de vitesses manuelles ou automatiques conventionnelles, la transmission à variation continue (CVT) n’interrompt nullement l’application de la force de traction lors des changements de vitesse. Comme cette transmission ne fonctionne pas avec différents engrenages , les accélérations s’effectuent en douceur. Au cœur de cette transmission, on trouve un variateur composé de deux paires de flasques coniques sur lesquels se déplace la courroie d’entraînement. Le rayon de roulement de la courroie s’adapte au gré de l’évolution de la distance entre les deux flasques. Cette adaptation se traduit par un rapport de transmission à variation continue. Une transmission à variation continue est applicable à des charges très élevées pouvant aller jusqu’à un couple de l’ordre de 450 Nm.
Avantages de la transmission à variation continue :
- Confort exceptionnel des changements de vitesse
- Accélérations remarquables
- Applicabilité à des charges élevées
Exemples de transmissions à variation continue :
- Variomatic (DAF)
- CVT (Chrysler, Jeep, Ford, Mitsubishi, Honda)
- Multitronic (Audi, Seat)
- M-CVT (Nissan)
- SECVT (Suzuki)
- E-CVT & HSD (Toyota)
- LHD (Lexus)
- Lineartronic (Subaru)
- VTi (GM)
- Autotronic (MB)
