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La boîte de vitesse automatique : fonctionnement

De plus en plus répandues, les boîtes de vitesses automatiques et robotisées offrent de nombreux avantages dans la conduite de tous les jours. Voici comment elles fonctionnent.

Maxime Hérion Maxime Hérion | Publié le 27/12/2021 | Temps de lecture : 4 min

Boîte automatique à convertisseur

Modèle « historique » le plus répandu, la boîte de vitesse à convertisseur de couple remplace le traditionnel embrayage à disques de la boîte manuelle par un convertisseur de couple hydraulique, un dispositif qui transmet le couple moteur via un fluide.

En pratique, le convertisseur assure la fonction d’embrayage en patinant, c’est d’ailleurs celui-ci qui engendre une surconsommation. Cependant, les constructeurs automobiles ont trouvé une parade en ajoutant un embrayage qui permet le cas échéant de court-circuiter le convertisseur dans certaines conditions, ce qui permet de limiter les pertes inutiles et de ce fait, de limiter la consommation.

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Pour maximiser le nombre de rapports (généralement de 6 à 10) sans faire augmenter la taille de la boîte, le passage de rapports se fait à l’aide de trains épicycloïdaux qui sont connectés entre eux grâce à des disques de friction. Piloté hydrauliquement et électroniquement, le système choisit le meilleur rapport en fonction de diverses informations qui lui sont acheminées comme la position de la pédale d’accélérateur et du sélecteur de vitesse, la charge du moteur ou la vitesse du véhicule.

Remplaçant le levier de vitesses, un sélecteur permet de choisir parmi plusieurs modes de fonctionnement (normal, sport, etc… ), la marche arrière et bien évidemment la position P (Parking) qui bloque la transmission durant le stationnement. Très fiable et facile à utiliser, la boîte automatique encaisse sans problème des puissances importantes. Par contre, elle induit une surconsommation et son frein moteur est plus faible.

Boite robotisée à simple embrayage

Il s’agit à la base d’une boîte de vitesse manuelle équipée d’un dispositif qui embraye et débraye à la place du conducteur. Plus communément appelé « robot », celui-ci est le plus souvent constitué d’actionneurs électro-hydrauliques qui s’occupent respectivement de l’embrayage et des vitesses. Sans surprise, l’électronique est de la partie et prend en compte une multitude de paramètres dans le processus.

Comme une boîte automatique, une unité robotisée à simple embrayage permet un mode automatique et un autre séquentiel, pour changer les rapports « manuellement ». Très légère, celle-ci a le gros inconvénient de proposer des passages plus lents qui s’accompagnent souvent d’à-coups. Toujours équipée d’un embrayage, la boîte robotisée réclame un changement régulier de celui-ci.

Boîte robotisée à double embrayage

VW DSG

Popularisée par la célèbre DSG du groupe Volkswagen, la boîte à double embrayage est en fait un ensemble de deux demi-boîtes de vitesses qui disposent chacune de leur propre embrayage. Lorsqu’un rapport est engagé, le suivant est pré-engagé à l’avance, ce qui autorise un changement de vitesse extrêmement rapide (moins de 10 millisecondes) car un disque se décolle et l’autre prend sa place contre le volant moteur. Vu que la transmission du couple est continue, il n’y a pas d’à-coup, ce qui donne une impression de fluidité.

Présentant les avantages de la boîte de vitesses automatique et de la boîte de vitesses à simple embrayage, sans avoir leurs inconvénients, le système à double embrayage remporte un franc succès sur les petites mécaniques placées en position transversale. Les cylindrées importantes privilégient encore la boîte à convertisseur qui offre une robustesse et une souplesse qui leur sied parfaitement. Plus coûteux, le système à double embrayage est également plus fragile et demande pas mal d’entretien.

Boîte à variation continue (CVT)

C’est le principe utilisé par une mobylette ou d’un scooter ! La boîte est constituée de deux variateurs reliés par une courroie ou une chaîne. Comme elle ne dispose pas d’engrenages et/ou de pignons, elle offre un seul rapport très long dont la démultiplication évolue en permanence.

Même si ce n’est pas vraiment une boîte automatique, le CVT est généralement assimilé à cela puisqu’il ne faut pas changer de vitesse. Certains modèles d’unités à variation disposent d’un mode séquentiel qui permet au conducteur de passer lui-même « les rapports » au moyen de palettes ou du levier.

Complètement fluide dans son fonctionnement, la boîte à variation continue est fiable. Par contre, elle a tendance à faire « mouliner » le moteur en plein accélération et la simulation de rapports de certains CVT peut paraître totalement artificielle. Elle est plutôt à réserver aux personnes qui ont une conduite décontractée car elle se révèle efficace en termes de consommation à vitesse stabilisée.

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