ESPACE MAGAZINE

Les transmissions automatiques

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Sensodrive

VOLKSWAGEN

DSG

ALFA ROMEO

Selespeed

La transmission automatique a longtemps été réservée aux voitures puissantes à motorisation essence. Pour plusieurs générations d’automobilistes, la boîte de vitesses mécanique à commande manuelle a été préférée à la boîte automatique, cataloguée par certains comme un équipement pour chauffeurs "pépères". D’autres critères comme le coût plus élevé à l’achat, la consommation et la puissance fiscale plus élevées, l’encombrement et le poids, entraient en ligne de compte pour le choix de la transmission traditionnelle. Aidés par les progrès de l’électronique embarquée sur les voitures, les constructeurs recherchent de plus en plus de solutions technologiques pour faire mieux adopter l’automatisme sur leurs modèles.

A quoi sert la boîte de vitesses ?

La fonction de la boîte de vitesses est de permettre d’utiliser au mieux la puissance développée par le moteur, pour vaincre l’inertie qu’opposent la masse du véhicule et la résistance aérodynamique. Son rôle est de réduire ou augmenter les efforts du moteur avant de les transmettre aux roues motrices avant ou arrière, voire aux quatre en même temps (4X4). On parle alors de rapport de démultiplication correspondant à la différence entre la vitesse de rotation du moteur et celle de l’arbre de transmission sur les roues motrices.

Dans le cas de la boîte mécanique, dite manuelle, ces différences de vitesse de rotation sont obtenues par le jeu d’engrenages de diamètres différents, sélectionnés par l’intermédiaire d’un levier commandé par le conducteur. Afin de ne pas détériorer les dentures des engrenages mis en liaison, le conducteur doit agir sur une pédale d’embrayage servant à désaccoupler momentanément le moteur de la boîte de vitesses au moment du changement de rapport.

L’avantage de la boîte automatique est de libérer le conducteur de toute action pour "passer les vitesses". La liaison entre le moteur et la boîte n’est plus assurée par un embrayage, mais par un convertisseur de couple. Cette boîte de vitesses (BVA) sélectionne de manière automatique le rapport de "pignonnerie" le mieux adapté en fonction de paramètres tels que le régime de rotation du moteur, la vitesse du véhicule, la position de l’accélérateur etc.

Différentes solutions techniques pour l’automatisation

Il existe différents types de boîte de vitesses : hydraulique, robotisée, à variation continue. Dans la boîte hydraulique à convertisseur de couple, l’énergie du moteur est transmise par une pompe à un fluide hydraulique (huile) qui entraîne une turbine solidaire de l’arbre de sortie relié aux roues motrices. C’est un des tous premiers principes appliqués sur les voitures. La RENAULT Frégate "Transfluide" des années 50 fut l’un des premiers modèles français de grande série à en bénéficier. Les progrès de l’électronique permettent maintenant de piloter l’ensemble de ces systèmes, avec des calculateurs, pour les rendre plus souples et plus réactifs.

La boîte robotisée se rapproche plus de la boîte mécanique en réalisant la démultiplication avec le jeu classique d’engrenages et la liaison avec le moteur par un embrayage à friction. La pédale d’embrayage et la commande de sélection des rapports sont remplacés par un "robot" électromécanique (ensemble moteur électrique et vérins) qui se substitue au conducteur pour commander le passage des vitesses. Là aussi, l’électronique joue un grand rôle pour optimiser la sélection des démultiplications en fonction de la mesure de certains paramètres : vitesse, régime de rotation du moteur, température etc. Cette solution technique fit ses premières apparitions avec les boîtes "Cotal" des célèbres HOTCHKISS, SALMSON, FACEL VEGA et la révolutionnaire DS 19 CITROËN. Actuellement moins chères et plus légères que les boîtes hydrauliques, les boîtes de vitesses robotisées profitent des progrès de l’électronique, la "Selespeed" d'ALFA ROMEO ayant été pionnière dans le domaine "grande série". Ces boîtes équipent désormais des petites berlines comme les Twingo et Clio de RENAULT ou les nouvelles CITROËN C2 et C3 "Sensodrive". Ce système permet de séduire les inconditionnels de la "boîte méca" qui "gardent la main", en pouvant délaisser le tout automatique au profit du sélecteur pour monter et descendre les vitesses, à l’aide d'un levier au plancher ou de palettes au volant. L’électronique joue alors son rôle de garde-fou pour interdire toute manœuvre dangereuse pour la mécanique (sur ou sous-régime). Elles ne permettent pas cependant d’obtenir d’aussi bonnes réactions de type sportif qu’avec les autres systèmes.

Il existe une variante de la boîte robotisée, dans laquelle les rapports pairs et impairs sont indépendants, avec chacun leur propre embrayage. Cette boîte, dite à "double embrayage", a comme avantage majeur de permettre un changement plus rapide des rapports. Pour l’instant, plus adaptée aux motorisations de forte puissance, son application n’est pas encore très répandue en raison de sa conception plus complexe, donc coûteuse. Actuellement, le groupe VOLKSWAGEN est le premier constructeur européen à équiper ses modèles à motorisation Diesel de ce type de transmission DSG ( Direct Shift Gearbox ).

Enfin, les transmissions à variation continue (CVT) ne font plus appel à des rapports de démultiplication présélectionnés, mais jouent sur les variations progressives de diamètres de poulies, à flasques mobiles, en relation par liaison souple (courroie). Cette technique est mise en application sur des petites mécaniques du type cyclomoteur et scooter. Dans l’automobile, elle fit sa première apparition sur la petite Daffodil du constructeur hollandais DAF. Ce principe a été repris par un certain nombre de constructeurs comme NISSAN sur sa Micra. Les rapports varient en douceur sur la seule impulsion de l’accélérateur.

Quel avenir pour la boîte automatique ?

Longtemps délaissée par les automobilistes européens traditionnellement enracinés dans des préjugés négatifs en matière de performances, de consommation et de coût élevé, la boîte automatique séduit maintenant un plus grand nombre de conducteurs. C’est plus précisément sur le marché des petites cylindrées que le phénomène est le plus marquant. Le choix de la boîte robotisée, de conception plus simple et moins pénalisante à l’achat, offre les avantages de la transmission totalement automatique, tout en gardant aux inconditionnels de la boîte mécanique le plaisir de garder une certaine maîtrise des régimes. La boîte automatique hydraulique traditionnelle, de plus en plus intelligente, est adaptée aux voitures haut de gamme et fortement motorisées. C’est son adaptation aux motorisations Diesel qui pourrait redonner à la boîte automatique ses lettres de noblesse. En effet, l’équipementier japonais AISIN a développé une nouvelle boîte automatique à six rapports pouvant équiper une traction avant à moteur transversal, six cylindres Diesel, avec 440 Nm de couple moteur. Techniquement plus riches que les boîtes mécaniques traditionnelles, leur coût de construction reste toujours  plus élevé, à moins que leur généralisation se traduise par une augmentation du volume de production et, par conséquent, par une baisse des prix.

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Guy NICOLAS - mai 2006

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