Où sont les différences

Durant de longues années, la transmission des automobiles a été du type " propulsion " c'est à dire que l'énergie moteur, en provenance du groupe moteur-boîte de vitesses placé à l'avant du véhicule, est transmise aux roues arrière par l'intermédiaire d'un arbre de transmission et d'un organe mécanique dit " différentiel ". Sans rentrer dans le détail technique de ce dernier organe constitué d'un astucieux montage à engrenages nommés satellites et planétaires, il est bon de savoir que sa fonction est de compenser les différences de rotation qui se créent entre les roues placées à l'intérieur et l'extérieur d'une courbe dans un virage.

CITROËN fut l'un des pionniers de la transmission d'énergie sur les roues avant et conserva longtemps ce monopole avec la célèbre " Traction avant ", plus communément appelée " Traction " ou " 11 légère ", la plus répandue. Si ce type de transmission présentait l'avantage de rendre le groupe propulseur plus compact, plus léger, et de doter la voiture d'une remarquable tenue de route, il se compliquait en revanche au niveau du mécanisme de pivotement des roues avant directrices. Ce fameux " cardan ", organe d'articulation du type " croisillon " permettant de modifier l'angle de direction de l'axe de rotation, fit beaucoup parler de lui. Il ne permettait à l'époque qu'une faible ouverture. Ce n'était pas simple de garer ou sortir une " Traction " d'un stationnement. De plus, la conduite nécessitait de posséder des bras de camionneur! On se souvient encore des " sauts de carpe " des premières " 2 chevaux " quand on braquait la direction à fond! Cette technique s'améliora par la suite avec l'apparition du cardan " homocinétique " qui permit de généraliser la traction avant sur une majorité de voitures. Cependant des constructeurs restent encore fidèles au mode " propulsion " comme BMW ou MERCEDES.

Pourquoi quatre roues motrices ?

Dans de nombreux articles, nous vous parlons de certains véhicules qui présentent la particularité de pouvoir appliquer l'énergie moteur sur les quatre roues. Les véhicules 4x4 ou " tout terrain " sont de ce type. En configuration normale ils sont en mode traction ou propulsion et en terrain difficile, le pilote peut commander l'enclenchement du deuxième essieu moteur. Ces transmissions sont dites à 4 roues motrices non permanentes. Précisons que dans ce cas il existe alors deux différentiels, identiques à ceux rencontrés dans les simples propulsion ou traction, pour ne pas perturber la rotation de l'arbre principal en absorbant la différence des vitesses de rotation dans les courbes entre les roues droite et gauche des trains avant ou arrière. Tout récemment, nous vous avons donné nos impressions après essai de voitures à transmission dite " intégrale ". Ce fut le cas pour la marque SUBARU dont tous les modèles possèdent cette caractéristique, le RAV 4 de TOYOTA, ou l'AUDI Quattro. Dans la transmission intégrale, les 4 roues sont motrices en permanence. Les deux essieux avant et arrière étant moteurs, il est nécessaire de rajouter un troisième " différentiel " entre ces deux essieux car, dans les courbes, outre la différence de rotation entre les roues côté droit et côté gauche, il y a différence de rotation entre les roues avant et les roues arrière compte tenu des rayons différents des trajectoires qu'elles sont obligées de suivre. Ceci permet d'assurer une transmission moteur uniforme puisqu'il y a transmission régulière aux quatre roues, même dans les courbes. Il n'y a pas ce phénomène de freinage dans les virages à faible rayon qui pénalise le simple 4x4 et limite son utilisation aux seuls franchissements de fortes dénivellations, à allure réduite.

Avantages et inconvénients

Les réactions entre le véhicule et le revêtement du chemin de roulement ne sont pas toujours identiques. Il vous est certainement arrivé dans des circonstances exceptionnelles telles la neige, le verglas, la boue ou le sable d'éprouver des difficultés de rouler, voire de rester " planté " avec votre " propulsion " ou votre " traction ". Avec 4 roues motrices, où vous êtes à la fois traction et propulsion, la puissance transmise au revêtement est répartie sur les quatre roues et les performances sur les revêtements à faible coefficient d'adhérence (pluie, verglas ou neige) sont nettement supérieures. Ce surplus de puissance par rapport aux transmissions classiques permet de franchir des pentes qu'un véhicule à deux roues motrices ne peut pas négocier. Nous avons été amenés à vous vanter les qualités de tenue de route rencontrées sur les véhicules à transmission intégrale. Les rallyes et autres compétitions sur glace ou neige démontrent bien la suprématie de ce système. Ceci s'explique par le fait que la puissance étant transmise uniformément à quatre pneus au lieu de deux, la charge d'accélération supportée par chaque pneu est réduite. L'adhérence dans les courbes est ainsi mieux exploitée, ce qui contribue à une meilleure stabilité et améliore les performances au démarrage et à l'accélération.

En regard de ces avantages exceptionnels, la transmission à 4 roues motrices n'est pas sans présenter quelques inconvénients. Cet ensemble mécanique supplémentaire, de conception assez complexe augmente le prix de revient du véhicule, pénalise par son poids la consommation en carburant, est générateur de bruits et vibrations en raison de la multiplication des pignonneries et pièces en rotation. Comme nous le précisons dans nos articles, les véhicules équipés de la transmission intégrale ont pour vocation d'offrir un bon compromis entre la voiture de loisirs, capable de " flirter " avec le tout terrain sans toutefois prétendre rivaliser dans ce domaine avec le 4x4 pur.

A propos du "viscocoupleur"

Dans notre article sur le SUBARU Forester nous avons fait état de la présence d'un viscocoupleur et de son action. Malgré sa transmission répartie sur les quatre roues, notre véhicule peut patiner sur l'un ou l'autre des trains avant et arrière. Il perd ainsi une partie de ses facultés puisque justement le différentiel central est là pour permettre aux roues de tourner à des régimes différents sans perturber le régime de l'arbre principal. Aussi certains constructeurs intègrent-ils dans la transmission un système permettant de limiter cette action " différentielle ". Le viscocoupleur est une sorte d'embrayage fluide qui transmet le couple par l'intermédiaire de la résistance visqueuse d'une huile. Il convient de préciser que ce système mécanique est constitué d'un ensemble de disques métalliques, en liaison libre par cannelures sur deux parties de l'arbre de transmission, qui transmettent le couple moteur grâce à la résistance offerte par l'huile dans laquelle ils sont plongés. Quand une différence de résistance de rotation par perte d'adhérence apparaît entre les roues avant et arrière, une proportion importante de la puissance est transmise par le différentiel à celles qui opposent la moindre résistance, accélère leur mouvement et accentue la perte d'efficacité à l'accrochage sur le revêtement. La différence de rotation qui apparaît entre les disques solidaires des arbres reliant les trains " tracteur " et " propulseur ", tournant dans le même sens, chasse l'huile se trouvant à leur interface et crée deux forces résistantes égales et opposées. L'une de ces forces tend à ralentir le disque tournant le plus vite. On comprend alors que le rôle du viscocoupleur est de réduire la vitesse de rotation du train en difficulté, de favoriser la reprise d'adhérence et de rééquilibrer graduellement la répartition du couple. Le viscocoupleur est un important auxiliaire d'efficacité de la transmission intégrale. Il reste cependant un organe complexe, donc coûteux, qui n'est adopté que sur des véhicules haut de gamme.

 G.NICOLAS