Boîtes de vitesses Dossier

  1. Intro

    Au fur et à mesure de l’évolution des boîtes de vitesses, les termes tiptronic, multitronic et DSG/S tronic/PDK ont enrichi notre vocabulaire automobile. Ce dossier a pour objet d’expliquer ce qui se cache derrière ces dénominations.

  2. La boîte de vitesses automatisée à deux embrayages Performance Eco-conduite Confort

    DSG* (Volkswagen, ŠKODA, SEAT) – S tronic (Audi) – PDK (Porsche)

    La boîte de vitesses automatisée à deux embrayages permet de passer les rapports en charge sans interruption de l’entraînement. Le conducteur profite ainsi d’un maximum de vivacité et d’un plaisir de conduite doublé d’une accélération harmonieuse et dynamique. Cette transmission révolutionnaire allie donc tous les avantages d’une boîte manuelle classique aux qualités d’une transmission automatique moderne. À cela s’ajoute le caractère économique marqué de cette boîte.

    Commercialisée par le Groupe Volkswagen depuis 2003, la boîte automatisée DSG à 6 rapports a été mise au point en tenant compte des exigences des clients européens en termes de sportivité et de sobriété. Elle se démarque notamment des boîtes automatiques classiques, généralisées jusqu’alors surtout aux États-Unis, par un principe essentiel : l’absence de convertisseur de couple en tant qu’élément permettant le démarrage. Les responsables du développement de la DSG se sont engagés dans une voie révolutionnaire en conciliant la vivacité d’une boîte manuelle et le confort d’une transmission automatique classique.

    * Direktschaltgetriebe – Elle a été rebaptisée « S tronic » par Audi ultérieurement.

    Fonctionnement

    Parmi les caractéristiques exceptionnelles de la boîte figurent ses deux embrayages multidisques en bain d’huile. L’embrayage n°1 commande les rapports impairs (plus la marche arrière) ; l’embrayage n°2, les rapports pairs. Fondamentalement, on peut donc parler de deux boîtes de vitesses en une. Cette solution sophistiquée a permis d’éliminer l’interruption du flux de force motrice lors d’un changement de rapport. Cela confère une dynamique incomparable au processus. Le rendement élevé de cette boîte rivalise quasiment avec celui d’une transmission manuelle classique.

    Cela est à mettre sur le compte d’une gestion de boîte hydraulique et électronique intelligente, des deux embrayages et de respectivement deux arbres primaires et deux arbres secondaires. Grâce à cette association, à l’accélération, le rapport directement supérieur à celui engagé est en permanence « en attente », prêt à être activé. Et ce, avec la rapidité de l’éclair. Exemple : lorsque la voiture roule en 3e, la 4e est déjà engrenée mais pas encore embrayée. Dès que le point de passage idéal est atteint, l’embrayage associé à la 3e s’ouvre tandis que l’autre se ferme. Le processus implique un croisement entre l’ouverture d’un embrayage et la fermeture de l’autre. D’où le confort qui caractérise aussi le changement de vitesse, dont la durée totale n’excède pas les trois à quatre centièmes de secondes ! À la décélération et dans certaines zones de charge moteur, c’est le rapport directement inférieur qui est « mis en attente » en vue d’un rétrogradage ultra-rapide.

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    Parallèlement aux modes 100% automatiques « D » et « S », la boîte à deux embrayages propose une fonction « Tiptronic » grâce à laquelle le conducteur peut passer les vitesses manuellement au moyen du levier sélecteur / des commandes au volant. L’un comme l’autre est synonyme du confort qui rivalise avec les meilleures boîtes automatiques classiques et d’un plaisir d’utilisation au superlatif. Pour la première fois, les amateurs de conduite sportive ont l’impression que le passage des rapports est une réponse instantanée à une pression sur un bouton. Les passages de rapport – sans interruption de la force motrice – sont à ce point « secs » qu’aucune boîte manuelle ou automatique ne peut rivaliser avec la boîte à deux embrayages dans cette discipline. Mieux encore : lorsque le mode « S » (sportif) est sélectionné, la gestion du moteur / de la transmission donne même pour ainsi dire un coup d’accélérateur pendant la phase de rétrogradage, augmentant encore la dynamique du processus.

    Pour plus de détails, veuillez consulter les fiches « Pour le spécialiste » et « Evolutions » en annexe. Voir aussi le glossaire.

  3. La boîte de vitesses multitronic Performance Eco-conduite Confort

    La boîte multitronic est une boîte automatique à variation continue.

    Fonctionnement

    Le fonctionnement de la boîte CVT repose sur un « variateur » qui se compose d’une paire de poulies très robustes reliées par une courroie de transmission trapézoïdale. Les flasques (ou plateaux) peuvent se rapprocher ou s’écarter l’une de l’autre sur leur axe. Ces variations d’écartement entre deux surfaces coniques déplacent le périmètre d’emprise de la courroie sur ces flasques, générant une plage infinie de démultiplications de transmission.

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    La courroie tournant entre les plateaux coniques joue un rôle vital, car elle transmet la totalité du couple de l’arbre primaire vers l’arbre secondaire sans aucun autre élément de solidarisation. La force motrice est transmise exclusivement par le frottement de cette courroie sur les deux surfaces coniques. En lieu et place de cette courroie habituellement utilisée dans les boîtes de vitesses CVT, Audi a préféré une chaîne articulée entièrement en acier, mais presque aussi souple qu’une courroie trapézoïdale. Cette chaîne est d’une robustesse qui lui permet de transmettre des couples nettement plus élevés que tout système de courroie. De nombreuses années de tests ont démontré l’extrême fiabilité de cette chaîne et sa résistance « à vie » (celle du véhicule, s’entend !).

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    Avantages

    La boîte multitronic réunit les avantages de tous les types de transmissions connus au moment de son lancement et les surpasse dans leurs points forts respectifs.

    • Étant donné que les changements de démultiplication s’effectuent de façon continue, progressive et sans à-coups, elle s’avère plus confortable que toutes les boîtes automatiques.
    • Du fait que le moteur tourne constamment au régime le plus favorable en termes de consommation, la multitronic est aussi plus économique que les boîtes mécaniques, dont les rapports fixes offrent certes le meilleur rendement possible, mais sollicitent le moteur dans certaines plages de régimes à plus forte consommation.
    • De plus, la multitronic change les démultiplications avec une précision et une rapidité auxquelles ne saurait prétendre le plus expérimenté des conducteurs. La première Multitronic est aussi la première boîte automatique permettant des consommations inférieures à celles du même véhicule doté d’une boîte mécanique à 5 rapports tout en offrant de meilleures performances et un confort plus élevé ! Ce concept a constitué un nouveau jalon dans le développement de systèmes de transmission. D’autant plus que, grâce à la production en série de la multitronic combinée à un 6 cylindres, le principe du CVT, jusqu’ici limité aux petits moteurs et faibles couples, a pu être étendu à une gamme de puissances sensiblement plus élevées.
    • Le fleuron de la multitronic réside dans sa capacité à reproduire le fonctionnement d’une boîte de vitesses mécanique, à l’image de la tiptronic. Dans ce mode, Audi propose aujourd’hui 8 « rapports » que le conducteur sélectionne par de brèves impulsions appliquées au levier lorsque ce dernier se trouve dans la coulisse de droite de la grille de sélection ou encore par l’intermédiaire des commutateurs à bascule situés au volant. Ces 8 niveaux de démultiplication sont préprogrammés en mémoire. À chaque « rapport » sélectionné par le conducteur correspond un niveau de démultiplication fixe imposé au variateur. Malgré cela, même en mode manuel caractérisé par une conduite sportive, le passage des démultiplications s’effectue de façon quasiment lissée et sans à-coups grâce au processus d’adaptation en continu.

    Pour plus de détails, veuillez consulter la fiche « Pour le spécialiste » en annexe.

  4. La boîte de vitesses et la commande de boîte tiptronic Performance Eco-conduite Confort

    Le terme « tiptronic » désigne à la fois un type de boîtes de vitesses et une commande de boîte. Porsche en détient le brevet. En 1994, Audi fut la première marque à introduire une commande de boîte tiptronic sur une voiture autre qu’une voiture de sport. La tiptronic laisse au conducteur le choix de profiter des avantages d’une boîte automatique moderne ou de changer de vitesse manuellement sans devoir actionner de pédale d’embrayage.

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    Pour ce qui est de son fonctionnement de base, la boîte tiptronic s’apparente à une boîte de vitesses automatique traditionnelle : lorsque le levier sélecteur est en position « D », les différents rapports sont engagés automatiquement en fonction de multiples paramètres. Si le conducteur souhaite changer de rapport manuellement, il place le levier sélecteur dans la coulisse de commande manuelle. Il suffit alors de donner une brève impulsion au levier vers l’avant ou l’arrière (ou d’utiliser les palettes au volant) pour que la commande déclenche le passage au rapport supérieur ou inférieur (il s’agit là d’une technologie issue de la compétition automobile de haut niveau, où les boîtes séquentielles équipent presque toutes les voitures). Le rapport sélectionné est indiqué sur le combiné d’instruments.

    Avec l’arrivée des boîtes multitronic, DSG, S tronic et PDK, le principe de la commande tiptronic a été élargi à des transmissions autres qu’automatiques, ces boîtes en étant d’office dotées.

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