La boîte de vitesses automatique, une technologie devenue populaire
Le convertisseur automatique, cet élément central de la boîte automatique
Le fonctionnement d’une boîte automatique à convertisseur
La transmission automatique à convertisseur : le choix du confort et de la performance
Conclusion
Pour mieux appréhender l’importance et le fonctionnement du convertisseur automatique, il est opportun de rappeler ce qu’est une boîte de vitesse automatique ; cette technologie automobile désormais très populaire dans l’industrie et plébiscitée par de nombreux constructeurs.
La boîte de vitesses automatique désigne un type de transmission qui permet de passer d’une vitesse à une autre sur un véhicule, sans intervention directe du conducteur. Par opposition à la boîte manuelle, le modèle automatique ne dispose pas de pédale d’embrayage. Ainsi, sur une voiture dotée d’une boîte automatique, le pied gauche du conducteur est au repos.
Cette technologie de passage de vitesse se caractérise aussi par une sélection de lettres :
D pour démarrer ;
N pour point mort (neutre) ;
P pour parking ;
R pour reculer.
En plus de ces lettres classiques, des chiffres désignant le nombre de vitesses sont visibles sur la boîte automatique, ainsi que d’autres lettres (généralement B, L, M, S et W).
Depuis plusieurs années, les boîtes de vitesses automatiques gagnent en popularité dans l’industrie automobile au détriment des boîtes manuelles. Elles font progressivement disparaître la pédale d’embrayage pour laisser place au passage des rapports de vitesses basés sur les positions D, N, P et R. Les boîtes automatiques présentent divers avantages et se déclinent en différents modèles.
Ainsi distingue-t-on :
La boîte de vitesses automatique à embrayage simple : Encore appelée boîte robotisée, elle équipe souvent les citadines et véhicules peu puissants ;
La boîte de vitesses automatique à double embrayage : Plus puissante que la précédente, elle confère de meilleures performances aux voitures qu’elle équipe ;
La boîte de vitesses automatique à convertisseur automatique de couple : C’est un mixte entre la boîte robotisée et la boîte à embrayage double qui offre d’excellentes performances moteur ;
La boîte de vitesses automatique à variation continue : Plus connues sous le nom de boîte CVT, elle a l’avantage de réduire la consommation de carburant. Cependant, en termes de puissance et de performances, elle reste plutôt limitée comparée aux autres technologies.
Le convertisseur de couple est un élément central de la boîte de vitesses. Il sert d’embrayage aux boîtes automatiques et se situe entre le moteur et la boîte de vitesses proprement dite ; deux éléments dont il assure la liaison. Plus clairement, le convertisseur automatique de couple relie l’arbre moteur et la boîte de vitesses de l’automobile. Il isole la boîte de vitesses et démultiplie le couple quand les vitesses d’entrée et de sortie changent. Ce faisant, le convertisseur permet au moteur de tourner continuellement, indépendamment de la transmission.
Le convertisseur de couple se compose de plusieurs éléments que sont :
Une turbine ;
Une pompe ;
Un stator avec roue libre ;
Un embrayage de pontage dans les boîtes automatiques à convertisseur de couple.
Il est également appelé convertisseur hydraulique parce que ces éléments qui le composent se situent à proximité du carter d’huile et baignent dans l’huile de transmission.
Sur une boîte automatique à convertisseur, ce composant a la même fonction que l’embrayage sur une boîte manuelle. En réalité, le convertisseur automatique permet de préserver la partie mécanique de la boîte de vitesses, optimisant ainsi sa durée de vie et le confort de conduite. Il impulse la force de mouvement de rotation du moteur, permettant donc à la voiture d’avancer et d’accélérer. Aussi appelée régime moteur, cette force de rotation est exprimée en tours par minute. Plus elle est importante, plus le convertisseur automatique tourne vite et le couple est élevé.
Dès que le conducteur démarre le moteur, la pompe qui est reliée au volant tourne et projette l’huile de transmission vers l’extérieur, pour permettre que suffisamment de liquide entre en son sein. Pendant ce temps, la turbine qui elle, est reliée à la boîte de vitesses, est immobile.
En poussant l’huile de transmission vers l’extérieur, la pompe crée un tourbillon et augmente la pression, transformant l’énergie mécanique du moteur en énergie de flux d’huile. L’énergie de flux ainsi créée est maintenant transmise de l’huile à la turbine. Étant liée à la transmission, la turbine va la faire tourner pour permettre à la voiture de se mettre en mouvement. L’huile permet donc de transmettre le couple entre le moteur et la boîte de vitesses, laquelle est reliée aux roues via un cadran.
Lorsque la transmission automatique fonctionne normalement, la pompe tourne plus vite que la turbine, créant des pertes. Ces dernières peuvent être évitées grâce à l’embrayage de pontage. Lorsqu’il est actionné normalement, la pompe est légèrement freinée dans son mouvement. A partir de ce moment, elle tourne à la même vitesse que la turbine. Quant au stator, il assure le fonctionnement optimal de la pompe et la turbine lorsque ces derniers tournent.
La transmission automatique à convertisseur est une technologie désormais très répandue sur le marché automobile. Et pour cause, elle revêt de nombreux atouts.
Le confort de passage élevé des vitesses est certainement le premier atout d’une transmission à convertisseur automatique. Avec ce type de boîte, les passages de vitesses sont presque imperceptibles et se font avec une fluidité impressionnante. Effectivement, quand la vitesse de la turbine varie dans le convertisseur de couple, la pression de l’huile varie au même rythme, permettant un changement de rapports particulièrement fluide, peu importe le sens.
A la faveur de l’absence de disque d’embrayage et de friction interne, la transmission à convertisseur automatique offre un maximum de confort et une fiabilité à toute épreuve. Elle se caractérise par une douceur remarquable, une absence totale de vibration émanant des roues ou du vilebrequin du moteur, une quasi absence de frottement mécanique et donc aucune usure.
La transmission de rapports à convertisseur automatique est aussi une technologie efficace pour le remorquage automobile, la traction de bateau, de remorque ou de toute autre charge lourde, ceci peu importe le relief de la surface empruntée. Elle permet d’éliminer tout risque de patinage ou de surchauffe du disque d’embrayage (qui est remplacé par de l’huile sous pression), mais pas que.
La boîte automatique à convertisseur de couple a la possibilité d’augmenter toute la plage de couple du moteurauquel elle est associée, ceci dès le démarrage de la voiture. C’est dire que même dans une côte, lorsque le véhicule tracte une charge, le convertisseur automatique l’empêche de reculer.
Les anciennes générations de boîte de vitesses automatique à convertisseur de couple étaient critiquées pour leur lenteur et la surconsommation de carburant qu’elles génèrent. En effet, elles étaient souvent équipées de 3 ou 4 rapports de démultiplication.
Aujourd’hui, avec les nouvelles transmissions dotées de 6, 8, 9 voire 10 rapports, ces défauts sont désormais un lointain souvenir. Pour la plupart développées par le japonais Aisin et l’allemand ZF, les références absolues parlant de boîte automatique, ces générations actuelles de boîtes à convertisseur automatique de couple font l’unanimité pour leur efficience et leur sportivité.
Mieux, sur le critère de la vitesse, les transmissions à convertisseur automatique conçues aujourd’hui sont capables de rivaliser avec les boîtes automatiques à double embrayage. D’ailleurs, parlant de fiabilité et de confort d’utilisation, elles les surpassent largement.
Cependant, il faut dire que le convertisseur automatique est une technologie dont le développement est techniquement complexe et financièrement coûteux. Pour cette raison, les constructeurs préfèrent en équiper leurs voitures haut de gamme et « one-off » comme cette Rolls-Royce Phantom.
Le convertisseur automatique est une technologie présente sur certaines boîtes de vitesses automatiques. Désormais très populaire dans l’industrie automobile, elle est considérée à certains égards comme la norme parlant de transmission automatique. Un plébiscite mérité ; tant le convertisseur de couple automatique revêt des atouts : passage de vitesses fluide et confortable, augmentation du couple au démarrage, efficacité lors du démarrage en côte et fiabilité à toute épreuve. Compte tenu de son coût de développement élevé, la transmission à convertisseur automatique n’équipe que les voitures haut de gamme des constructeurs automobiles.
