Les types de boîtes de vitesse
Les systèmes de boites de vitesse évoluent naturellement depuis les débuts de la construction automobile. Les boites de vitesse actuelles peuvent être classées en trois catégories : les boites de vitesse mécaniques, les boites de vitesse automatiques et les boites de vitesse robotisées. Revenons sur leur conception et leurs caractéristiques respectives pour pouvoir bien choisir son type de voiture.
Les boites de vitesse mécaniques
Une boite de vitesse mécanique se compose d’un arbre primaire, d’un arbre secondaire et d’un troisième arbre. Les rapports sont orchestrés par plusieurs éléments : les pignons, les crabots et les synchroniseurs. Pour les rapports de marche avant, les pignons affichent un profil hélicoïdal. Ils sont d’ailleurs plus silencieux que les pignons à denture droite utilisés pour la marche arrière. Enfin, le levier de commande est connecté aux fourchettes.
Comment fonctionne une boite de vitesse mécanique ?
L’arbre primaire restitue le mouvement du vilebrequin du moteur via l’embrayage. L’arbre secondaire qui comporte pignons, crabots et synchroniseurs, délivre le mouvement vers les roues. Un troisième arbre est destiné au rapport en prise directe, connectant alors les deux arbres précédents afin d’aligner la vitesse du moteur et des roues. Les diverses pièces sont activées grâce aux fourchettes connectées au levier de commande.
Les boites de vitesse mécaniques consomment un peu moins de carburant en fonction des conditions de conduite. Elles confèrent de meilleures sensations de sportivité au véhicule. En revanche, les réparations sont coûteuses et délicates. Très sollicitées, leur usure est assez rapide. Enfin, la boite de vitesse mécanique est moins confortable pour conduire en ville et les changements de rapport moins rapides.
Les boites de vitesse automatiques
Les boites de vitesse automatiques sont formées de trains épicycloïdaux positionnés en cascade. Ils sont solidarisés par des freins et des embrayages pour créer plusieurs rapports. Un convertisseur de couple hydraulique se substitue à l’embrayage traditionnel. Celui-ci présente une pompe hydraulique haute pression, sous la forme d’une première turbine. Une seconde turbine est connectée à l’arbre de la boite automatique et un stator est mis en place pour gérer les flux de l’huile. Parfois, certains modèles possèdent un double embrayage remplaçant le convertisseur de couple.
Côté avantages, le processus automatique supprime les manœuvres de la boite de vitesse, permet le passage des rapports plus rapidement, améliore le confort de conduite (pas d’à-coups), définit seul le bon rapport selon les chaussées. Côté inconvénients, on note une légère hausse de la consommation de carburant et des frais de réparation ou de remplacement onéreux.
Les boites de vitesse robotisées
Cette formule est un compromis des deux précédentes, regroupant les avantages des modes automatique et manuel. La boite robotisée est performante pour les petits modèles de véhicules aux moteurs peu puissants. Mais elles équipent désormais des voitures puissantes.
Ses avantages sont nombreux : mode de conduite complètement automatique et possibilité de basculer vers un mode de conduite manuel (levier de vitesses au volant), double embrayage offrant des changements de rapports plus rapides. Pour les inconvénients, on relève une moindre fiabilité des modèles anciens et des coûts de réparations élevés.
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