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Les boîtes de vitesses automatiques d’une voiture

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La transmission automatique intégrale assure non seulement l’enclenchement des vitesses et l’embrayage progressif, mais également la sélection des rapports, si bien que le conducteur est délivré de toute manœuvre concernant la transmission. Les modèles actuels permettent néanmoins de reprendre le contrôle de la sélection des vitesses, sous forme séquentielle.

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Toutes les transmissions automatiques actuelles comportent au moins deux trains épicycloïdaux, un ou plusieurs embrayages multi-disques à bain d’huile, des freins à bandes, un convertisseur de couple hydraulique, une ou deux pompes à huile fournissant la pression et un bloc de commande hydraulique comportant des circuits complexes et des clapets entraînant les passages de vitesses.

Le train épicycloïdal

Il est constitué d’un pignon central appelé planétaire, autour duquel sont disposés trois petits pignons engrenés avec lui, appelés satellites. Ces pignons, portés par un bâti appelé porte-satellites, sont eux-mêmes enfermés dans un anneau à denture intérieure appelée grande couronne. En bloquant la grande couronne, ou le planétaire, ou un satellite, ou le porte-satellites, on obtient en théorie huit rapports de démultiplication possibles. Dans la pratique, le satellite n’est jamais bloqué, ni entraîné. En fait, un train épicycloïdal ne donne que deux rapports.

La boîte de vitesses classique à arbres parallèles, est, mécaniquement parlant, archaïque et peu rationnelle. En effet, les forces exercées sur les arbres parallèles tendent à fléchir ces arbres, à désaligner les paliers, à faire éclater les carters et travailler anormalement les roulements. Au contraire, le train épicycloïdat est remarquable dans sa conception ; il est compact, et n’engendre aucune déformation ou force anormale.


Le coupleur hydraulique

Il est constitué de deux demi-couronnes comportant chacune, sur son pourtour, un canal de section semi-circulaire garni d’ailettes intérieures, le tout baignant dans l’huile. Les canaux se font face et l’huile parcourt à l’intérieur un trajet en spirale circulaire. L’une des couronnes s’appelle la pompe et l’autre la turbine. La pompe, entraînée par le vilebrequin moteur, projette l’huile sur la turbine qui entraîne la boîte de vitesses. Le coupleur ayant un rendement assez mauvais, il a été vite remplacé par le convertisseur, qui est un coupleur à l’intérieur duquel une troisième turbine tourne folle dans un sens, grâce à une roue libre : c’est le réacteur. Ainsi, la circulation de l’huile entre les aubes est mieux guidée et le rendement est meilleur. Le convertisseur présente la particularité de démultiplier le couple moteur tout en autorisant un patinage de la transmission au démarrage. Malheureusement, un léger patinage persiste, même en régime de croisière, et c’est pourquoi certains types de transmission sont également équipés d’un embrayage classique à commande hydraulique, qui accouple mécaniquement la transmission et supprime le patinage, donc la perte de rendement et la consommation d’essence.


Les embrayages multi-disques à bain d’huile

Ils sont serrés par des pistons commandés par pression hydraulique, de même que les freins à bandes, dont l’une des extrémités est fixée au carter et l’autre repoussée par un piston hydraulique. La bande encercle un tambour renfermant le train épicycloïdal.


Les circuits hydrauliques

Ils sont alimentés par deux pompes à huile : la pompe avant, entraînée par le convertisseur, alimente celui-ci et le circuit de commande ; elle assure aussi la lubrification au ralenti, en première et en marche arrière. La pompe arrière, entraînée par l’arbre de transmission, alimente le convertisseur, le circuit de commande et assure la lubrification sur les rapports supérieurs. Si la batterie est à plat, elle permet le démarrage "en poussant la voiture », puisqu’elle débite dès que la voiture roule, moteur arrêté. Sur les transmissions modernes, cette deuxième pompe est généralement supprimée.

 

Les différents circuits du réseau hydraulique ont chacun leur fonction : le circuit du convertisseur alimente celui-ci, les circuits de commande et de modulation commandent les freins et les embrayages, les circuits de progressivité et de retardement déterminent l’enclenchement des rapports.



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Voir aussi :
Refaire la boîte de vitesses d’une voiture
Les boîtes de vitesses semi-automatiques d’une voiture
La vidange de la boite de vitesses d’une voiture


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