Technique : la transmission automatique

Les transmissions pour les nuls

Boîte automatique, boîte séquentielle, boîte robotisée, variateurs, double embrayage, transmission hydrostatique… la moto propose aujourd’hui de multiples alternatives à la boîte de vitesses. De quoi y perdre son latin. Le Repaire des Motards vous propose un petit tour d’horizon pour y voir plus clair.

Panacée universelle en sport automobile, la boîte séquentielle est notre lot quotidien. Comme monsieur Jourdain fait de la prose sans le savoir, l’utilisateur de la pire des 125 chinoise dispose d’une boîte séquentielle au même titre que la dernière Porsche. En fait, il s’agit d’une boîte dont les rapports se passent « en séquences », c’est à dire dans un ordre précis et immuable.

En effet contrairement à une voiture où l’on peut passer directement de seconde en 4ème ou en 5ème si on le désire, sur une moto, il faut impérativement respecter les étapes, 3ème, 4ème et enfin 5ème. La faute au mécanisme de sélection par barillet qui impose un ordre de passage, contrairement au levier de vitesses que l’on positionne à l’endroit de son choix dans une voiture.

Séquentielle

Sur une boîte de vitesses traditionnelle, l’ordre de passage des vitesses est imposé par le barillet de sélection. On dit que la boîte est séquentielle car on passe les vitesses l’une après l’autre, sans pouvoir sauter de rapport.

Les boîtes robotisées

On la trouve pour l’instant sur les Yamaha FJR AS et sur la 1200 VFR DTC traitée par ailleurs. Il s’agit d’une boîte conventionnelle « à barillet », où la commande est mécanisée au moyen d’un actionneur électrique. Le pilote agit sur une gâchette et provoque le passage des rapports quand il le souhaite.

La commande agit simultanément sur le sélecteur et sur l’embrayage pour permettre l’engagement ou le désengagement des pignons.

Sur le principe la transmission de la moto ne change pas, c’est juste sa commande qui est automatisée.  Pour éviter de devoir débrayer lors de l’arrêt, l’embrayage est lui aussi asservi, ou pourrait être centrifuge, comme sur un scooter, de telle sorte qu’il débraye automatiquement en dessous d’un certain régime moteur. Du point de vu des performances, pas de changement, rien n’est altéré. Il y a même un léger mieux à l’accélération avec le double embrayage. Seule l’énergie utilisée par le pilote pour débrayer et actionner le sélecteur est désormais fournie par le moteur.

ROBOT cup

La boîte de la 1300 FJR est une boîte séquentielle robotisée. Elle se commande à la main ou au pieds. Le levier d’embrayage a disparu. C’est une forme de boîte automatique.

Les CVT « Continuous Variation Transmissions »

Les transmissions à variation continue, ou « variateurs » se trouvent sur les scooters et sur l’Aprilia Mana. On parle de variation continue car il n’y a pas de paliers d’étagement comme sur une boîte de vitesses.

Pour faire une analogie, la boîte est un escalier, le variateur un plan incliné. Le mouvement est transmis d’une poulie menante à une poulie menée via une courroie. L’étagement se faisant par la conicité des poulies, la courroie s’y déplace en glissant de façon continue sans pour autant cesser de transmettre le couple.

De fait le pilote garde les gaz ouverts en toutes circonstances ce qui lui garantie des accélérations « canonnnesques ». Inconvénient du procédé : son mauvais rendement matérialisé par l’important système de refroidissement qu’il nécessite et les consommation élevées. Comparez l’appétit d’une Mana 850 et d’une 900 TDM et vous verrez. En glissant sur les cônes, la courroie frotte et s’use, dissipant de l’énergie qui se transforme en chaleur. C’est pourquoi hormis de rares exceptions (Daf, Fiat, Audi) on ne l’utilise pas ou peu en voiture.

Le variateur peut-être purement centrifuge, comme dans 95% des cas, ou électronique comme sur la Mana ou le Burgman 650. Dans ce second cas, les mouvements du variateur sont commandés par des actionneurs électroniques qui déterminent le rapport de transmission idéal en fonction du régime moteur et de l’ouverture des gaz. L’avantage, c’est de pouvoir coupler la cartographie du variateur à celle de l’injection au profit des performances accrues et d’une consommation en légère baisse comparativement au variateur centrifuge. A l’opposé du variateur centrifuge qui ne réagit qu’au régime moteur, le variateur électronique peut opter pour un rapport très long quand vous roulez tranquille sur un filet de gaz, car vous n’avez pas besoin de puissance. D’où une consommation plus basse. Au contraire, vous ouvrez soudainement en grand, le variateur passe sur un rapport très court pour vous offrir une accélération optimale. Ce procédé possède en outre l’avantage de permettre à son pilote de sélectionner lui-même au moyen d’un interrupteur des positions déterminées qui correspondent à des « vitesses ». C’est ce que proposent la Mana, le Gilera 800 GP et le Burgman 650.  Du point de vu de l’utilisateur, c’est assez proche d’une 1300 FJR, mais sur le principe, c’est fondamentalement différent, d’où la confusion dans les esprits.

Variateur électronique Burgman 650

Contrairement aux autres scooters équipés de variateurs purement centrifuges le Burgman 650 est doté d’un variateur électronique piloté en fonction du régime, de la vitesse et de l’ouverture des gaz.

Premier roadster automatique l’Aprilia Mana dispose elle aussi d’un variateur piloté électroniquement. Notez les ouïes d’aération importantes synonymes de chaleur et donc de mauvais rendement.

La transmission hydrostatique

L’arrivée de la VFR 1200 DTC ne doit pas nous faire oublier l’autre boîte automatique Honda  présente sur la DN 01 et baptisée HFT (pour Human Friendly Transmission)

Human Friendly Transmission

Entraînée par le moteur, la boîte hydrostatique comporte une pompe et un moteur hydraulique. Dans cette pompe, un plateau incliné (à gauche en gris) pousse des pistons qui transforment la puissance du moteur en pression hydraulique (fluide rouge). Sur le même axe, on trouve un moteur hydraulique qui va opérer la transformation inverse, c’est à dire reconvertir la pression en puissance.  Un actionneur électrique (visible en violet sur le schéma)  permet de modifier l’inclinaison du plateau du moteur hydraulique. Cette action fait varier la course des pistons qui entraînent la rotation du plateau mené (en gris à droite). Changer la course signifie aussi changer la cylindrée des pistons, ce qui réduit ou augmente le nombre de tours de l’arbre de sortie pour un même nombre de tours de la pompe en entrée. On obtient donc ainsi une modification continue du rapport de transmission entre l’arbre d’entrée et celui de sortie. Le HFT est donc bel et bien une CVT (continuous Variation transmission) au même titre qu’un variateur. Enfin, pour éviter toute perte, il est possible de verrouiller directement arbres d’entrée et de sortie, ce qui signifie une liaison directe entre le moteur thermique et l’arbre de transmission, quasiment sans perte de rendement (96 % selon Honda).

Compacte, la boîte hydrostatique Honda concurrence les variateurs électroniques. Comme sur un Burgman ou une Aprilia Mana, on peut sélectionner 6 positions pré-définies correspondant à 6 rapports de boîte différents parmi l’infinité de combinaisons disponibles.

Les autres

Voilà pour l’essentiel des transmissions « automatiques » disponibles en moto. Sur deux roues, hormis dans un passé lointain (400 et 750 Hondamatic et guzzi 1000 convert) on a très peu utilisé de convertisseurs de couple tels qu’on les connaît en automobile. Lourds, volumineux et d’un rendement assez faible, ils nous ont été épargnés.