Les boîtes robotisées à double embrayage (2/2)

04/08/2012 at 12:25 , , , , , , ,

Je vous avais parlé lors du dernier article des boîtes robotisées et nous étions resté sur le constat suivant : « c’est bien mais on a toujours une rupture de couple lors des passages de rapport« . La solution pour pallier à ce problème est d’utiliser un double embrayage.

Comment ce système fonctionne-t-il ?

Une boîte à double embrayage est un assemblage de deux demi-boîtes « traditionnelles ». Pour les boîtes à 6 vitesses, elle est souvent constituée de la manière suivante :

– une demi-boîte avec les rapports impairs (en rouge sur le schéma ci-dessus)

– une demi-boîte avec les rapports pairs (en bleu)

Chaque boîte est reliée à un embrayage et les leurs axes primaires sont concentriques. Regardons de plus près le passage d’un rapport 1-2 :

1er rapport engagé

Lorsque le 1er rapport est enclenché :

– l’embrayage 1 est embrayé

– le baladeur accouple le pignon fou n°1 à l’axe secondaire (flèches vertes)

– le couple est ainsi transmis selon les flèches jaunes

1er rapport engagé / présélection du 2ème rapport

Lors de la présélection du 2ème rapport :

– l’embrayage 1 est toujours embrayé

– le baladeur accouple toujours le pignon fou n°1 à l’axe secondaire (flèches vertes)

– un autre baladeur accouple le pignon fou n°2 à l’axe secondaire (flèche oranges)

– le couple est toujours transmis par l’intermédiaire du pignon fou n°1 puisque seul l’embrayage 1 est embrayé

Passage du 2nd rapport

– l’embrayage n°1 est progressivement débrayé en même temps que l’embrayage n°2 est embrayé

– le couple est ainsi transmis par les flèches jaunes

– le baladeur qui accouplait le pignon fou n°1 est remis en position de repos pour pouvoir présélectionner une autre vitesse en fonction de la demande du conducteur

On comprend bien ici l’intérêt du double embrayage : il permet le passage très rapide d’un rapport sans aucune rupture de couple. Le temps de passage est uniquement lié au temps d’embrayage/débrayage.

Il s’agit d’un exemple sur une boîte bien précise mais l’idée est là, et malgré des conceptions différentes, le mode de fonctionnement est identique.

Les avantages sont donc nombreux :

– d’un point de vue des performances, lors des accélérations

– d’un point de vue de la consommation de carburant

– le choix est donné au conducteur : soit en mode tout automatique, car il faut bien avouer que même si on aime maîtriser le passage des rapports, il est parfois bon de laisser faire les calculateurs (ville, embouteillages, …) soit en mode semi-automatique où il choisit de passer les vitesses quand il le souhaite

Les inconvénients :

– un prix bien évidemment plus élevé qu’une boîte manuelle

– des actionneurs, un embrayage, une gestion électronique en plus et par conséquent un risque de non-fiabilité plus important qu’une boîte manuelle

– il lui était également reproché d’être limité lors d’une utilisation très sportive où il arrive, lors d’un freinage par exemple, qu’on ait besoin de descendre de plusieurs rapports  (5->3 , 6->2, 6->4 par exemple)

En fonction de la demande du conducteur sur la pédale d’accélérateur (lever de pied par exemple), le calculateur présélectionne automatiquement une vitesse. Par exemple si on est en 6ème et qu’on lève le pied, il va présélectionner automatiquement la 5ème : si l’on demande de rétrograder, le passage en 5 sera donc quasi instantané.

Par contre si on demande une autre vitesse, il y a plusieurs possibilités :

– soit le rapport demandé est situé sur l’autre demi-boîte (rapports pairs / impairs) par exemple si on est en 6ème et qu’on demande le 3ème ou le 1er : le temps de passage sera légèrement plus lent que le passage 6->5 puisque le baladeur (qui était présélectionné sur le 5) doit être présélectionné sur le 3 ou le 1.

– soit le rapport demandé est situé sur la même demi-boîte, par exemple si on est en 6ème et qu’on demande le 4ème ou le 2nd : le temps de passage sera encore plus élevé. Pour un 6->4, la boîte fait déjà 6->5 puis 5->4. Par contre pour un 6->2, la boîte fait un 6->5 puis 5->2 (voir point précédent). Je pensais qu’il était possible de fonctionner en boîte « simple embrayage » pour ce type de passage de rapport mais il semble que non. Si toutefois vous avez des infos je suis preneur 😉

Où peut-on trouver des boîtes robotisées à double embrayage ?

Les premiers boîtes de vitesses de ce type sont apparues dans les années 80 du côté de chez Porsche et Audi et étaient utilisées pour la compétition : Porsche 956 et 962 pour le Mans et Audi Quattro S1 en rallye.

Pour le plaisir une vidéo de la S1 :

Il faut attendre 2003 pour que ce système apparaissent en série chez Volkswagen sur la Golf Mk4 R32. Encore une vidéo qui met bien en évidence les passages de rapport en fonction de la demande pédale :

On en trouve désormais chez BMW avec 7 rapports et qui est, je trouve, vraiment impressionante. Exemple avec cette M3 E92 :

On en trouve également chez Alfa Roméo sur la MiTo, chez Hyundai sur le Veloster, chez Mercedes sur la SLS AMG, chez Nissan sur la GT-R, chez PSA sur le 4007/C-Crosser, chez Porsche bien entendu, chez Renault sur la Mégane et bien d’autres…

Pour le plaisir une dernière avec la Ferrari 458 Italia, elle aussi dotée de ce système :

 

Crédits images : http://auto.howstuffworks.com/

 

14 Comments

  • Joli tout ça, merci pour ces infos!
    C’est vrai qu’avec ce type de boite, les passages de vitesse sont hyper rapides. En comparaison, j’ai roulé un X1 2.0d 177ch avec boite séquentielle, rien à voir, je me trainais!

    • Ah oui mais c’était une boîte automatique traditionnelle ou une robotisée ?

      C’est clair qu’une fois qu’on a goûté au double embrayage, ça doit être difficile de s’en passer…

  • boite traditionnelle.
    d’ailleurs, une boite robotisée est aussi appelée séquentielle non? fouette moi si je me trompe…

    • 🙂 Oui on parle d’habitude plus de boîtes à commande séquentielle pour les boîtes robotisées que pour les boîtes automatiques traditionnelles même si l’idée est la même et que le séquentiel est là pour dire qu’on ne peut passer que la vitesse supérieure ou inférieure..

  • remino2003

    Non, les boites « séquentielles » ça n’existe pas vraiment! C’est un terme qui est apparut lorsque ces boites ont débarquées en sport auto pour expliquer a Mr tt le monde que l’ont fait des boites pas automatiques et pas manuelles.

  • lutilex

    l’inconvénient dont tu parles à la descente ne me paraît pas en être réellement un (hormis peut être en compétition) puisque par définition quand on freine on accélère pas. Sur un petit freinage on ne descendra que d’un seul rapport, donc pas de souci. Sur un plus gros, même en descendant les rapport à la volée, je pense qu’une bonne boîte double embrayage a le temps de faire un 6-4 par exemple puisque le freinage est plus long. Même avec une rupture de couple, c’est insensible puisqu’on ne touche pas à la pédale de droite.
    Mais de toutes manières je pense qu’en compétition un système a été trouvé pour pallier cet inconvénient non

    • Je suis tout à fait d’accord, d’où mon « pour une utilisation très sportive ». Je pense également qu’il est possible de contourner ce « problème » sans trop de souci.. J’ai trouvé des traces de plaintes de gens sur le web, mais qui devaient dater du début des boîtes robotisées.

  • vince

    Salut, je suis assez mauvais en tout ce qui concerne la mécanique!!
    avec l’utilisation d’une boite double embrayage, ou robotisé classique, il n’y a plus de « pédale » d’embrayage?! le conducteur se retrouve avec seulement deux pédales, frein et accélérateur. Je me trompes?

  • stl

    Non une boite séquentielle et une boite double embrayage ne sont pas du tout la même chose
    Dans une boite séquentielle, il y a un train d’engrenage et de synchro avec autant de fourchette que de vitesse. Une PDK/DSG c’est 2 boites en série ou une fourchette actionne un synchro dans un sens ou dans un autre et permet la sélection de 2 vitesses (pas en même temps!!)

  • Fangio

    Slt, merci pour l’article très intéressant. Une chose que je n’ai pas bien comprise: si on est en 3eme par exemple, quelle vitesse suivante sera présélectionnée ? La 2cde ou la 4ème? Comment le calculateur peut anticiper sur la vitesse qui va suivre?

  • C’est vrai que le monde de l’auto a évolué ces dernières années. En ce qui me concerne, j’ai toujours préféré les boites manuelles que les automatiques peut-être parce que cela nous oblige à nous concentrer et nous appliquer (je trouve cela plus actif comme conduite). Mais la mode est aujourd’hui, et cela de plus en plus, aux boites automatiques. Je pense que la raison en est qu’il est devenu tabou de parler conduite active assimilée à la conduite dynamique ou la vitesse « responsables » d’accidents et de morts sur nos route. Je ne débattrai pas sur ce sujet mais j’ai mon avis.
    Le mode de pensée a peut-être été il y a une vingtaine d’années que puisqu’il fallait rouler plus doucement, autant adopter la boite auto qui, il faut bien le dire, nous amène également à bon port et sans se faire suer avec des changements de vitesses devenus presque inutiles lors d’une conduite de week-end.
    Tout ceci à l’époque avec des boites auto à convertisseur avec 4 rapports contre cinq en général pour les manuelles. On a proposé ensuite la commande séquentielle qui, si elle n’offrait pas réellement un grand intérêt sur des boites aussi peu dynamiques avait au moins le mérite de se dire que l’on pouvait la plupart du temps laisser faire l’automatisme et, ponctuellement passer en « manuel » pour plus de « dynamisme ». On trouve aujourd’hui et heureusement des transmissions à double embrayage qui sont devenues presque parfaites pour tout les types de conduite même dynamiques voir sportives (sur circuit bien sûr).
    Je regrette juste que l’on ai plus le choix aujourd’hui qu’entre
    1) une boite manuelle à seulement six rapports
    ou
    2) une automatique à convertisseur de couple à sept voir huit rapports.
    Tout ceci à une époque où l’on trouve des boites robotisées avec double embrayage « sportives » sur des bolides allemands ou italiens de 500 à 700 ch.
    Vous souvenez vous de l’époque des boites « courtes » à cinq rapports rapprochés (avec première en bas et à gauche sur le levier au plancher) optionnelles sur les BMW 323i des années 1980.
    C’était pas mieux que nos moteurs « longue course » d’aujourd’hui affublés de boites longues ?
    Je ne suis pas surpris qu’entre notre politique de répression routière (plutôt qu’éducation), les taxes d’immatriculation basées surtout sur la pollution liée au CO2 et enfin le plaisir d’utilisation de nos véhicules à « essence » (à part quelques rares exemples comme la Mégane RS), l’image de nos véhicules français se soit nivelée par le bas et notre industrie automobile ai perdu des parts de marché vis à vis de nos voisins allemands.
    Je suis désolé de m’être laissé emporté mais je rêve de voir une française du segment B à essence, avec un moteur de 1,8L (259 ch à 6500 tr/mn et 330 Nm à 4000 tr/mn), super carré (91 x 69 mm), une boite manuelle six rapports (1ère de 9,95 km/h pour 1000 tr/mn et une 6ème de 35,9 km/h) dotée d’un moteur électrique AR de 70ch et 230 Nm et un alterno/démarreur de 30ch et 100Nm pour un poids de 1200 kg. Je suis bien sûr disponible pour en débattre ou travailler sur le projet.
    Allez, merci de m’avoir lu jusqu’au bout et bonne rentrée à tous !!!

  • Au fait j’ai oublié de vous féliciter pour votre site et les explications données pour les sujets traités

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