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Boîte à double embrayage



par François Dovat

Figure 1 : Cette boîte, d'abord livrable sur les Audi TT 3.2 V6 et Golf R32 sera disponible également sur la Golf V équipée de la dernière évolution du TDI à 4 soupapes par cylindres et 140 ch.

Figure 2: La nouvelle Golf V

Dans le but d'éviter tout interruption de la traction pendant les changements de rapports, deux embrayages peuvent être disposés en amont d'une boîte à baladeurs, de préférence automatisée ou séquentielle. Ces embrayages sont connectés par des arbres concentriques l’un aux baladeurs des rapports impairs (AR – 1ère – 3e – 5e), et l’autre au baladeur de 2e et 4e. Ainsi est-il possible au système de commande de présélectionner le rapport suivant pendant que le moteur est en traction. Le passage d’un rapport à l’autre est exécuté sous charge simplement en commutant d’un embrayage à l’autre.

La première réalisation d’une boîte automatique à double embrayage (à disques) semble due à l’ingénieur français Adolphe Kégresse qui fut à 25 ans le directeur technique des garages du Tsar Nicolas II et qui inventa, puis développa, le propulseur à bande sans fin à l’origine des chenilles. Cette transmission fut conçue pour les Citroën "Traction" mais elle ne fut pas produite en raison de circonstances défavorables.

Figure 4 : La boîte à double embrayage destinée aux "Tractions" Citroën (Cliché Science & Vie).

Figure 5: Schéma de principe

Figure 6 : Porsche -Audi PDK (1985)

Plus récemment, la firme Automotive Products a proposé une boîte à double embrayage. Une architecture de boîte conforme à celle de Kégresse a été utilisée avec succès en compétition par Porsche et Audi (PDK à 5 rapports). Si un convertisseur ou un coupleur hydraulique prenait place entre le vilebrequin et une telle boîte, son comportement serait quasi identique à celui d’une transmission automatique conventionnelle à trains épicycloïdaux. Mais, bien que soumis à des essais intensifs chez ZF, la firme de Friedrichshafen n'a pas produit ce système en série, notamment en raison de l’impossibilité de sauter un rapport pour en passer deux à la fois.

Figure 7 : Schéma de boîtes d'Automotive Products

Figure 8 : Audi-VW DSG

La boîte à double embrayage d'Audi est livrable à partir de mi-2003, tout d'abord sur les TT 3.2 et Golf R32 équipées du V6 à 15° développant respectivement 250 / 241 ch et 320 Nm. Le couple maximum que cette transmission supporte est de quelque 350 Nm. Elle est produite dans l'usine de transmissions de Kassel qui est équipée pour en produire jusqu'à 1000 par jour.

Le double embrayage multidisque à bain d'huile est dit d'une progressivité parfaite. En position D ou S (programmation "sport") le fonctionnement est semblable à celui d'une transmission automatique classique, mais le conducteur dispose également d'un mode séquentiel commandé par palettes au volant – ou alternativement par le levier comme sur les Tiptronic et Multitronic. Les démarrages de course sont possibles grâce à l'embrayage multidisque périphérique et à la régulation électronique du groupe motopropulseur: appuyer simultanément à fond sur les deux pédales de frein et d'accélérateur, puis lâcher les freins.

Dans le but de réaliser un ensemble compact et court, les deux embrayages sont concentriques et la boîte est conçue selon un schéma à 3 arbres. La commande de ces embrayages est électro-hydraulique, gouvernée électroniquement par une centrale logée dans le carter supérieur de la transmission. Les signaux provenant de 10 capteurs individuels sont centralisés là et les données d'actuation sont calculées en fonction des conditions de conduites momentanées enregistrées par le bus CAN. La pression appliquée sur les embrayages et la position des baladeurs est régulée selon la situation par des soupapes spéciales commandées par solénoïdes. L'électronique calcule également quel est le rapport à présélectionner et elle gère le circuit d'huile par l'intermédiaire de 6 régulateurs de pression et 5 soupapes on/off. Reste à vérifier si la vitesse présélectionnée correspond toujours aux désirs du conducteur !

Il est possible de rétrograder de 6e en 2e en un peu moins d'une seconde, la boîte passant d'abord en 5e puis en 2e. Naturellement le passage d'un rapport pair à un impair ou inversement se fait sans délai après présélection.

La consommation moyenne, donnée à 9,8 l/100km, est réduite légèrement par rapport à une boîte manuelle à 5 rapport, et fortement en comparaison d'une boîte automatique classique à convertisseur hydrodynamique de couple. La vitesse maximum de la TT V6 est limitée à 250 km/h et le sprint de 0 à 100 km/h s'effectuerait en 6,4 sec.

Figure 9 : Principe de base (Cliché LuK)

(© François Dovat)
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Idée & conception © 1999-2011 van Damme Stéphane.


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