Variateur de vitesse mécanique

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Un variateur à gorges variables.
Principe du variateur.

Un variateur de vitesse est un dispositif mécanique permettant de faire varier continûment le rapport de démultiplication d'un moteur. Il est utilisé en remplacement d'une boîte de vitesses.

Variateur de vitesse à courroie[modifier | modifier le code]

Le variateur de vitesses à courroie est composé d'une courroie, métallique ou souple, et de deux poulies dont les gorges sont à écartement variable. En fonction de l'écartement des parois des poulies, la courroie pénètre plus ou moins près du centre, et change le rapport de démultiplication en conséquence. Sur la Mobylette, seul le diamètre de la poulie côté moteur varie, la différence de diamètre étant ajustée par un déplacement physique du moteur (rappelé par un ressort puissant).

Généralement, le rapport est choisi par un dispositif centrifuge, en fonction de la vitesse de rotation du moteur : plus le moteur tourne vite, plus la démultiplication augmente, ce qui permet d'augmenter la vitesse de rotation de l'arbre secondaire beaucoup plus rapidement que le régime moteur.

Variateur à courroies trapézoïdales classiques[modifier | modifier le code]

En sont équipées (liste non exhaustive) :

Variation continue à courroie métallique sous bain d'huile[modifier | modifier le code]

En sont équipés (liste non exhaustive) :

Ford Fiesta, Ford Focus, Fiat Uno Selecta, Fiat Punto, Lancia Y, les Audi version Multitronic, Mercedes-Benz Classe A et Classe B, Honda Jazz (~2007), Honda Civic Hybrid et Honda Insight, Nissan Micra K11, Nissan Murano, Nissan Altima, Nissan Juke, Nissan Tiida, Dodge Caliber.

Ces systèmes à courroie métallique offrent l'avantage de durer longtemps et supportent beaucoup mieux les gros efforts de tension délivrés par les moteurs des automobiles modernes, la plupart d'entre-eux produisant un couple important.

Variation continue par train épicycloïdal[modifier | modifier le code]

La variation continue peut également être obtenue par rotation différentielle de deux moteurs actionnant un mécanisme à planétaires (train épicycloïdal) : ce type de système est utilisé notamment sur certaines automobiles hybrides comme la Toyota Prius (moteur thermique + moteur électrique), des tracteurs agricoles et autres véhicules lourds (moteur thermique + moteur hydraulique).

Variation continue à double moteur et train épicycloïdal[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Hybrid Synergy Drive.

En sont équipés (liste non exhaustive) :

Toyota Prius, Toyota Auris, Lexus RX, Nissan Altima hybride, de même que des tracteurs agricoles.

Variateur de vitesse à roue à diamètre variable[modifier | modifier le code]

Deux inventeurs français, Franck Guigan et Janick Simeray, ont annoncé en décembre 2012 un variateur de vitesses basé sur une roue dont le diamètre varie automatiquement selon le couple résistant. Les économies d'énergie sont d'autant plus importantes que les frottements sont extrêmement faibles.

Cette transmission peut comporter différents types d'engrenages classiques, mais la version recommandée joue sur le coefficient de friction statique important de certains matériaux comme l'aluminium pour s'en passer. Dans les deux cas, la puissance transférée peut être très importante[1].

Variateur de vitesse à roue à diamètre variable.

Autres technologies[modifier | modifier le code]

Avantages et inconvénients[modifier | modifier le code]

Avantages :

  • possibilité de présélections pour un usage en mode manuel séquentiel (6, 7 rapports) ;
  • il y a une infinité de rapports de démultiplication en mode automatique, ce qui permet l'adaptation instantanée et continue entre la charge et la vitesse minimum de rotation du moteur (confort acoustique et consommation moindre qui compense la perte de rendement mécanique) ;
  • le conducteur n'a pas à se préoccuper de quoi que ce soit ;
  • la sélection du rapport de démultiplication est presque simultané à l'accélération. Un avantage certain qui crée un inconvénient : celui d'une sensation de patinage excessif de la boîte lors de la prise en main. Une pression modérée et continue sur l'accélérateur va faire monter le régime moteur très calmement et la vitesse arrive en même temps. Mais là où le conducteur habitué au rapport fixe s'attend à des à-coups dus aux changements de vitesse, le véhicule ne fait que continuer à prendre de la vitesse. Sur une accélération brutale, le régime moteur augmente, et ne redescend pas tant que la vitesse correspondante à la pression n'est pas atteinte, ce qui accentue l'effet de patinage. Mais si l'on regarde le compteur de vitesse, la prise de vitesse est très importante. Comme « toutes » les boîtes automatiques, pour accélérer calmement, on appuie modérément sur la pédale d'accélération ; pour un dépassement court, il faut mettre le pied au plancher.

Inconvénients :

  • le rendement mécanique est légèrement inférieur à celui d'une boîte de vitesses manuelle ;
  • le frein moteur est moins efficace que sur un engin équipé d'une boîte de vitesses classique et sa puissance n'est pas ajustable.

Références[modifier | modifier le code]

Annexes[modifier | modifier le code]

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Article connexe[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]