Comment fonctionne la transmission manuelle ? On vous explique tout

Si vous conduisez une voiture sportive à boîte de vitesses manuelle, plusieurs questions vous viennent à l’esprit : comment le levier de vitesse a-t-il un rapport avec les vitesses de la transmission ? Qu’est-ce qui se déplace à l’intérieur de la transmission lorsque je déplace le levier ?

Lorsque vous faites une erreur et que vous entendez cet horrible grincement, d’où vient ce bruit ? Qu’est-ce qui se passe si je mets la marche arrière alors que je suis en train de rouler ? La transmission entière exploserait-elle ? Dans cet article, nous répondrons à toutes ces questions et à bien d’autres en explorant l’intérieur d’une transmission manuelle.

Pourquoi ma voiture a-t-elle besoin d’une transmission ?

Les voitures ont besoin de transmissions en raison de la physique du moteur à essence. Premièrement, tout moteur a un rupteur, c’est-à-dire une valeur de régime maximale au-delà de laquelle le moteur ne peut pas aller sans exploser. Ils ont également des plages de régime étroites dans lesquelles la puissance et le couple sont à leur maximum. Par exemple, un moteur peut produire sa puissance maximale à 5 500 tr/min. La transmission permet de modifier le rapport de vitesse entre le moteur et les roues motrices lorsque votre voiture de sport accélère et ralentit. Vous changez de vitesse pour que le moteur puisse rester en dessous de la ligne rouge et près de la plage de régime de ses meilleures performances.

L’idéal serait que la transmission soit si flexible dans ses rapports que le moteur puisse toujours tourner à son unique valeur de régime, la plus performante. C’est l’idée de la transmission à variation continue (CVT).

La transmissions à variation continue (CVT)

Elle dispose d’une gamme presque infinie de rapports de vitesse. Dans le passé, les CVT ne pouvaient pas rivaliser avec les transmissions à quatre et cinq vitesses en termes de coût, de taille et de fiabilité, si bien qu’on ne les voyait pas dans les voitures de séries. Aujourd’hui, les améliorations apportées à la conception ont rendu les CVT plus courantes.

La transmission est reliée au moteur par l’intermédiaire de l’embrayage. L’arbre d’entrée de la transmission tourne donc au même régime que le moteur, ce qui améliore la puissance et la consommation de carburant. Les CVT sont devenues courantes dans les voitures hybrides parce qu’elles sont considérablement plus efficaces que les transmissions manuelles et les transmissions automatiques traditionnelles. Leur popularité est montée en flèche à partir de là, les constructeurs automobiles se faisant concurrence pour obtenir les meilleures cotes d’économie de carburant possibles. Fin 2016, une voiture sur quatre vendue était équipée d’une CVT.

Quelques inconvénients

La CVT a ses inconvénients : elle peut être lente à conduire, car elle est conçue pour l’efficacité plutôt que pour le plaisir. Cependant, comme de nombreux conducteurs choisissent de délaisser la transmission manuelle, ce qui se traduit par une diminution du nombre de manuels proposés, la CVT continue d’accroître sa présence. Elle fonctionne également mieux dans les petites voitures équipées de petits moteurs, ce qui explique pourquoi la plupart des voitures de sport ou des SUV continuent à utiliser des boîtes automatiques ou manuelles traditionnelles.

Comment fonctionne la transmission ?

Examinons chacune des pièces :

• La première branche vient du moteur à travers l’embrayage. Cet arbre avec son engrenage sont reliés en une seule unité. (L’embrayage est un dispositif qui vous permet de connecter et de déconnecter le moteur et la transmission). Lorsque vous enfoncez la pédale d’embrayage, le moteur et la transmission sont déconnectés, ce qui permet au moteur de tourner même si la voiture est à l’arrêt. Lorsque vous relâchez la pédale d’embrayage, le moteur et l’arbre vert sont directement reliés l’un à l’autre : ils tournent au même régime que le moteur.
• Ensuite vient la deuxième branche. Elle et ses engrenages sont appelés l’arbre de transmission. Ils sont également reliés en une seule pièce, de sorte que tous les engrenages de l’arbre de renvoi et lui-même tournent comme une seule unité. La première branche et la deuxième sont directement reliés par leurs engrenages, de sorte que la première tourne, la seconde tourne aussi. De cette façon, l’arbre de renvoi reçoit sa puissance directement du moteur lorsque l’embrayage est engagé.
• La 3ᵉ branche est un arbre cannelé qui se connecte directement à l’arbre d’entraînement par le différentiel aux roues motrices de la voiture. Si les roues tournent, il tourne aussi.
• Les engrenages suivants sont montés sur des roulements, de sorte qu’ils tournent sur la 3ᵉ branche. Si le moteur est arrêté, mais que la voiture roule en roue libre, elle peut tourner à l’intérieur des engrenages alors qu’ils sont immobiles, tout comme l’arbre de renvoi.
• Le but du collier est de connecter l’un des deux engrenages à l’arbre d’entraînement. Le collier est relié, par les cannelures, directement à la 3ᵉ branche et tourne avec celle-ci. Cependant, le collier peut glisser à gauche ou à droite le long de cette branche pour engager l’un ou l’autre des engrenages. Des dents sur le collier, appelées dents de chien, s’insèrent dans des trous sur les côtés des engrenages pour les engager.

Le double embrayage

Le double embrayage était courant dans les voitures anciennes et l’est encore dans certaines voitures de sport modernes. Dans le cas du double embrayage, vous appuyez d’abord une fois sur la pédale d’embrayage pour désengager le moteur de la transmission. Cela enlève la pression sur les dents du collier pour que vous puissiez le mettre au point mort. Ensuite, vous relâchez la pédale d’embrayage et faites tourner le moteur à la bonne vitesse. L’idée est de faire en sorte que le pignon bleu de la vitesse suivante et le collier tournent à la même vitesse afin que les dents puissent s’engager. Ensuite, vous enfoncez à nouveau la pédale d’embrayage et bloquez le collier dans la nouvelle vitesse. À chaque changement de vitesse, vous devez appuyer et relâcher l’embrayage deux fois, d’où le nom de « double embrayage« .

Une question de synchronisation

Les boîtes de vitesses manuelles des voitures de sport modernes utilisent des synchroniseurs ou synchros, pour éliminer la nécessité d’un double embrayage. Le but d’un synchro est de permettre au collier et à l’engrenage d’établir un contact par friction avant que les dents n’entrent en contact. Cela permet au collier et à l’engrenage de synchroniser leurs vitesses avant que les dents n’aient besoin de s’engager.

L’engrenage bleu s’insère parfaitement dans le collier, et la friction entre les deux permettent une synchronisation idéale. La partie extérieure du collier glisse ensuite pour que les dents puissent s’engager dans l’engrenage. Chaque fabricant met en œuvre les transmissions et les synchros de différentes manières, mais c’est l’idée générale.

Passer la première vitesse

Maintenant, voyons ce qui se passe quand vous passez la première vitesse.

Comme le montre le schéma ci-dessus, l’arbre vert du moteur fait tourner l’arbre de transmission (la 2ᵉ branche), qui fait tourner l’engrenage bleu à sa droite. Cet engrenage transmet son énergie par le collier pour entraîner l’arbre d’entraînement (la 3ᵉ branche). Pendant ce temps, l’engrenage bleu à gauche tourne, mais il est en roue libre sur son roulement et n’a donc aucun effet.

Lorsque le collier se trouve entre les deux vitesses, la transmission est au point mort. Les deux engrenages bleus tournent librement sur l’arbre cannelé à des vitesses différentes, contrôlées par leurs rapports avec l’arbre intermédiaire.

D’où vient le bruit quand je passe mal une vitesse ?

Lorsque vous commettez une erreur en changeant de vitesse et que vous entendez un horrible bruit de grincement, vous n’entendez pas le bruit de dents d’engrenage mal engrenées. Toutes les dents de l’engrenage sont entièrement engrenées à tout moment. Le grincement est le son des dents du collier qui essaient sans succès de s’engager dans les trous sur le côté d’un engrenage bleu.

Entretenez votre boite de vitesse

Tout comme le reste de votre mécanique, la boite de vitesse mérite, elle aussi, son entretien. Nous vous conseillions vivement l’huile Motul Motylgear 75W80, qui est fiable et très efficace.

Recommandé pour toutes les transmissions mécaniques, boites de vitesses synchronisées ou non. C’est un lubrifiant extrême pour boîte qui facilite grandement le passage de vitesses.

Une transmission manuelle est-elle meilleure ?

Les constructeurs automobiles affirment que les transmissions automatiques sont tout simplement meilleures à tous points de vue, notamment les CVT. L’intérêt réel pour la possession d’une voiture de sport à transmission manuelle est en baisse, d’autant plus que les conducteurs passent de plus en plus de temps assis dans les embouteillages, Dans ce cas, il peut être fatigant d’appuyer constamment sur la pédale d’embrayage. Pour les sensations, il est clairement préférable de choisir une voiture sportive équipée d’une boite manuelle. Pour le confort, l’automatique est mieux.