La performance d’une voiture dépend en grande partie de sa transmission mécanique. Cette dernière est composée de plusieurs éléments. Par ailleurs, sa maintenance et son entretien doivent généralement respecter des procédures spécifiques. Enfin, il existe différentes sortes de transmissions mécaniques.
Description globale du déroulement de la transmission mécanique dans une voiture
C’est bien simple : sans transmission mécanique, une voiture ne peut se déplacer et le conducteur ne peut faire varier la vitesse à laquelle il roule. Une voiture renferme différentes pièces qui sont connectées entre elles. C’est la complémentarité de leurs rôles qui permet au véhicule de fonctionner, ou plutôt, de rouler normalement : il suffit que l’une soit défectueuse, pour que la voiture ne roule plus correctement. Voici le schéma habituel : moteur, boîte de vitesses (composée de pignons ainsi que de roues dentées), arbre de transmission, cardan, mouvement des roues. Le moteur produit de la puissance. Il l’envoie directement à l’arbre de transmission (le pilier de la transmission mécanique). Ce dernier fait parvenir cette puissance à la boîte de vitesse qui la transfère aux roues. Plus exactement, en exploitant le principe de la mécanique, la boîte de vitesse convertit en mouvement la puissance qu’elle reçoit : la conversion est visible lorsque les roues sont en mouvement. En bref, la boîte de vitesse transforme la puissance du moteur en mouvement permanent des roues. Il existe une autre relation entre la boîte de vitesse et l’arbre de transmission : elle est matérialisée par le cardan. Ce dernier se charge du transfert du couple.
L’embrayage est le pilier de ce dispositif. Le conducteur a recours à lui pour maîtriser et contrôler la liaison entre le moteur et la boîte de vitesses chaque fois qu’ont lieu des changements de vitesse. Il se sert d’une fourchette de débrayage pour bouger le disque d’embrayage. Le déplacement de cet élément engendre une transition (ou changement) de vitesse : concrètement, les roues sont en mouvement à une allure bien définie. Mais ce dispositif est incomplet. La transition doit se faire en douceur (le conducteur ne doit ressentir ni tremblement ni secousse lors de l’opération). Pour que ce soit le cas, il faut des synchros de boîte de vitesse et les bagues de synchronisation. Ces éléments ont une fonction bien particulière : ils égalisent la vitesse de rotation de chaque partie de ce système avant qu’elle n’entre en action. Grâce à cette égalisation, la transition se déroule subtilement.
L’entretien du système de transmission mécanique
Les pièces, qui forment le dispositif à l’origine de la transmission mécanique, ont besoin d’une lubrification. L’huile de transmission remplit cette mission. On la verse dans une pompe à huile de transmission qui est intégrée à la boîte de vitesse. L’huile se répand alors uniformément dans l’ensemble du système. Grâce à l’huile, la friction entre les pièces diminue. De plus, la chaleur se dissipe rapidement et facilement. Enfin, l’huile débarrasse la boîte de vitesse des débris métalliques qui s’y accumulent progressivement. L’huile de transmission doit être changée régulièrement. La boîte de vitesse nécessite aussi une révision constante. Sans entretien, un système de transmission perd petit à petit en performance.
Les différentes sortes de transmission mécanique
Dans la transmission manuelle (avec embrayage), le conducteur change de vitesse en actionnant un levier de vitesse. Sur une transmission automatique, cette action est assurée par un convertisseur de couple (celui-ci joue le rôle de l’embrayage). Ce dernier transfère le couple depuis le moteur vers la boîte de vitesses en se servant de l’huile de transmission. Il règle automatiquement la pression de l’huile pour qu’elle corresponde à la vitesse de la voiture ainsi qu’au couple. C’est une fois l’ajustement fait que le changement de vitesse se produit alors. Sur une transmission intégrale, présente sur une voiture à 4 roues motrices (4×4), les quatre roues de la voiture reçoivent la puissance du moteur. En conséquence, il se produit une augmentation de la traction. Ce modèle convient aux routes glissantes ainsi qu’aux conduites hors route.
Quelques composants d’un système de transmission mécanique d’une voiture
Les engrenages sont des roues dentées présentes dans la boîte de vitesses. Ils transmettent à la fois le mouvement et le couple au sein du système. Les pignons sont un exemple d’engrenage : ils réalisent la transmission du mouvement rotatif chaque fois qu’il y a changement des ratios de vitesse.
Les courroies transmettent le mouvement rotatif d’une poulie à une autre. On les trouve, par exemple, entre le vilebrequin et l’arbre à cames. Les poulies sont des roues. Deux poulies sont reliées entre elles par une courroie. On en aperçoit sur une courroie de distribution.
Les accouplements transmettent la puissance d’un arbre de transmission à un autre.
Les disques, ou disques d’embrayage mettent en œuvre le changement de vitesse au sein d’une transmission manuelle.
Les moyeux sont des pièces rattachées aux roues d’une voiture. Sans moyeux, une roue ne peut tourner autour de l’axe de rotation.
Les frettes augmentent le diamètre d’un moyeu. Elles permettent également la fixation d’un pignon à un arbre de transmission.
Le différentiel est un système formé d’une couronne dentée et d’un couple conique. Il est généralement fixé à un essieu. Leur présence permet à une voiture de passer un virage en toute sécurité.
Le joint de transmission homocinétique effectue la transmission du couple aux roues depuis la boîte de vitesses.