La CVT à diamètre de poulie variable
Une transmission à variation continue (CVT pour Continuously Variable Transmission) consiste en un arbre menant et un arbre mené, dont chacun dispose d’une poulie emmanchée sur l’axe. Chaque poulie comprend deux galets coniques qui se font face. Une chaîne métallique est tendue dans la rainure en V entre les deux galets coniques de chaque poulie.
La chaîne (voir le glossaire) fait le lien entre l’arbre menant et l’arbre mené, transmettant le couple moteur vers les roues grâce aux forces de cisaillement. La force de cisaillement transmise rend la chaîne très tendue, ce qui permet de passer des couples de plus de 400 Nm. La chaîne est composée de centaines d’éléments en acier spécialement pressés qui s’agencent entre deux anneaux constitués de couches de haut alliage d’acier. Cette conception rend la chaîne souple et en même temps suffisamment forte pour transmettre le couple.
Principe de rayon d’enroulement variable
Le galet de chaque poulie peut glisser le long de son axe, afin d’ajuster en continu le rayon d’enroulement de la chaîne et donc, le rapport de transmission. La distance variable entre les poulies offre ainsi des rapports infiniment variables. Le rapport de transmission continûment variable améliore le confort de conduite et le dynamisme.
Point de fonctionnement moteur optimal
Le mécanisme de transmission par CVT et le contrôle électronique offrent un équilibre optimal entre le couple et la vitesse du moteur, ce qui permet au moteur de fonctionner aussi efficacement que possible à tout moment. La plage de rapport de démultiplication (Voir le glossaire) peut être élevée par rapport à une boîte de vitesses manuelle, pour atteindre un rapport de démultiplication final d’environ 6, grâce à l’amélioration de la poulie et de la chaîne en acier et l’utilisation d’un fluide de transmission automatique à haute performance. Avec une ouverture large et un contrôle extrêmement précis, la CVT offre une meilleure accélération et une meilleure économie de carburant toujours comparée à une boîte de vitesses manuelle. Toutefois, ces caractéristiques doivent être mises en balance avec l’augmentation des pertes par frottement due aux contacts entre la chaîne et les poulies. En effet, le gain d’avoir un moteur fonctionnant à son meilleur point de fonctionnement est compensé par de plus importantes frictions au sein du système de transmission.
CVT toroïdale
Le principe de la CVT toroïdale est le même que celui de la CVT à diamètre de poulie variable. La puissance du moteur est transmise à un disque d’entrée, le mouvement de rotation est transféré aux rouleaux et des rouleaux à un disque de sortie. En modifiant l’inclinaison des rouleaux en continu, la CVT toroïdale exécute des changements de rapport lisses et continus. La taille du cercle tracé par le point de contact entre le disque d’entrée et les rouleaux et celui du cercle tracé par le point de contact entre les rouleaux et le disque de sortie varient en fonction de l’inclinaison des rouleaux. Le rapport entre les tailles des cercles correspond au rapport des vitesses de rotation des disques d’entrée et de sortie, qui est égal au rapport de réduction de la transmission.
Lorsque le cercle tracé du disque de sortie est plus grand que celui du disque d’entrée, le disque de sortie tourne plus vite. Cela correspond aux premiers rapports d’une transmission conventionnelle (en bas dans le schéma ci-dessous). A l’inverse, lorsque le cercle tracé du disque de sortie est plus petit, le disque de sortie tourne moins vite que le disque d’entrée. Cela correspond aux rapports les plus élevés d’une boîte de vitesses classique (en haut dans le schéma ci-dessous).
Principaux désavantages de la CVT
Le plus gros problème de la CVT est son acceptation par les utilisateurs. Parce que la CVT permet au moteur de tourner à une vitesse qui ne dépend pas forcément de la vitesse du véhicule, les bruits venant du compartiment moteur peuvent paraitre étranges aux oreilles habituées aux transmissions automatiques et manuelles. Les changements graduels du son du moteur sonnent comme le patinage d’un embrayage – signe de problèmes avec une transmission classique, mais tout à fait normal pour une CVT. Accélérer brutalement avec une transmission automatique classique apporte une embardée et un sursaut de puissance, alors qu’avec une CVT, l’accélération sera plus linéaire malgré le fait que le moteur fonctionne à sa puissance maximale. Pour certains conducteurs, cela donne l’impression que le véhicule est plus lent, alors qu’en fait, une CVT procure de meilleures accélérations qu’une boîte automatique.
Les constructeurs automobiles ont fait de grands efforts pour rendre la perception d’une CVT similaire à celle d’une transmission conventionnelle. Les CVT offrent en effet souvent un mode «manuel» qui simule les passages de rapports manuels et propose des rapports virtuels prédéfinis.
Source : Bosch, Nissan
L’avis de Romain :
La technologie CVT semble être très attrayante d’un point de vue technique. Cependant, l’acceptation par le client est plutôt faible dans les pays européens en raison du fait que la perception du bruit par le conducteur est différente de celle d’une transmission mécanique ou automatique classique. Pensez-vous que le client final oublierait ce problème de bruit si les gains en économie de carburant étaient plus élevés avec la CVT?