Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
La transmission est un organe indispensable du groupe moto-propulseur thermique. Le marché mondial se répartit aujourd'hui à parts pratiquement égales entre transmissions manuelles (tous types) et transmissions automatiques (tous concepts). Cet article focalise sur trois types de transmissions: les boîtes manuelles, avec architectures diverses, à 5 ou 6 rapports, les boîtes manuelles automatisées conçues à partir de boîtes manuelles existantes, destinées à automatiser les niveaux entrée de gamme, les boîtes double-embrayage, le meilleur compromis rendement/adaptation/confort de passage. Elles utilisent des embrayages secs ou humides et des systèmes d'actionnement hydrauliques ou électro-hydrauliques, et différents types d'architectures visent à augmenter le nombre de rapports et l'ouverture.
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The transmission system is a vital organ in any combustion-engined vehicle. In 2020, 105 million transmission systems are expected to be produced, 35% more than in 2010. Today the world market is split evenly between manual and automatic transmissions (all types of each). This paper deals with three types of transmission: (i) manual gearboxes with ranging designs, and five or six gears, (ii) automated manual gearboxes based on existing manual gearboxes, and intended for low-end applications, and (iii) double-clutch gearboxes, which give the best trade-off between yield, adaptation and shift comfort. These use dry or wet clutches and hydraulic or electrohydraulic actuators, with different designs aiming to increase the number of gear ratios and span.
Auteur(s)
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Elian BARON : Ingénieur-docteur - Expert chaîne cinématique, Renault Automobiles
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Philippe PESCAROU : Ingénieur-docteur - Expert-Leader chaîne cinématique, Renault Automobiles
INTRODUCTION
Tous les véhicules à moteur thermique sont équipés d'un organe mécanique que l'on appelle indifféremment boîte de vitesses ou transmission. Le moteur thermique, quel que soit son type, ne peut en effet assurer seul la propulsion du véhicule.
On préfère donc parler de GMP (Groupe Moto-Propulseur), entité mécanique qui regroupe le moteur et la transmission, et qui détermine pour une large part les prestations du véhicule en termes de performances, de bruit ou encore de consommation...
Si l'on s'intéresse spécifiquement aux transmissions, il faut tout d'abord signaler qu'il en existe de nombreux types, datant pratiquement tous des origines de l'automobile, mais il serait sans doute impossible, et à vrai dire sans grand intérêt de les détailler tous.
Nous nous restreignons dans cet article à la description technique de trois concepts, « cousins » relativement proches dans leur architecture ; la boîte de vitesses manuelle, la boîte de vitesses manuelle automatisée et la boîte automatique à double embrayage. Nous donnons en préalable quelques éléments qui permettent de mieux comprendre le contexte dans lequel évolue le marché mondial des transmissions.
Les boîtes automatiques à convertisseur et les boîtes à variation continue sont traitées dans un article spécifique [BM 2 587] qui propose également quelques éléments de comparaison des différents types de transmissions en matière de performances.
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MOTS-CLÉS
transmissions automobiles transmissions manuelles transmissions automatisées transmissions double embrayage
KEYWORDS
automotive transmissions | manual transmissions | automated transmissions | dual-clutch transmissions
DOI (Digital Object Identifier)
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Rappel succinct de la nécessité d'une transmission7. Conclusion
La transmission est et restera pour longtemps un organe essentiel du GMP thermique, mais aussi du GMP électrique (réducteurs mono- ou multi-rapports) et hybride (transmissions électrifiées, tous types). En 2020, environ 105 millions de transmissions de tous types devraient sortir des chaînes de fabrication, soit 35 % de plus qu'en 2010.
Le marché mondial se répartit aujourd'hui à parts pratiquement égales entre transmissions manuelles (tous types) et transmissions automatiques (tous concepts : AMT, DCT, BVA, CVT), situation qui évoluera peu dans le futur. À l'horizon 2020, la répartition mondiale des types de transmissions devrait être la suivante : BVM (50 %), BVA (28 %), CVT (10 %), DCT (8 %), transmissions électrifiées (4 %).
Le secteur des transmissions a profondément évolué ces dernières années, sous l'effet d'un certain nombre de contraintes liées aux attentes des clients ou aux effets de la réglementation, en particulier concernant les émissions de dioxyde de carbone (CO2). Dans un tel contexte, et peut-être grâce à lui, la transmission constitue maintenant une technologie déterminante sur la performance globale du véhicule. Elle peut même devenir un critère de choix, voire un produit d'appel, pour le client potentiel.
S'agissant des trois types de transmissions étudiés dans cet article, les points à retenir sont les suivants :
-
boîtes manuelles (BVM) : pas d'évolutions en rupture à attendre dans le futur ; les BVM 5 rapports sur gammes inférieures et 6 rapports au-delà deviennent un standard ;
-
boîtes manuelles automatisées (BVR) : elles vont prendre une place de plus en plus importante pour automatiser les niveaux d'entrée de gamme, à partir de BVM existantes, en particulier sur les marchés émergents. L'actionnement électromécanique devient le standard. La BVR est la meilleure réponse « 2 pédales » sur les items CO2 et confort sous forte contrainte de coût ;
-
boîtes à double embrayage (DCT) : c'est aujourd'hui le meilleur compromis rendement/adaptation/confort de passage. La technologie double embrayage humide semble s'imposer (meilleure dans le compromis prestations/fiabilité/durabilité) avec des systèmes d'actionnement hydrauliques ou électro-hydrauliques et des actionnements sélection/passage purement électromécaniques. Par ailleurs, l'augmentation du nombre de rapports et de l'ouverture (on...
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Conclusion
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - IHS Automotive - The Automotive Transmissions Report. - IHS (2013).
-
(2) - FRÉMAU (N.), BARON (E.) - Les possibilités d'optimisation des boîtes manuelles automatisées. - Congrès SIA (2011).
-
(3) - DOVAT (F.) - Les transmissions à double embrayage. - Auto-Innovations (2008).
-
(4) - NAUNHEIMER (H.), BERTSCHE (B.), RYBORZ (J.), NOVAK (W.) - Automotive transmissions. - Springer (2011).
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Transmissions dans l'automobile. Boîtes automatiques et performances des différents concepts.
-
Transmissions dans l'automobile. Rôle et détermination des étagements.
-
Transmissions dans l'automobile. Influence sur les performances du véhicule.
-
Transmissions dans l'automobile. Influence sur la consommation du véhicule.
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