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Comment fonctionnent les boîtes de vitesses séquentielles


Cette boîte de vitesses est dotée d'un mécanisme de changement de vitesse séquentiel sur mesure qui est actionné pneumatiquement et contrôlé par ordinateur. Il s'agit d'une boîte synchro à 5 vitesses, modèle de boîte-pont ZF 5DS-25-2. Photo publiée avec l'aimable autorisation de Derek Smith, Gruppe/5 Automotive

Si vous avez lu l'article HowStuffWorks Comment fonctionnent les transmissions manuelles, vous comprenez le fonctionnement interne d'une transmission manuelle typique et vous savez pourquoi les transmissions manuelles utilisent le modèle standard en « H » dans le levier de vitesses.

Si vous avez déjà conduit une moto, vous savez que la transmission manuelle d'une moto n'a rien à voir avec ça. Sur une moto, vous changez de vitesse en cliquant sur un levier vers le haut ou vers le bas avec votre orteil. C'est un moyen beaucoup plus rapide de changer de vitesse. Ce type de transmission s'appelle une boîte de vitesses séquentielle ou une transmission manuelle séquentielle .

Il s'avère que la plupart des voitures de course utilisent également des boîtes de vitesses séquentielles. Une boîte de vitesses séquentielle donne au conducteur plusieurs avantages importants qui sont très utiles dans une voiture de course. Nous discuterons de ces avantages plus loin dans cet article.

Dans cet article, vous apprendrez comment fonctionne une transmission manuelle séquentielle et pourquoi ce type de transmission apparaît maintenant sur tant de véhicules performants.

>Dans la boîte de vitesses


HowStuffWorks

Le fonctionnement des transmissions manuelles offre une compréhension de base des mécanismes à l'intérieur d'une transmission manuelle. La transmission manuelle à cinq rapports est assez standard sur les voitures aujourd'hui. Cela ressemble à ceci en interne :

Il y a trois fourches contrôlées par trois tiges qui sont engagées par le levier de vitesses. En regardant les tiges de changement de vitesse d'en haut, ils ressemblent à ceci au point mort, marche arrière, première et deuxième vitesse :


HowStuffWorks

Le motif en "H" vous permet de déplacer la tige de changement de vitesse entre les tiges de commande des trois fourches et de déplacer les tiges d'avant en arrière.

Une transmission manuelle séquentielle fonctionne de la même manière. Il reste un ensemble de fourchettes de sélecteur de vitesse qui déplacent des colliers qui engagent des engrenages. La seule différence est la façon dont les barres de commande sont manipulées. Le motif en "H" est éliminé et remplacé par un mouvement différent.

Dans une voiture de course, le mouvement du levier de vitesses est soit "pousser vers l'avant" pour passer à la vitesse supérieure, soit "tirer vers l'arrière" pour rétrograder. Si vous êtes dans un rapport et que vous souhaitez passer à un rapport supérieur (par exemple de 2ème à 3ème), vous poussez le levier de vitesses vers l'avant. Pour passer de la 3ème à la 4ème, vous poussez à nouveau le levier vers l'avant. Pour passer de la 4e à la 5e, vous appuyez à nouveau dessus. C'est le même mouvement à chaque fois. Pour redescendre d'un rapport, disons de la 5e à la 4e, vous tirez le levier vers l'arrière. Dans les automobiles européennes produites en série, le levier de vitesses se déplace vers l'avant et vers l'arrière pour passer respectivement aux vitesses supérieures et inférieures. Dans les voitures de Formule 1, il y a en fait deux palettes sur les côtés du volant, au lieu d'un levier de vitesses. La palette de gauche passe à la vitesse supérieure, tandis que la palette de droite rétrograde. Sur une moto, vous faites la même chose, mais au lieu de déplacer un levier d'avant en arrière avec votre main, vous déplacez un levier de haut en bas avec votre pied.

Ces mouvements font tourner un tambour à cliquet . Le tambour ressemble à ceci :


Image reproduite avec l'aimable autorisation de Quaife Engineering Ltd.. Copyright Quaife.

Vous pouvez voir qu'il y a des rainures découpées dans le tambour. Ces rainures peuvent faire l'une des deux choses suivantes :

  • Si le tambour est situé loin des engrenages de la transmission, les rainures contrôlent les tiges de commande standard.
  • Si le tambour est situé à côté des engrenages, les rainures déplacent directement la fourchette du sélecteur de vitesse et aucune tige de commande n'est nécessaire. Cela semble être la technique la plus courante car elle comporte moins de pièces et est plus compacte.

Ainsi, lorsque vous déplacez le levier, il fait tourner le tambour d'un incrément (par exemple, 50 degrés). Cette rotation fait bouger les tiges ou les fourches selon les rainures du tambour, en changeant les engrenages.


Animation d'une transmission séquentielle à six rapports Photo avec l'aimable autorisation de Mike Challenger, Haydndesign Ltd

À cause du tambour, vous devez changer de vitesse en séquence . Il n'y a pas de saut, par exemple, de la première à la troisième. Il faut toujours passer en deuxième vitesse pour passer en troisième vitesse. Il en est de même lors des rétrogradages. L'avantage de ce système est que les erreurs de changement de vitesse sont impossibles. Vous passez toujours à la vitesse supérieure.

>Avantages des boîtes de vitesses séquentielles


Cette voiture a une transmission séquentielle à six vitesses, donc au lieu du motif en H vu sur une transmission manuelle normale, le levier de vitesses se déplace en ligne droite.

Presque toutes les voitures de course équipées d'une transmission manuelle utilisent l'approche séquentielle plutôt que le modèle en "H". Quatre raisons principales expliquent cette préférence :

  1. Le décalage séquentiel est plus rapide. Par exemple, pour passer de la 2ème à la 3ème vitesse sur le schéma "H", il faut pousser le levier vers le haut, encore et encore. Cela prend du temps. Sur une boîte de vitesses séquentielle, il vous suffit de pousser le levier vers le haut pour chaque changement de vitesse.
  2. Le décalage séquentiel est cohérent. Vous n'avez pas à penser :« Voyons, je suis en deuxième vitesse donc je dois monter en vitesse pour passer en troisième. Il vous suffit de pousser le levier vers l'avant :c'est le même mouvement pour chaque vitesse.
  3. L'emplacement de la main est cohérent. Avec le motif en "H", l'emplacement du levier de vitesses change, il faut donc penser où mettre la main selon le rapport dans lequel on se trouve. Avec une boîte de vitesses séquentielle, le levier de vitesses est toujours au même endroit pour le prochain quart de travail.
  4. Le changement séquentiel n'a pas de surprises. Si vous vous trompez de vitesse avec le motif "H" dans une course (par exemple, rétrograder en 2ème alors que vous vouliez passer en 4ème), il est possible de faire exploser le moteur. Cela ne peut jamais arriver avec une boîte de vitesses séquentielle.

L'autre avantage est que le levier de vitesses séquentiel prend moins de place dans le cockpit de la voiture de course. Vous n'avez besoin d'espace que pour le mouvement avant/arrière du levier, pas à gauche/droite.

Presque toutes les transmissions de course utilisent l'approche de changement séquentiel. Le tambour est mis en rotation manuellement par un levier dans le cockpit, ou il est mis en rotation par des solénoïdes, pneumatiques ou hydrauliques qui sont activés électroniquement. Dans le boîtier électronique, le conducteur dispose d'une paire d'interrupteurs à palettes sur le volant pour contrôler le mécanisme et n'a jamais à retirer ses mains du volant.

En raison des avantages de l'approche séquentielle, ce type de transmission commence à apparaître sur les voitures du marché des tuners haut de gamme. Une transmission manuelle séquentielle ne doit pas être confondue avec une sorte de transmission automatique "tiptronic". Le système tiptronic peut reproduire le mouvement du levier de vitesses d'une boîte de vitesses séquentielle. Cependant, parce qu'une transmission tiptronic est une transmission automatique à la base, elle a toujours le convertisseur de couple et ne change généralement pas aussi rapidement.

Pour plus d'informations sur les transmissions séquentielles et les sujets connexes, consultez les liens qui suivent.

FAQ sur la boîte de vitesses séquentielle

Que fait une boîte de vitesses séquentielle ?
Une boîte de vitesses séquentielle est utilisée avec une transmission manuelle (en particulier, une transmission manuelle séquentielle) pour permettre des changements de vitesse plus rapides. Cependant, avec une boîte de vitesses séquentielle, les conducteurs ne peuvent passer que vers le haut ou vers le bas jusqu'à la progression suivante - ou la suivante dans la séquence - vitesse.
Avez-vous besoin d'un embrayage pour boîte de vitesses séquentielle ?
Vous avez besoin d'un embrayage pour la première vitesse avec une boîte de vitesses séquentielle, mais vous n'en avez pas besoin pour le reste des vitesses.
Pourquoi les voitures n'ont-elles pas de boîtes de vitesses séquentielles ?
Les boîtes de vitesses séquentielles sont vraiment conçues pour les motos et les voitures de course. Cependant, certaines voitures haut de gamme commencent à apparaître avec des boîtes de vitesses séquentielles.
Comment changez-vous une transmission séquentielle ?
Les boîtes de vitesses séquentielles sont simples. Il vous suffit de pousser vers le haut pour passer à la vitesse suivante ou vers le bas pour passer à la vitesse précédente.
Les boîtes de vitesses et les transmissions sont-elles identiques ?
Une boîte de vitesses est techniquement un composant de la transmission. La boîte de vitesses est un train d'engrenages fermé, tandis que la transmission est l'ensemble du système de transmission de puissance (y compris la boîte de vitesses).

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