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Cette alternative à la boîte de vitesses robotisée classique fut d’abord développée pour les besoins de la compétition avant d’être commercialisée par Ferrari sur sa F355 F1. Très rapide et dotée d’un bon agrément, cette nouvelle boîte de vitesses à double embrayage reste une évolution plus onéreuse de la boîte robotisée classique.
La boîte robotisée à double embrayage : un peu d'histoire
Ses réalisations diffèrent considérablement selon son type.
Depuis 2003, le groupe automobile allemand généraliste VAG (Volkswagen AG) a réalisé, en collaboration avec le spécialiste de boîte de vitesses BorgWarner, des Direct-shift gearbox (DSG) à 6 puis 7 rapports inspirés du modèle Porsche PDK (DoppelKupplung) et Audi S-tronic.
Le groupe VAG a depuis démocratisé avec succès sa DSG au travers de ses 4 marques Volkswagen, Audi, Seat et Skoda. Après plus de 10 ans, ses nombreux succès commerciaux ont entraîné la concurrence dans la réalisation de ce type de boîte de vitesses, notamment chez Renault (EDC 6 rapports), BMW DKG, Mercedes 7G-DCT, Alfa-Romeo TCT, Ford Powershift ou Volvo Geartronic et Kia ou Hyundai DCT.
Définition de la boîte de vitesses à double embrayage
Toute boîte de vitesses robotisée reste une boîte automatique et les ingénieurs ne se sont pas contentés d’automatiser une boîte de vitesses mécanique classique. Initialement destinée à la performance, la boîte à double embrayage est composée de 2 demi-boîtes de vitesses mécaniques, reliées par 2 embrayages respectifs.
Grâce à cette architecture complexe, la présélection de 2 rapports est systématique et permet d’obtenir des temps de passage très courts où la sensation de rupture de couple est donc fortement atténuée.
Bon à savoir : on dispose également d’un mode séquentiel où le conducteur peut sélectionner des rapports successifs en montée ou en descente. Par conception, on ne peut pas « sauter » directement plusieurs vitesses mais les égrener une par une.
Boîte robotisée à double embrayage : principe de fonctionnement
Électroniquement, elle diffère assez peu d’une boîte mécanique robotisée avec un calculateur de commande relié aux autres calculateurs et capteurs du véhicule. Cet ensemble pilote des actionneurs électriques ou électrohydrauliques capables d’effectuer les opérations de débrayage et de sélection des différents rapports.
Mécaniquement, les différences avec une boîte de vitesses manuelle ou pilotée sont sensibles, même si les embrayages restent situés à l’entrée de la transmission sur le troisième arbre, juste après le moteur thermique.
Chaque embrayage commande alternativement l’un ou l’autre des deux arbres, comprenant respectivement les vitesses paires et impaires, sans oublier la marche arrière. Ainsi, à chaque passage de vitesse, un embrayage se ferme tandis que l’autre vient de s’ouvrir. Cette synchronisation gérée par électronique est garante d’un fonctionnement plus fluide et souvent plus rapide qu’avec une BMP.
À l’instar d’une boîte de vitesses classique, les rapports sont obtenus par l’entraînement d’engrenages situés sur deux arbres parallèles avec présélection du rapport suivant. Ceci est rendu possible par le double embrayage et la présence de deux demi-boîtes de vitesses avec trois arbres.
Dès lors, les passages des rapports ne dépendent plus que du temps nécessaire au débrayage de l’un des arbres d’une demi-boîte pour embrayer sur l’arbre de l’autre demi-boîte avec son rapport présélectionné. Ces temps peuvent être aussi brefs que 50 ms pour les meilleures réalisations et en mode sport !
À noter : réservée aux véhicules de gammes haute et moyenne, la baisse des coûts de production en grande série permet d’équiper des petites citadines, telles que la Renault Twingo 3, pour un surplus de 1 100 €.
Avantages de la boîte de vitesses à double embrayage
La boîte de vitesses robotisée à double embrayage est logiquement supérieure à la boîte mécanique pilotée grâce à :
- des passages de vitesse éclair, que ce soit en mode automatique ou séquentiel (dit aussi semi-automatique) ;
- une grande douceur dans les changements de vitesse ;
- peu ou pas d’à-coups, avec à une sensation d’accélération quasiment continue ou sans ruptures ;
- une surconsommation de carburant très modérée, voire nulle, en mode automatique.
Inconvénients de la boîte de vitesses à double embrayage
Malgré tous les lauriers tressés par les utilisateurs, la boîte de vitesses robotisée à double embrayage présente également quelques points faibles :
- une plus grande complexité mécanique et électronique, dite mécatronique, synonyme de pannes parfois compliquées et d’un entretien spécifique, donc onéreux ;
- un surcoût à l’achat sensiblement supérieur à la boîte de vitesses mécanique pilotée, ou bien sûr manuelle ;
- une masse et un encombrement nettement plus élevés qu’une boîte de vitesses mécanique pilotée, ou a fortiori manuelle ;
- une surconsommation de carburant qui, en pratique, reste légèrement supérieure à une boîte mécanique pilotée ou manuelle.
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