Technique : La boite de vitesses

La boite de vitesses, désignée en abrégé et d'une façon courante par le mot " boite ", est un mécanisme destiné à modifier, dans des conditions données, le rapport entre la vitesse de rotation du moteur et celle des roues motrices d'un véhicule.

Sa fonction spécifique consiste à adapter le couple moteur à la résistance du mouvement rencontré par le véhicule dans les diverses phases de sa marche. Pour atteindre ce but, la seule action sur l'accélérateur ne permet pas d'utiliser dans les meilleures conditions les possibilités offertes par les moteurs Diesel ou à essence.

Les courbes caractéristiques des moteurs (diagramme des puissances et des couples spécifiques en fonction du nombre de tours par minute) ne représentent pas les conditions optimales requises pour la traction.

Le fonctionnement du moteur est stable et régulier uniquement aux régimes compris entre [nc] et [nmax]. Au-dessous de [no] le fonctionnement est instable et même impossible, cependant qu'au-dessus de [nmax] le moteur s'emballe.

D'où la nécessité de disposer d'un changement de vitesses avec rapports étudiés de manière adéquate, permettant ainsi le fonctionnement dans la zone appropriée à chaque vitesse de marche.

Par exemple, la courbe de couple d'un moteur normal à essence atteint son maximum pour un certain nombre de tours [nc], appelé régime de couple maximal ; enfin, elle s'incurve vers le bas (ce développement résulte essentiellement de la variation du rendement volumétrique).

Théoriquement, pour un régime inférieur à celui du couple maximal, le fonctionnement du moteur est instable. Si une cause extérieure quelconque, telle qu'une côte, provoque l'augmentation du couple résistant, l'équilibre entre le couple moteur et le couple résistant est rompu et le nombre de tours du moteur diminue.

Cela conduit à une baisse de puissance du couple moteur avec une aggravation ultérieure de l'alimentation qui pourrait provoquer un arrêt du moteur. En réalité. la courbe du couple moteur est plutôt plate aux régimes proches de ceux du couple maximal.

De ce fait, le fonctionnement du moteur sera plus constant à partir d'un certain nombre de tours [no]. Il est évidemment possible d'augmenter la puissance en agissant sur l'accélérateur et en se déplaçant ainsi suivant une courbe de couple plus élevée.

Lorsqu'on roule à un débit maximal, cette solution n'est plus possible et le phénomène décrit plus haut ne peut plus être évité. Dans la phase descendante du couple, c'est-à-dire au-dessus du régime de couple maximal, le fonctionnement est, par contre, stable : si la demande de couple [n] diminue, le couple moteur augmente et un nouvel équilibre s'établit ; en revanche, si le couple résistant diminue, le moteur accélère.

Ensuite, le couple moteur diminue et l'équilibre est rétabli à un nouveau régime supérieur au précédent. Il existe toutefois une limite à la vitesse de rotation du moteur, limite que l'on ne peut dépasser sans risque pour les organes mécaniques.

En conclusion, le moteur peut fonctionner correctement dans un intervalle plutôt restreint de régimes, ce qui rend nécessaire la boite de vitesses. Si l'on disposait d'un seul rapport, permettant une marche normale ou une vitesse maximale, toute une gamme de vitesses serait exclue ; il serait, en particulier, impossible d'effectuer une manoeuvre correcte de démarrage, malgré l'utilisation de l'embrayage.

En outre, le fonctionnement du moteur à sa puissance maximale ou bien en condition de consommation minimale ne serait possible qu'à des vitesses données du véhicule et la plage d'utilisation de ce moteur serait très limitée.

LE PRINCIPE

A une puissance donnée transmise à deux pignons correspondent deux couples différents (ou moments) directement proportionnels aux rayons respectifs (donc au nombre respectif de dents) de ces pignons. Les vitesses angulaires (nombre de tours dans l'unité de temps), par contre, sont inversement proportionnelles aux couples fournis.

Si l'on adopte un rapport de transmission élevé (rapport entre le nombre de tours du moteur et celui des roues), il sera possible d'utiliser le moteur à sa puissance maximale, tout en maintenant le véhicule à une vitesse réduite. De même, on pourra aussi faire tourner le moteur à des régimes supérieurs à no (c'est-à-dire dans la partie stable de la courbe du couple) même à des vitesses très réduites.

Par contre, en utilisant un rapport de transmission faible, on pourra atteindre des vitesses élevées du véhicule, sans pour autant dépasser le régime maximal du moteur.

Le changement de vitesse est, en conclusion, un mécanisme capable de remplacer un couple de pignons par d'autres ayant un rapport diffèrent de transmission, dans la série des pignons, disposés dans le carter de boite.

Cet ensemble se nomme la boite de vitesses. Des considérations analogues sont valables pour des boites de conception différente, réalisées au cours de l'évolution de l'automobile.

BOITE A PIGNONS BALADEURS

Karl Benz, le premier, se pencha sur le problème du change- ment de rapport permettant de surmonter les difficultés des parcours en côte. Il conçut ainsi un dispositif appelé kripto (brevet allemand DRP, 43.638, délivré le 8-4-1887). Il était constitué par un train d'engrenages épicycloïdaux qui permettait deux rapports, l'un réduit et l'autre égal à 1, plus une marche arrière. L'utilisation dans le domaine de l'automobile du premier changement à engrenages coulissants est due à Gottlieb Daimler et à Wilhelm Maybach. Ce système connut une grande diffusion au cours des années 1894-1896 et fut utilisé tout particulièrement par Panhard et Levassor sur les voitures à moteur construites sous licence Daimler.

BOITE A TRAIN BALADEUR

Les premières boîtes de vitesses à engrenages étaient à pignons coulissants (train baladeur).

Les schémas utilisés étaient essentiellement de deux types : à trois arbres et à deux arbres.

Dans le type à trois arbres, le mouvement était transmis au moyen d'un premier couple d'engrenages par l'arbre primaire ou d'entrée (solidaire de l'arbre moteur) à un arbre auxiliaire situé en dessous de ce dernier et sur lequel était calée - de façon fixe - une série d'engrenages.

Le mouvement était ensuite transmis de l'arbre auxiliaire au troisième arbre, le secondaire (arbre de sortie), relié au couple conique et au différentiel.

L'arbre secondaire était situé dans le prolongement du primaire. Ses pignons pouvaient être déplacés dans le sens axial, mais ils tournaient nécessairement avec l'arbre sur lequel ils étaient fixés au moyen de cannelures.

En actionnant la commande, chaque pignon pouvait être déplacé à son tour et s'engrener avec la roue dentée correspondante de l'arbre auxiliaire.

Dans la position «point mort», aucun des pignons de l'arbre auxiliaire n'engrenait avec ceux du secondaire : la transmission était ainsi interrompue et le véhicule pouvait être immobilisé, même avec le moteur en marche.

Un des pignons de l'arbre cannelé avait une denture frontale (crabot) qui permettait de l'engrener directement avec la roue du primaire, qui avait également une denture frontale, au lieu d'engrener avec le pignon correspondant de l'arbre auxiliaire.

Les arbres primaire et secondaire étaient ainsi solidaires, sans qu'aucune de leurs parties ne soit animée d'un mouvement relatif. Cette disposition garantissait ainsi des avantages appréciables au point de vue du rendement, en éliminant les porter dues à la transmission entre les engrenages.

Dans le second schéma, on avait uniquement deux arbres parallèles : le primaire et le secondaire dont un à cannelures avec train baladeur et l'auto avec des pignons fixes. Ce dispositif excluait la prise directe. Dans ces deux types de boîtes de vitesses, le dents des pignons sont émoussées pour facilite l'engrènement des pignons.

Pour la marche arrière pour laquelle un seul palier est généralement suffisant, il faut inverser le sens de rotation de l'arbre secondaire, qui, dans ce cas, ne sera pas commandé directement par l'arbre primaire ou par l'arbre auxiliaire. On monte alors un arbre spécial dit de renvoi avec une ou deux poulies d'entraînement.

Dans le premier cas, la poulie sera interposée entre les deux pignons de la première vitesse : le mouvement sera inversé, mais la vitesse de la marche arrière sera égale à celle de la premier vitesse.

Dans le second cas, cependant que la première poulie engrènera avec le pignon de la première vitesse, la deuxième poulie, d'un diamètre inférieur, engrènera avec le pignon correspondant de l'arbre secondaire : la marche arrière sera alors réduite par rapport à la première.

La boite de vitesses à baladeurs a été utilisée par la majorité des constructeurs d'automobiles jusqu'aux années trente.

Par la suite, elle fut pratiquement abandonnée à cause de certains inconvénients qu'elle présentait par rapport aux boites à pignons toujours en prise. En premier lieu, le passage d'une vitesse (les engrenages correspondants ayant des vitesses angulaires différentes) s'accompagnait d'un choc affectant chaque fois l'extrémité d'une ou de deux dents.

La denture des pignons était ainsi soumise à de fortes contraintes et à une usure rapide, même lorsqu'on avait recours, pour rendre les dents plus résistantes, à des modules (rapport entre le diamètre primitif et le nombre de dents d'un pignon) assez élevés. Autre inconvénient de ces boites à pignons coulissants : l'impossibilité de réaliser la synchronisation, tous les pignons étant solidaires du mouvement de rotation des arbres.

BOITE A PIGNONS TOUJOURS EN PISTE

Le schéma montre comment s'engrènent tes divers rapports dans une boite de vitesses à pignons toujours en prise. La ligne rouge indique te cheminement de la puissance, les flèches montrent le sens de rotation ; les engrenages, en blanc, tournent fous.

C'est aujourd'hui la plus répandue. Chaque couple correspondant aux divers rapports est constitué par un pignon calé sur un arbre et un pignon fou (sur un autre arbre) ne pouvant pas se déplacer axialement.

Les deux pignons sont donc toujours engrenés l'un dans l'autre ou, comme l'on dit couramment, en prise.

Lorsque la vitesse n'est pas engrenée, il n'y a pas de transmission de puissance entre les deux pignons (l'un d'eux est fou). Au moment de la sélection du rapport, le pignon fou devient solidaire de son arbre au moyen d'un manchon (synchroniseur) fixé sur l'arbre lui-même par des cannelures et commandé par une fourchette. L'accouplement entre le manchon et le pignon correspondant s'effectue au moyen des dents de pignons, qui peuvent être droites ou périphériques.

Dans le premier cas, les dentures droites du manchon s'encastrent dans les engrenages correspondants, également droits, du pignon fou. Dans le deuxième cas, les engrenages périphériques extérieurs du manchon s'encastrent dans l'engrenage intérieur du pignon fou. On fabrique parfois les manchons à dents intérieures et les pignons à dents extérieures. Pour la prise directe, l'un des manchons rend le pignon de sortie de l'arbre primaire solidaire de l'arbre secondaire.

De cette façon, les pignons fous ont deux dentures différentes : l'une, périphérique, qui sert à transmettre le mouvement de l'arbre primaire au secondaire par l'entremise de l'arbre auxiliaire ; l'autre, droite ou périphérique, pour le passage des vitesses.

Ainsi, le choc qui se produit au moment de l'engrènement n'est pas supporté par une ou deux dents seulement, mais par l'ensemble des dents d'engrènement, qui ont cette mission précise, au grand bénéfice de la denture principale périphérique à prise constante.

Dans ces types de boites, on adopte généralement des pignons à dents hélicoïdales. Ils sont plus silencieux que les pignons à dentures droites et distribuent la poussée sur une plus grande surface (ils provoquent aussi une poussée axiale). Les pignons des arbres primaire et secondaire sont aussi à dentures hélicoïdales dans un sens opposé à celui des pignons de l'arbre auxiliaire. Pour un bon équilibrage des poussées axiales, il est nécessaire que l'inclinaison des dents soit différente pour chaque couple de pignons, leur diamètre étant différent.

L'usinage d'une boite de vitesses à pignons toujours en prise est un peu plus coûteux que celui d'une boite à train baladeur ; mais ce léger inconvénient est très

largement compensé par la possibilité de montage de dispositifs de synchronisation. Dans le but d'économiser un ou plusieurs pignons, la première vitesse et la marche arrière sont montées avec des pignons mobiles, dans certains types de boites économiques, suivant le schéma déjà examiné.

Ce montage permet également d'éviter que les pignons de la première et de la marche arrière, qui sont utilisés moins fréquemment, ne tournent en roue libre de façon continue à une vitesse supérieure à celle de l'arbre, avec une perte de puissance importante due au frottement.

Cette solution qui rend plus difficile l'engrènement de la première vitesse, si le véhicule n'est pas arrêté, est toutefois de moins en moins utilisée au bénéfice de la première synchronisée.

LES BOITES SYNCHRONISEES

Aussi bien dans les boites à pignons mobiles que dans celles à pignons toujours en prise, l'engrènement d'une vitesse doit toujours être précédé par la manoeuvre de débrayage.

Ceci n'évite toutefois pas des chocs entre les dents, toujours préjudiciables, à moins que le conducteur soit particulièrement habile dans la conduite et qu'il ait recours à des manoeuvres d'une certaine difficulté, telles que le double débrayage. On peut réaliser une manoeuvre de changement de vitesse beaucoup plus aisée grâce à la synchronisation. Ce dispositif n'est adaptable qu'aux boîtes à prise constante.

Dans ce cas, les pignons fous et les manchons cannelés sont pourvus non seulement de dents, mais également d'embrayages à friction.

La roue menante (en vent) transmet la puissance [P=C1w1], (C1=couple moteur et w1 = vitesse angulaire du pignon moteur) à la roue menée en exerçant sur cette dernière une force [F] égale et de sens contraire à la réaction [F1].

Le pignon mené, d'un rayon inférieur tournera à une vitesse [w2] supérieure à [w1] et le couple qui lui est appliqué sera [C2] inférieur à [C], étant donné que [P=C1w1=C2w2]. A parité de puissance, le couple varie en sens inverse de la vitesse de rotation. Les vitesses de rotation [w] sont inversement proportionnelles aux rayons [R] (ou au nombre de dents [z]). Les couples [C] sont, par contre, directement proportionnels aux rayons [R] (ou au nombre de dents [z]).

Le rapport de transmission est défini par les rapports suivants :

[T= w1/w2 = R2/R1 = z2/z1 = C2/C1]

L'exemple illustré, ci-contre, se réfère à un rapport multiplié

( [T<1] ), en général, le pignon moteur est Plus petit que celui entraîné [T>1].

Le premier contact entre le pignon et le manchon, au moment de l'engrènement d'une vitesse, s'effectue évidemment entre les surfaces de ces embrayages. C'est seulement lorsque (après le glissement initial) le pignon et le manchon ont acquis par frottement la même vitesse angulaire que se produit l'engrènement des dents, ce qui évite tout choc.

La denture d'engrènement reste toutefois indispensable. En effet, les synchroniseurs ne fonctionnent que lorsque la voiture est débrayée et que, de ce fait, l'arbre primaire ne transmet pas de puissance au secondaire. Les synchroniseurs sont de fabrication relativement simple et économique.

Si, par contre, on voulait transmettre toute la puissance motrice par des embrayages à friction, la transmission serait d'un poids, d'un encombrement et d'une complication excessifs et son prix de revient très élevé.

Dans les boites de vitesses synchronisées, les dents destinées à l'accouplement entre le manchon et le pignon correspondant de l'arbre secondaire sont, en règle générale, périphériques, intérieures ou extérieures, en restant toutefois bien distinctes de la denture principale.

En effet, celle-ci est destinée uniquement à l'engrènement des pignons du secondaire et de ceux, correspondants, de l'auxiliaire.

Comme nous l'avons indiqué, la synchronisation de tous les rapports avant a été généralisée et, sur certaines voitures de luxe, même la marche arrière est synchronisée.

Enfin, en ce qui concerne les boîtes de vitesses synchronisées - de même que celles à train baladeur ou à pignons toujours en prise non synchronisés - deux solutions sont possibles :

- la solution à trois arbres décrite précédemment

- celle à deux arbres seulement, qui convient particulièrement lorsque le différentiel forme un seul bloc avec la boite de vitesses.

LA BOITE DE VITESSE A ENGRENEMENT RAPIDE

Les boites de vitesses non synchronisées sont désormais très rarement utilisées dans le domaine des voitures de série. Parmi les rares exceptions, on peut citer la Fiat 500, pour laquelle cette solution est dictée surtout par des motifs économiques. Toutefois, la nouvelle version, la Fiat 126, a abandonné la transmission à crabots, pour une boite dont trois vitesses (2-3-4) seulement sont synchronisées. La première ne l'est pas.

Les boîtes non synchronisées sont, par contre, couramment utilisées sur les véhicules lourds et sur ceux de compétition, surtout pour des raisons de solidité. La majeure partie des voitures de compétition est équipée de boîtes non synchronisées, dites à engrènement rapide.

Les dents des engrenages entre les manchons et les pignons fous sont droites et leur forme très étudiée pour assurer un engrènement rapide et limiter l'usure. Utilisées en compétition, ces boîtes permettent d'effectuer des manoeuvres très rapides avec une utilisation très limitée de l'embrayage.

Porsche seulement fait exception à cette tendance en utilisant des synchroniseurs à anneaux bi-coniques (qu'il a fait breveter) qui présentent notamment l'avantage de s'opposer au désengrènement spontané de la vitesse, sans avoir besoin d'utiliser les dispositifs généralement employés à cet effet. Il faut noter que les boîtes de vitesses de compétition sont la plupart du temps équipées d'engrenages à dentures droites pour éviter des pertes de puissance ; il est évident que dans ce domaine le silence n'est pas une qualité indispensable.

LES BOITES EPICYCLOIDALES

Certaines boites utilisent un train d'engrenages épicycloïdaux plus ou moins complexe, qui offre différentes possibilités de réduction en agissant sur les divers organes par l'intermédiaire de freins, d'embrayages de roues libres à action mécanique, électromagnétique ou hydraulique. La prise directe s'effectue en faisant tourner solidairement l'ensemble du train.

Les boites épicydoïdales furent souvent montées sur les premières voitures américaines. Leur structure était relativement simple, les métaux utilisés étaient de qualité courante et ne nécessitaient aucun traitement spécial. Les paliers étaient garnis de coussinets et, de ce fait, la fabrication était peu onéreuse. Par rapport aux boîtes à train baladeur de l'époque, leur fonctionnement était plus aisé.

Toutefois, elles présentaient l'inconvénient de ne permettre que l'installation de deux marches avant et d'une marche arrière.

Des boîtes de vitesses à trois rapports (Cadillac 1906) ne pouvaient être construites qu'au prix de très grandes difficultés. Les pannes étaient fréquentes et leur fonctionnement très bruyant. Lorsque les boîtes de vitesses à train baladeur furent suffisamment perfectionnées, les boîtes épicycloïdales furent abandonnées aux États-Unis (mais la Ford T les utilisa jusqu'en 1928).

Elles furent à nouveau adoptées un peu plus tard en Europe (boites Wilson/Cotal) pour les transmissions semi-automatiques et à présélecteur. Les boites à trains épicycloïdaux présentent un avantage appréciable : leur manoeuvre ne nécessite pas le déplacement de pignons ou de manchons. L'effort nécessaire est donc minime, ce qui les destine particulièrement aux transmissions automatiques.

Leur fonctionnement est aujourd'hui tout à fait au point grâce aux perfectionnements apportés à leur fabrication et l'on utilise couramment des boites épicycloïdales à trois ou quatre rapports et à une marche arrière.

NOMBRE DE VITESSES ET CHOIX DES RAPPORTS

La souplesse du moteur est évidemment déterminante dans le choix du nombre des rapports. Ainsi, un moteur peu souple nécessite plus de rapports qu'un moteur plat.

Une auto de course. par exemple, dont le moteur doit toujours tourner à un régime maximal, doit avoir une boite à plusieurs rapports : au moins six en général. En ce qui concerne les automobiles courantes, en revanche, on adopte quatre ou cinq marches avant et une marche arrière. Un nombre plus grand de rapports ne serait pas souhaitable, car il nécessiterait des boites de vitesses complexes et coûteuses et obligerait le conducteur à effectuer des manoeuvres trop fréquentes, rendant ainsi la conduite pénible.

Dans le passé, les boites à trois et même à deux rapports étaient courantes. Actuellement, ce cas ne constitue plus qu'une exception en Europe. D'ailleurs, cette solution ne convient plus aux moteurs actuels, sensiblement poussés et peu souples.

En revanche, sauf de rares exceptions. les boites automatiques montées sur les voitures européennes comportent trois rapports avant. Des boites à trois rapports sont couramment utilisées aux Etats-Unis pour des voitures dotées de moteurs de grosse cylindrée, dont la courbe de puissance est plus plate que celle des moteurs européens.

Un nombre réduit de vitesses est également adopté pour certaines voitures de compétition destinées à des circuits sur lesquels la différence entre la vitesse minimale et la vitesse maximale n'est pas très importante (par exemple Indianapolis ou tentatives de records). Sur les véhicules lourds destinés au transport des personnes ou des marchandises (et non équipés de transmission hydraulique) qui, par leurs caractéristiques, doivent toujours disposer d'un couple moteur très élevé, on adopte souvent un réducteur monté en série avec la boite.

Cette solution évite d'utiliser une boite comportant un nombre plus élevé de rapports. En engrenant ou en désengrenant le réducteur, on dispose, en pratique, d'un nombre double de rapports pour une fabrication assez simple dans son ensemble.

Dans la conception d'une boîte de vitesses, la détermination des rapports est un problème délicat. Un premier élément concerne le rapport de réduction du couple conique. De la valeur de ce rapport dépendent, en effet, le coût et l'encombrement de cette pièce.

Le rapport global de réduction est égal au produit du rapport de la boîte de vitesses par le rapport du couple conique. On calcule ensuite les rapports de la quatrième et de la première vitesse.

Le rapport de la quatrième (ou de la cinquième s'il existe cinq vitesses) est calculé de façon que le véhicule puisse atteindre la vitesse maximale pour laquelle il a été conçu, avec une pente de la route égale à 2-3 % en descente.

Si le véhicule pouvait atteindre sa vitesse maximale sur route plate, lorsqu'il viendrait à se trouver sur une pente légère, difficilement perceptible par le conducteur, il serait en effet possible de dépasser le régime maximal prévu. Le rapport de la première vitesse est, par contre, calculé de façon que l'on puisse rouler régulièrement sur la pente maximale que peut rencontrer la voiture dans des conditions exceptionnelles.

Les rapports intermédiaires sont calculés pour qu'il n'y ait pas de" trous " entre deux vitesses. La succession géométrique des rapports, à laquelle il semblerait normal d'avoir recours, n'est pas la plus indiquée pour la traction automobile. En effet, il ne faut pas oublier qu'aux vitesses réduites la résistance de l'air est très faible. Il sera donc possible d'étendre la limite inférieure d'utilisation du premier rapport.

En passant au rapport supérieur et en augmentant, de ce fait, la vitesse, il sera nécessaire d'augmenter, au fur et à mesure, cette limite inférieure, étant donné que le moteur devra fournir une puissance suffisante pour vaincre la résistance, toujours croissante, de l'air.

En outre, il est préférable de disposer, par exemple, d'une troisième vitesse longue pour faciliter les dépassements, et d'une quatrième vitesse plutôt courte .

Dans les boites à cinq rapports, si la quatrième est en prise directe, la cinquième est surmultipliée (rapport de démultiplication supérieur à 1). Une vitesse surmultipliée permet de rouler longtemps à une vitesse élevée, surtout sur autoroute, tout en maintenant le moteur à un régime peu élevé.

De cette façon, on réalise également d'appréciables économies de carburant. Dans ces cas, la différence entre la vitesse maximale en cinquième vitesse et en quatrième vitesse est généralement minime et parfois même nulle. En effet, l'équilibre entre la force résistante et la force motrice est atteint pour des vitesses parfois inférieures à celles correspondant au régime de puissance maximale.

Au lieu d'adopter une cinquième (solution qui semble être préférée actuellement), on peut avoir recours, pour atteindre le même but, à l'overdrive sur la quatrième vitesse et même, éventuellement, sur la troisième.

L'overdrive agit essentiellement dans le sens opposé à celui d'un réducteur. Par son engrènement, le rapport de quatrième (1:1, si c'est en prise directe) est multiplié par un rapport inférieur à l'unité et le moteur tourne à des régimes qui peuvent être limités, même à des vitesses élevées.

Parmi les principaux inconvénients de l'overdrive, il faut mentionner une plus grande difficulté dans son utilisation et un engrènement plus long. Sur les voitures de compétition, les rapports changent suivant le type de circuit, compte tenu des caractéristiques du parcours. On utilise souvent des rapports rapprochés (les valeurs de démultiplication sont très voisines).

Sur certains circuits, en effet, le parcours s'effectue à des vitesses très élevées et, dans ce cas, il est préférable de renoncer à utiliser le moteur aux vitesses réduites, pour avoir, en contrepartie, un plus grand nombre de rapports pour les vitesses élevées.

De même, s'il s'agit d'un circuit lent, il est inutile de demander à la voiture d'être en mesure d'atteindre des vitesses très élevées. Dans ce cas, il est plus utile d'avoir des rapports courts, qui permettront de réaliser des temps intéressants dans les portions du parcours qui sont mixtes.

ENTRETIEN ET GRAISSAGE

La lubrification d'une boîte à baladeurs ne présente pas de difficultés particulières ; tous les pignons - sauf le pignon de la marche arrière, fou sur son arbre - sont solidaires de leurs arbres, ce qui n'occasionne pas de frottement. Lc carter est partiellement rempli d'huile, que les engrenages, en tournant, projettent à l'intérieur.

Pour les boîtes modernes à pignons toujours en prise, le graissage par barbotage est encore possible et reste même la solution la plus couramment adoptée. Pourtant, une partie des pignons est folle sur l'arbre et il serait nécessaire d'assurer leur lubrification grâce à des canalisations. Les meilleurs résultats sont donc obtenus par lubrification forcée au moyen d'une pompe spéciale.

Cette solution, bien qu'étant plus onéreuse, permet de réduire les pertes de rendement dues au barbotage de l'huile, dont le niveau dans la boîte peut, par ailleurs, être maintenu plus bas. L'entretien de la boîte de vitesses consiste pratiquement dans le remplacement périodique de l'huile, en général tous les 10 000 ou 20 000 km ; mais il existe des cas pour lesquels il n'est jamais nécessaire de remplacer l'huile. Les huiles pour boites de vitesses sont de qualité différente de celles employées pour les moteurs.

Au nombre des additifs utilisés, il faut mentionner les additifs anti-mousse et anti-usure. Sur certaines voitures, surtout sur celles à moteur transversal, la boîte de vitesses forme un seul bloc avec le moteur (Mini, Peugeot 204, 304 et 104 par exemple), avec un système de lubrification unique.

Toutefois, on se heurte, dans certains cas, à des problèmes d'une certaine difficulté et que la plupart des constructeurs préfèrent éliminer en ayant recours à des carters séparés (Fiat, VW, Audi) et à l'emploi d'huiles de qualité différente.