BOITE DE VITESSES AUTOMATIQUE

Boîte de vitesses ZF 3 HP 12
(source Peugeot, Peugeot 404 Automatique, 1966)

Note: J'ai choisi cette boîte de vitesses pour sa "simplicité", les boîtes récentes reprenant tous ces principes de bases. Présentée en juillet 1962 par la Zahnradfabrik Friedrischafen (ZF), elle était destinée aux voitures de cylindrée moyenne (1.3 à 2 litres) et était montée sur les BMW de la gamme 1800-2000. et les Peugeot 404 et 504. CARACTERISTIQUES Convertisseur de couple hydrocinétique FICHTEL et SACHS, système FOTTINGER. Boîte à 3 vitesses à train planétaire, système RAVIGNEAUX Passage automatique des vitesses par embrayages à disques à commande hydraulique 5 positions du levier sélecteur : P Parking (verrouillage) AR Marche arrière N NEUTRE (point mort) V-R VILLE-ROUTE (Vitesse en marche normale) E EXCEPTIONNELLE (Montage, parcours difficiles, conduite sportive) Rapports de démultiplication mécanique : 1ère 2ème 3ème M.AR 0,391 0,658 1 0,5 Poids : Boîte de vitesses : 34,400 kg Convertisseur ; 10 kg Total avec huile : 48,800 kg Contenance normale d'huile : 5 dm3 HUILE : Marque ESSO - EATF type A COMPARAISON BOITE AUTOMATIQUE ET MECANIQUE Rapports AV (démultiplication mécanique de la boîte ZF Convertisseur Gammes de X du couple Rapports AV de la boîte classique 1ère : 0,391 2ème : 0,658 3ème : 1,000 2,29 à 1 0,170 à 0,391 0,287 à 0,658 0,437 à 1,000 1ère : 0,250 2ème : 0,446 3ème : 0,693 4ème : 1,000 On s'aperçoit que la gamme de démultiplication est plus étendue avec le convertisseur hydraulique qu'avec une boîte classique. L'usager se rend compte, très vite, des possibilités que lui offre la conduite automatique lors des démarrages, du franchissement des côtes et, en général, dans toute utilisation urbaine.

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Le convertisseur comprend 3 éléments principaux : la pompe (1), le stator (2), la turbine (3) Ces organes sont installés dans un carter commun, dans lequel l'huile assure la transmission du couple et y circule en circuit fermé. Il est relié, au vilebrequin (4), à la roue libre (5), à l'arbre d'entré de boîte (6), au support de stator (7) et à la pompe à engrenages (8) l - PARTIE POMPE Entraînée en permanence par le vilebrequin, elle forme en quelque sorte le couvercle de fermeture de l'ensemble hydraulique. L'aubage de la partie pompe transforme l'énergie du moteur en énergie hydrocinétique. Le fluide sort de l'aubage pompe, entre dans la turbine et retourne à l'aubage pompe, après avoir traversé le stator. Elle assure également l'entraînement mécanique d'une pompe à huile à engrenages, située dans la boîte de vitesses. 2 - PARTIE TURBINE Accouplée directement à l'arbre primaire, elle reçoit le mouvement moteur communiqué par la pompe et transmet celui-ci à la boite de vitesses. Relié au carter par une roue libre, il permet une démultiplication variable entre pompe et turbine aux basses vitesses. La courbure des aubes est prévue pour modifier l'angle du fluide à la sortie de la turbine pour qu'il soit dirigé sur la pompe. Ce retournement de la direction du liquide dans le stator entraîne une réaction sur les aubages. La force produit un couple qui est absorbé par la fixation du stator sur le carter.

Tout comme un levier s'appuie sur son point fixe pour transformer les valeurs des forces s'exerçant sur ses extrémités, le liquide utilise le stator comme point fixe pour multiplier la valeur du couple moteur. Dans ces conditions, on obtient une multiplication du couple moteur variant de 2,29/1 quand la turbine est immobile (véhicule à l'arrêt) à 1/1 lorsque la turbine atteint environ 90 % de la vitesse de l'aubage d'entrée. Lorsque cette valeur est atteinte, l'angle du fluide à la sortie de la turbine est tel que le stator est entraîné dans le même sens que les turbine et pompe. Ce convertisseur devient un simple coupleur, il n'y a plus multiplication du couple. En résumé, le convertisseur assure : - une multiplication complémentaire du couple du moteur sur les 1er et 2ème rapports de boîte, - une souplesse de fonctionnement à très basse vitesse quand la botte est sur la 3ème, - de bonnes accélérations, depuis les très basses vitesses, sans faire appel à un autre rapport de boîte, - au ralenti du moteur, une fonction "débrayage" avec un léger entraînement résiduel favorisant les manoeuvres de garage.

L'adoption d'un convertisseur de couple a permis l'utilisation d'une boîte de vitesses à 3 rapports. Cette solution a l'avantage d'aboutir à un ensemble compact et simple, composé d'un seul train épicycloïdal, avec un porte-satellites, une couronne planétaire et deux arbres planétaires. Ces différents organes sont accouplés ou désaccouplés par des embrayages du type multidisques commandés par des pistons mus par pression hydraulique. Un bloc de commande automatique logé à la partie inférieure de la boîte "cerveau de la boite de vitesses" transmet les actions de la présélection, du governor, de la valve de correction de charge aux pistons d'embrayage.

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Description de la partie boîte

Boîte à 3 rapports (3 marche AV, 1 marche AR) comprenant : A - Un train épicycloïdal à deux entrées B - Un ensemble d'embrayage multidisques à commande hydraulique (élément d'accouplement) C - Une pompe à huile à grand rendement D - Un bloc de commande automatique A - TRAIN EPICYCLOIDAL A 2 ENTREES E - arbre d'entrée de boîte en forme de tambour. - train épicycloïdal : 1 - arbre planétaire primaire (25 dents) 2 - arbre planétaire secondaire (32 dents) 3 - 3 pignons satellites primaires (15 dents) 4 - 3 pignons satellites secondaires (15 dents) 5 - porte-satellites 6 - couronne planétaire à denture intérieure reliée à l'arbre récepteur (64 dents) 7 - roue libre du train planétaire - (anti-recul en côte) 8 - roue libre embrayage C - (point de réaction) 9 - pistons de commande des embrayages B - EMBRAYAGES MULTIDISQUES 1 - Embrayages à disques rotatifs : - embrayages A et B solidaires de l'arbre d'entrée de boîte E A - commande l'arbre planétaire primaire 1 B - commande l'arbre planétaire secondaire 2 2 - Embrayages à disques fixes : - embrayages C et D solidaires du carter de boîte de vitesses C' C - immobilisent l'arbre planétaire secondaire 2 D - immobilise le porte-satellites 5 du train épicycloïdal 3 - Pistons de commande des embrayages mus par la pression hydraulique. C - POMPE A HUILE Logée dans la partie frontale du carter de boîte, elle alimente : - le convertisseur - les pistons des embrayages, - le système de commande de la boite, - les circuits de graissage. D - BLOC DE COMMANDE AUTOMATIQUE Placé à la partie inférieure de la boîte, il actionne les embrayages de commande du train épicycloïdal en tenant compte : - de la vitesse de la voiture, grâce à un régulateur centrifuge - de la position du papillon des gaz, par la liaison à la commande d'accélérateur - du choix du conducteur, par l'intermédiaire du sélecteur.

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Différentes combinaisons possibles
(possibilités des sélections adoptés sur 404)

1 - SELECTION PAR LE LEVIER P - PARKING - Boîte au point mort - Roues motrices bloquées par verrouillage mécanique. AR - MARCHE ARRIERE N - NEUTRE - Boîte au point mort - Roues motrices non bloquées. R - VILLE ROUTE - Le moteur entraîne la voiture en marche AV. Cette position donne une gamme adaptée aux conditions normales de marche lorsqu'on ne recherche pas les performances maximales; c'est-à-dire circulation en ville, plaine, routes moyennement accidentées (conduite économique). Dans cette position, le démarrage s'effectue en 2ème. E - EXCEPTIONNELLE - Cette gamme utilise au maximum les possibilités du moteur. Elle est à employer en montagne, sur mauvaises routes, en remorquage, et dans tous les cas où l'on recherche les performances ou un frein moteur efficace. Dans cette position le démarrage s'effectue en 1ère. 2 - SELECTION PAR LA PEDALE D'ACCELERATEUR PA - POST-ACCELERATION Pour augmenter les possibilités de conduite, plus particulièrement en position ville-route (VR) il est possible d'obtenir des accélérations maximales en appuyant à fond sur la pédale d'accélérateur (au delà de la position correspondant à l'ouverture maxi du papillon), ce qui fait rétrograder la boîte sur le rapport le plus approprié. Il est donc inutile de sélectionner "E" pour effectuer un dépassement. NOTA : Pour accélérer le démarrage, en position VR, on peut passer en Ière vitesse en utilisant la post-accélération.

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Analyse des différentes phases des vitesses

Le fonctionnement de la boîte automatique est lié aux positions du levier sélecteur. l - SELECTIONS PASSIVES Neutre : (Moteur en marche) - Tous les embrayages sont libérés - Le convertisseur tourne - L'arbre d'entrée de boîte est entraîné avec la pompe à engrenages. C'est le point mort des boîtes classiques. Parking : - Position identique au NEUTRE - Cliquet de parking engagé dons la denture de l'arbre récepteur de sortie - La transmission est bloquée 2 - SELECTIONS ACTIVES (Index vers la droite) Marche arrière : Les embrayages B et D sont enclenchés. B solidarise l'arbre planétaire secondaire 2 de l'arbre d'entrée de boite. Le couple moteur est ensuite transmis à la couronne réceptrice par l'intermédiaire des satellites secondaires 4. D bloque le porte-satellites ; les pignons 4 tournent sur eux-mêmes. Le sens de rotation de l'arbre de sortie est inversé. Rapport de démultiplication : 0,5. 2 - SELECTIONS ACTIVES (Index vers la gauche) 1ère vitesse Ville - Route (V-R) (Post-accélération seulement) - Embrayage A en prise - L'arbre planétaire primaire 1 devient solidaire de l'arbre d'entrée de boîte E. - Le mouvement transmis passe par l'intermédiaire des trains satellites 3 et 4. - Le porte-satellites 5 prend appui sur le carter par la roue libre 7 qui agit en tirage seulement. - Les satellites 3 et 4 tournent sur eux-mêmes, mais le porte-satellites reste immobile. 1ère vitesse Exceptionnelle - Embrayage A toujours en prise - Embrayage D enclenché - Le porte-satellites, bloqué dans tous les cas, permet d'assurer, en rétro, un frein moteur efficace. Rapport de démultiplication : 0,391 NOTA : Le démarrage se fait normalement en deuxième vitesse (position V-R, page 31). 2ème vitesse - Embrayage A en prise - L'arbre planétaire primaire 1 est toujours solidaire de l'arbre d'entrée de boîte E. - Embrayages C' et C enclenchés - L'arbre planétaire secondaire 2 est bloqué - Les pignons satellites 3 et 4 gravitent autour du pignon planétaire 2 - Le porte-satellites 5 tourne (dans un seul sens) entraînant la couronne 6. Rapport de démultiplication : 0,658 3ème vitesse - Embrayage A toujours en prise - Embrayage B enclenché - Les arbres planétaires primaire et secondaire 1 et 2 tournent ensemble. - Les satellites 3 et 4 se trouvent "intermédiaires" entre 1 et 2 et s'opposent à leurs sens de rotation différents. - Il y a blocage de l'ensemble du train. - L'arbre récepteur de sortie tourne à la même vitesse que l'arbre d'entrée E. Prise directe : 1/1 NOTA : En cas d'arrêt dans une côte, si l'on reste en position V-R, l'embrayage C, enclenché tant que le moteur tourne, s'oppose à l'inversion du sens de rotation du train épicycloïdal. La voiture ne peut reculer.

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Système hydraulique

Le système hydraulique se compose de : - une pompe d'alimentation située dans la partie frontale du carter - un bloc de commande automatique fixé sous la boîte de vitesses - un régulateur centrifuge (governor) placé sur l'arbre de sortie de boîte. 1 - POMPE D'ALIMENTATION Pompe à huile à grand débit Elle alimente : le convertisseur la commande automatique le passage des vitesses le système de graissage Elle est entraînée par la partie pompe du convertisseur et fonctionne lorsque le moteur tourne. Cette pompe assure, par l'intermédiaire de la valve de régulation primaire qui définit une pression principale vers le bloc et une pression modulée vers le convertisseur, les fonctions hydrauliques de la transmission et servitudes du groupe. La pression d'utilisation varie en moyenne de 3,5 à 10 bars. 2 - BLOC DE COMMANDE AUTOMATIQUE C'est à la commande automatique qu'incombe la tâche de sélectionner et d'engager le rapport de démultiplication qui permet la meilleure utilisation du couple moteur. Ce "cerveau" de la boîte est logé à la partie inférieure du carter. Il comprend des valves de passage des vitesses qui agissent en fonction : a - du choix de la sélection à la disposition du conducteur (sélecteur) b - de l'ouverture du papillon (valves de correction de charge) c - de la vitesse de la voiture (governor). Les valves de passage des vitesses sont constituées chacune d'un piston actionnant un tiroir qui commande l'action des différents embrayages de la boîte. a - Sélecteur le tiroir du sélecteur distribue la pression principale aux différents circuits en fonction du choix du conducteur. b - Valve de correction de charge l'axe du papillon de carburateur commande une came qui agit sur la tare d'une valve. En accélérant, le piston de la valve découvre le circuit de commande des valves de passage des vitesses concurremment avec le governor. 3 - GOVERNOR Placé sur l'arbre de sortie de boîte, c'est un régulateur centrifuge commandant un clapet asservi. Il fournit une pression modulée qui agit sur les pistons des valves de passages des vitesses.

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Passage des vitesses

A - SELECTEUR EN POSITION NEUTRE (ou parking) La pression principale vient buter sur le tiroir de sélection et sur la valve de verrouillage marche AV - marche AR. Une petite quantité d'huile s'écoule dans la valve de pression de commande et se dirige vers la valve de commande 2ème/3ème sous forme de pression d'accélération, sans action positive. Aucun circuit de commande des embrayages n'est sollicité. B - SELECTEUR EN POSITION V-R (Ville - Route) Phase statique - 2ème La pression principale a libre passage en direction : - du governor - de l'embrayage A La valve de commande des embrayages C' et C est en position repos et permet le passage de la pression principale à l'embrayage C. Le démarrage s'effectue en 2ème. NOTA : En cas d'arrêt dans une côte, si l'on reste en position V-R, l'embrayage C enclenché tant que le moteur tourne, s'oppose à l'inversion du sens de rotation du train épicycloïdal. La voiture ne peut reculer. Zone de passage des vitesses (selon la position de la pédale d'accélération) - Position V-R. - Tirage - sans P.A. (post-accélération) Phase dynamique - 2ème/3ème La voiture prenant de la vitesse, le governor entre en action. La pression de commande du governor devient prépondérante à celle de l'accélérateur et repousse la valve de passage 2ème/3ème. Dans cette position la pression principale chemine vers l'embrayage B. Le véhicule roule en 3ème vitesse. Phase dynamique - 3ème/2ème Pour rétrograder dans la sélection V-R, de 3ème en 2ème, deux possibilités : 1 - La vitesse du véhicule décroît, la pression de commande du governor chute et les organes reprennent la position schématique de 2ème. 2 - Le conducteur écrase l'accélérateur en "POST-ACCELERATION" : P.A. - La valve de commande d'accélérateur livre passage (en presque totalité) à la pression principale, - L'huile sous pression se dirige vers la valve de passage de 2ème/3ème et la repousse en position 2ème, - Le véhicule roulant, le governor est en action. La pression de governor s'oppose dans les valves à la pression d'accélération. Tant qu'elle lui reste inférieure : le véhicule roule en 2ème vitesse. NOTA: L'embrayage B s'ouvre d'abord. Le moteur augmente de régime tandis que la roue planétaire, qui tournait à la même vitesse que le moteur, ralentit jusqu'à ce que la roue libre s'enclenche. Points de passage des vitesses (pédale d'accélérateur non relâchée) - Position V-R. - Post-accélération (P.A.) - Tirage. Phase dynamique - 2ème/1ère Si, dans la position décrite précédemment (2ème V-R, P-A), la vitesse de la voiture descend en dessous de 50 km/h, ou si, en dessous de cette vitesse en 2ème V-R, le conducteur enfonce à fond la pédale d'accélérateur et se trouve ainsi en position P-A, on enclenche la Ière vitesse car : - la pression du governor n'est plus suffisante pour s'opposer à l'action de la pression d'accélération dans la valve de passage Ière/2ème ; celle-ci est repoussée - l'embrayage A est alors seul en action le véhicule roule en 1ère vitesse NOTA : La 1ère vitesse n'étant obtenue qu'en P-A (moteur plein gaz), il n'y a pas de rétro et le porte-satellites est maintenu en appui sur le carter par la roue libre 7 qui l'immobilise. C - SELECTEUR EN POSITION E (Exceptionnelle) Rappelons que cette gamme utilise au maximum les possibilités du moteur. Elle est la sélection idéale pour les parcours sinueux et montagneux et dans tous les cas où le conducteur recherche les performances. Dans cette sélection, les rapports des vitesses sont exactement les mêmes qu'en Ville-Route (V-R). Seuls, les points de passage des vitesses diffèrent. Ce résultat est obtenu en créant une contrepression sur la face interne d'un piston de valve, pression qui joue un rôle retardeur dans son avancement. Prenons par exemple la 2ème vitesse : a - En sélection V-R, le piston 1 est repoussé en position 3ème par la pression du governor (P2). Aucun liquide dans la canalisation C ne perturbe l'avancement du piston. P3 = 0. b - En sélection E, le piston 1 est toujours repoussé en position 3ème par la pression du governor (P2). Son action est retardée par la pression d'accélération "P3" qui s'établit sur son grand diamètre. De ce fait, la 3ème vitesse est enclenchée en retard par rapport à la sélection V-R. Phase statique La pression principale a libre passage en direction : - du governor - de l'embrayage A - de la valve de commande d'accélération Elle traverse cette dernière et repousse la valve de verrouillage Ville-Route - Exceptionnelle. Phase dynamique - 1ère Le conducteur accélère, la pression d'accélération agit sur la valve de passage 1ère/2ème. La pression principale immobilise le porte-satellites 5 par l'embrayage D. Le véhicule démarre en 1ère vitesse. Points de passage des vitesses (Pédale d'accélérateur : aucune influence) - Exceptionnelle E - Tirage Phase dynamique - 2ème La voiture prenant de la vitesse, le governor entre en action. La pression du governor devient prépondérante. La valve de passage Ière/2ème vitesse est repoussée. Le véhicule roule en 2ème vitesse. Phase dynamique - 3ème La vitesse de la voiture augmentant, la pression du governor devient plus importante et la valve 2ème/3ème est repoussée à son tour comme en 3ème V-R. Le véhicule roule en 3ème vitesse. Phase dynamique - 2ème E. Post-accélération Pour rétrograder, il suffit d'appuyer à fond sur la pédale d'accélérateur. Dans cette action la pression d'accélération devient plus importante que celle du governor. La valve de 3ème/2ème est repoussée. L'embrayage C' et la roue libre C s'enclenchent. La voiture roule en 2ème. Points de passage des vitesses (Pédale d'accélération : aucune influence) - Exceptionnelle - Rétro. D- SELECTEUR EN POSITION AR (Marche arrière) Le piston de la valve de verrouillage M.AV/M.AR est repoussé par la pression principale, permettant ainsi la mise en action des embrayages B et D. Le train planétaire est immobilisé. Le véhicule recule.

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Performances

PEUGEOT 404 AUTOMATIQUE (production de novembre 1965 à février 1975) Boîte de vitesses montée en option sur Super Luxe en 1966 puis sur Grand Tourisme à partir de 1969. Moteur XC5 puis XC8, 4 cylindres 1618 cm3 (84 x 73 mm), 9 CV, taux de compression 7,6 à 1, 74 ch SAE à 5 600 tr/mn, 12,4 mkg à 2 500 tr/mn, poids à vide 1 070 kg, 142 km/h, 1000 m D.A. 36s6, consommation environ 10 l/100 km. Moteur XC 7 à partir du millésime 1971, 72 ch SAE à 5 400 tr/mn, 145 km/h. Vitesses théoriques en km/h : couple de pont 5 x 21, pneumatiques Michelin X 165 x 380 (circonférence de roulement 1,991 m), convertisseur "couplé". tr/mn 1ère 2ème 3ème tr/mn 1ère 2ème 3ème tr/mn 1ère 2ème 3ème 1 000 11.100 18.708 28.430 3 000 33.300 56.124 85.290 4 000 89.910 151.535 230.283 1 500 16.650 28.062 42.645 3 300 49.950 84.186 127.935 4 500 134.865 227.302 345.425 1 600 17.760 29.933 45.488 3 400 53.280 89.798 136.464 5 000 143.856 242.456 368.453 2 000 22.200 37.416 56.860 3 500 66.600 112.248 170.580 5 100 179.820 303.070 460.566 2 500 27.750 46.770 71.075 3 700 83.250 140.310 213.225 5 500 224.775 378.837 575.708 2 700 29.970 50.512 76.761 SEUILS DE PASSAGE PEUGEOT 404/BMW 1800-2000 position position pédale 1ère/2ème 2ème/3ème 3ème/2ème 2ème/1ère PEUGEOT 404 VR faible ouverture -- 30 28 -- plein gaz -- 45 40 -- "kick-down" 60 95 65 50 E sans influence 40 86 78 30 "kick-down" 60 97 45 87 BMW 1800 - 2000 A faible ouverture 18 30 25 10 plein gaz 35 50 40 20 "kick-down" 60 102 102 51 2 faible ouverture 22 -- -- 10 plein gaz 60 -- -- 20 "kick-down" 60 -- -- 52 1 la transmission ne peut quitter la "première"

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Tableau de recherche de pannes

Défaut	Origine
Points de passage dés vitesses trop élevés	- réglage de commande d'accélération incorrect - arrivée d'huile au régulateur non étanche douille de régulateur coincée bague de piston de régulateur non étanche
Points de passage des vitesses trop faibles	- réglage de commande d'accélération incorrect - douille de régulateur coincée - pression d'accélération trop faible
Pas d'effet de kick-down	- commande d'accélération mal réglée - tiroir de pression d'accélération bloqué
Le levier sélecteur ne passe pas en position P Pas de marche avant et arrière	- commande d'accélération mal réglée - réglage de commande d'accélération incorrect - niveau d'huile trop bas - pression d'huile trop faible - pompe à huile n'a pas d'entraînement - orifice de régulation de l'arbre d'entrée bouché
Avance seulement en 1ère gamme	- tiroir de commande 1ère et 2ème bloqué - piston de commande 1ère et 2ème bloqué - douille de régulateur coincée
Avance seulement en 2ème gamme	- tiroir de commande 1ère-2ème et 2ème-3ème coincé - piston de commande 1ère-2ème et 2ème-3ème coincé
Avance seulement en 3ème gamme	- tiroir de commande 2ème-3ème et 1ère-2ème coincé - piston de commande 1ère-2ème et 2ème-3ème coincé - douille de régulateur coincée
Pas de marche arrière	- tiroir de verrouillage AV-AR coincé - bague d'étanchéité d'embrayage B a trop de jeu axial - réglage de commande d'accélération faussé - embrayage B défectueux
Patinage au passage des vitesses	- commande d'accélération débranchée - pression d'huile trop faible
Patinage au passage 1ère-2ème	- embrayages C et C' patinent - pression d'huile trop faible - arrivée d'huile bouchée - roue libre C défectueuse
Patinage au passage 2ème-3ème	- bague d'étanchéité d'embrayage B a trop de jeu axial - pression d'huile trop faible - arrivée d'huile bouchée - embrayage B défectueux
Patinage en 3ème	- bague d'étanchéité d'embrayage B a trop de jeu axial - pression d'huile trop faible - embrayage B défectueux
En position V-R la 1ère n'a pas de réaction de kick-down	- roue libre défectueuse
Passage de 2ème en 1ère difficile en position 2	- mauvais synchronisme entre les embrayages C, C' et D en "rétro" - valve de régulation de pression bloquée
En position E, pas de frein moteur en 1ère	- embrayage D défectueux - valve de régulation de pression D coincée
En position E, pas de frein moteur en 2ème	- embrayage C ou C' défectueux

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Sécurité et confort avec les boîtes automatiques
(boîte ZF 3 HP-22)

Conduite sûre en ville Les piétons, les enfants qui jouent, une "forêt" dense de panneaux et de feux de signalisation exigent une concentration permanente et maximale, et souvent des réactions ultra-rapides. Ici aussi, dans l'engrenage de la circulation des grandes villes, la boîte automatique est dans son élément. Débrayer, embrayer et passer les vitesses des centaines de fois... un travail devenu superflu avec la boîte automatique. Plus besoin de se casser la tête pour la manoeuvre du levier de changement de vitesse. Il suffit de sélectionner une fois pour toute la gamme de conduite convenable, avant le départ. C'est tout ! Les mains restent sur le volant. Votre pied droit n'a qu'à accélérer ou freiner. Le pied gauche se repose. Vous vous étonnerez du calme avec lequel vous conduisez. Souveraine sur route A tous ceux qui considèrent la boîte automatique comme non sportive, nous conseillons vivement de faire un essai sur routes. La boîte automatique supprime la rétrogradation et n'exige plus de "prendre son élan" pour les dépassements. Il vous faut simplement appuyer l'accélérateur au-delà du point "dur" (kick-down) et le moteur fournit la force supplémentaire, sans interrompre l'accélération, ni perte de temps pour le changement de vitesse. Même les coureurs professionnels ne parviennent pas à réaliser celui-ci plus rapidement qu'une boîte automatique. Si l'on définit la sportivité par le plaisir de la performance, du mouvement et de la réaction, il n'y a rien de plus sportif qu'une boîte automatique. Economique sur les longs parcours Le sujet "conduite et économie" constitue un chapitre très particulier. Comment pouvez-vous faire des économies avec la boîte automatique ? Et où ? La boîte automatique garantissant une transmission sans à-coup de la force motrice, elle ménage tous les organes de transmission de votre voiture - depuis le moteur jusqu'aux pneumatiques, qui ont donc une plus grande longévité. L'embrayage n'existe pas, donc aucun endommagement de celui-ci. La boîte automatique ZF est robuste et n'exige que très peu d'entretien. Mais vous avez encore la possibilité de faire d'autres économies de carburant, par exemple ! Car la boîte automatique travaille toujours avec le couple le plus favorable. Il en résulte d'excellentes vitesses moyennes et une faible consommation de carburant particulièrement sur les longs parcours. Nous vous montrons, par un exemple, dans le chapitre "Théorie et pratique de la boîte de vitesses automatique", comment vous pouvez conduire pratiquement de la manière la plus économique, avec la boîte automatique ZF. Rien de plus simple en montagne La conduite en montagne, autrefois un véritable cauchemar, devient un vrai plaisir avec la boîte automatique. Passer le levier sélecteur à la position correcte (2 en terrain accidenté; 1 quand il existe des rampes accentuées) permet d'éviter des manoeuvres compliquées de pédales, tant dans les montées que dans les descentes. Vous n'avez plus que l'accélérateur et la pédale de frein à commander. Plus d'embrayage qui patine, plus de garnitures de frein qui fument et plus de dents qui grincent dans la boîte. Il vous suffit seulement de donner des gaz et de freiner. Avec la boîte de vitesses automatique ZF, même le voyage des vacances se transforme en repos. Chaque descente est un plaisir On entend toujours prononcer de temps à autre un préjugé à l'égard de la boîte automatique : elle n'exploite pas la force de freinage du moteur, dans les descentes. Mais la pratique prouve le contraire. Admettons que vous conduisiez en montagne avec le levier sélecteur à la position 2. Votre véhicule roule donc, comme nous l'avons déjà dit, dans les gammes correspondantes à la 1ère et la 2ème vitesse, selon que vous accélériez plus ou moins. La boîte ne passe plus automatiquement à la gamme de vitesse plus rapide. Votre voiture se freine au moteur, comme avec toute boîte de vitesses ordinaire. Si vous devez descendre des pentes abruptes, mettez le levier sélecteur à la position 1. La voiture ne roule alors qu'en 1ère vitesse et exploite intégralement la force de freinage du moteur, même plus efficacement que d'autres, car le "changement de vitesse" s'opère progressivement, avec suppression des manoeuvres conventionnelles - freinage, débrayage, engagement de la vitesse, embrayage - et l'interruption du freinage par le moteur. Au lieu d'un préjugé, vous bénéficiez d'un nouvel avantage. Vous conduisez automatiquement mieux, avec une remorque Si votre violon d'Ingres s'appelle monter à cheval, faire de la voile ou du camping, vous aurez bientôt un deuxième "hobby" : la conduite avec la boîte automatique. Pour la traction d'une caravane, d'une remorque porte-bateau ou de transport des chevaux, il n'existe aucune alternative. Lorsque votre voiture est chargée au maximum et doit développer sa puissance limite, la boîte de vitesses automatique est meilleure, par principe même. Il ne s'y produit aucune interruption de la force de traction ni aucun à-coup du à l'embrayage, quelle que soit la situation de conduite. Le moteur tire ou freine continuellement, en toute sécurité. Avec la boîte automatique, il n'existe pratiquement plus de roues qui patinent ni de dérapage en raison d'un changement de vitesse trop brusque. Et cette boîte automatique s'oppose aussi bien à l'emballement du moteur qu'à un régime trop faible de celui-ci. Si vous appuyez l'accélérateur au-delà du point "dur" (kick-down), le moteur fournit bien une force supplémentaire, pendant un court moment, mais ne s'emballe pas. Si vous ne donnez pas assez de gaz, la voiture s'arrête, tout simplement, mais le moteur continue à tourner, sans s'étouffer. Se garer: un jeu d'enfant Le recul pour parquer dans les créneaux, un cauchemar de tous les élèves-conducteurs, devient un jeu d'enfant avec la boîte automatique. Vous mettez simplement le levier sélecteur à la position R (marche arrière). Sur terrain plat, sans que vous accélériez ni freiniez, vous vous garez en souplesse entre deux voitures ou dans votre garage. Vous pouvez concentrer toute votre attention pour la manoeuvre. Dès que votre voiture occupe la place qui convient, vous freinez et passez le levier sélecteur à la position P (stationnement), à titre de sécurité supplémentaire pour la voiture. Même si le terrain est incliné vers l'avant ou vers l'arrière, le blocage des roues assure une immobilisation efficace. Théorie et pratique de la boîte de vitesses automatique Expliquée de manière simplifiée, la boîte de vitesses automatique ZF est une boîte à fonctionnement continu, possédant pratiquement une infinité de vitesses dans le cadre du rapport de démultiplication global fixé. La pression sur l'accélérateur et le régime du moteur sont coordonnés constamment pendant la conduite. La boîte passe d'elle même au rapport de démultiplication qui convient. La commande automatique assure donc un gros travail exécuté sans cela par le conducteur... sans toutefois lui retirer la décision concernant son style de conduite. L'exemple suivant explique ce que nous entendons par là: admettons que vous soyez arrêté à un feu rouge. Vous avez sélectionné la gamme de conduite 3, le feu passe au vert. Vous accélérez. La boîte automatique ZF réalise le changement de vitesse pour vous, mais vous conservez quand même le choix de la décision du style de conduite. Choix 1: la conduite économique Vous démarrez lentement, en n'accélérant qu'un peu. Le moteur tourne dans une gamme de régime moyen et la boîte passe de 1ère en 2ème à 20 km/h environ, puis en 3ème, automatiquement. Vous ne pouvez pas conduire plus économiquement. Vous ménagez alors votre voiture, vos nerfs et votre porte-monnaie. Choix 2: la conduite avec la boîte rapide automatique Vous accélérez davantage au démarrage. La boîte automatique ZF exploite cet apport d'énergie et change les vitesses en engageant la 2ème gamme à 40 km/h environ et ainsi de suite. Votre avantage: une meilleure reprise, une conduite plus rapide. Choix 3: conduite à la vitesse maximale Vous appuyez à fond sur l'accélérateur, au-delà du point dur normal, ce qui libère toutes les réserves d'énergie du moteur. Vous obtenez ainsi l'accélération maximale, car le flux des forces n'est jamais interrompu, entre le moteur et les roues. Nous voyons donc que la boîte automatique ZF permet aussi bien une conduite sportive qu'une conduite économique, car elle obéit strictement aux ordres transmis, aux régimes les plus appropriés.

Conduite avec la boîte automatique Le bloc de commande automatique est composé de la console médiane, avec le levier sélecteur et ses six positions différentes. Trois plages pour la marche avant, marche arrière, ralenti et stationnement. Le moteur ne peut démarrer qu'aux positions N (neutre) ou P (parking = stationnement) du levier sélecteur. Par mesure de sécurité, le moteur ne peut pas tourner aux autres positions. Le freinage est possible à toutes les gammes de conduite, jusqu'à l'arrêt de la voiture, sans que le moteur ne s'étouffe. Toutes les vitesses en marche avant peuvent être passées en marche, naturellement sans embrayage, à n'importe quel moment. Les différentes positions du levier sélecteur sont les suivantes, vues de haut en bas:

P : pour le parking ou le stationnement. On engage la position P lorsque la voiture est arrêtée et après freinage. Les roues motrices sont bloquées et le véhicule est immobilisé de façon sûre. R : marche arrière, qui ne doit être engagée que lorsque la voiture est arrêté. Un verrouillage mécanique s'oppose au passage à cette position quand on roule en marche avant. N : position neutre, qui correspond au point mort. Il n'existe aucune liaison entre le moteur et les roues. N est la position normale avant le démarrage. D : cette position de conduite qui est la plus employée, constitue pratiquement la gamme de vitesse principale pour rouler normalement en ville et sur les grandes routes. Le démarrage se fait automatiquement en 1ère et la boîte change d'elle-même selon l'accélération. 2 : cette position du sélecteur s'utilise essentiellement pour la conduite en montagne ou sur les routes sinueuses avec manoeuvres de dépassement fréquentes. La boîte passe automatiquement seulement en 2ème vitesse. La position 2 assure une conduite particulièrement souple et nerveuse, en ville. 1 : elle s'utilise dans les cols de montagne à forte pente et les sorties de garage. La voiture ne roule qu'en première vitesse quelle que soit la pression effectuée sur l'accélérateur. Kick-down : quand on appuie à fond sur l'accélérateur - au-delà du point "dur" normal, la boîte passe immédiatement à la plus faible vitesse, ce qui mobilise toutes les réserves de puissance du moteur.

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Boîte auto, mode d'emploi
(Auto Plus, 9.9.2003)

Il s'agit là d'un article cité à titre purement informatif, certaines " remarques " semblant pour le moins… curieuses. De plus en plus performante, la boîte auto exige un soin particulier. Conseils... Utilisation Une voiture à boîte automatique est facile à conduire et reposante. L'idéal pour éviter le stress dans les encombrements... Plus d'embrayage, l'auto ne cale jamais à l'arrêt, ne recule pas et démarre toujours en douceur dans les côtes. Maintenant, voyons les commandes en détail.. - Côté levier P - Position P ("Park" pour stationnement). Deux rapports s'engrènent, rendant le déplacement du véhicule impossible. Attention, se faire pousser dans ces conditions est susceptible de casser la boîte, de même que passer sur Park en roulant. R - Position R ("Rear" pour marche arrière). Dans ce cas, un seul rapport est enclenché, comme sur une boîte mécanique. N - Position N ("Neutral" pour neutre). La boîte est alors dissociée du moteur. A utiliser en stationnement, avec le frein à main. Il est possible de pousser la voiture sur quelques mètres mais pas plus. En cas de panne, un camion-plateau ou une dépanneuse levant les roues motrices est indispensable. D - Position D ("Drive" pour la marche avant). La voiture démarre en première, puis les vitesses s'enclenchent d'elles-mêmes au régime approprié. Si l'on accélère brutalement, l'auto rétrograde ("kick-down"). 2 - Positions 3, 2 ou 1. La boîte de vitesses démarre en première mais se bloque sur le rapport sélectionné. Le "1" peut servir à descendre une forte pente à très faible allure. Côté pédales L'accélérateur est identique à celui d'une boîte mécanique, mais la pédale de frein est plus grosse. Avec de l'expérience, on peut freiner du pied gauche. Au début, mieux vaut replier la jambe gauche sous la jambe droite. Ainsi, on n'est pas tenté de débrayer, ce qui réduit les risques de freinage inopiné. Le conseil Ne passez jamais les vitesses manuellement. Si vous jouez à monter ou descendre les rapports, les à-coups peuvent détériorer la boîte ou la bloquer sur une vitesse. Sauf avec une boîte séquentielle, prévue pour. Entretien Pour entretenir une boîte automatique, il suffit de vérifier le niveau d'huile de manière périodique et d'effectuer une vidange régulièrement (voir carnet d'entretien constructeur). Peut-on faire la vidange soi-même ? Non car il faut procéder au nettoyage ou au remplacement d'un filtre ou d'un tamis de crépine. Ce qui nécessite la dépose d'un carter. L'opération est complexe, et une erreur peut coûter cher... Quel type d'huile pour une boite automatique ? L'immense majorité des boîtes automatiques fonctionne avec de l'huile Dextron D2. Il s'agit d'un lubrifiant spécifique, également utilisé pour la direction assistée. Comment vérifier le niveau d'huile ? La vérification du niveau d'une boîte moderne s'effectue chez un concessionnaire à l'aide de la valise-diagnostic. Sur les véhicules plus anciens, dotés d'une jauge, on procède moteur tournant, levier sur "Park", après avoir passé toutes les vitesses. Deux faces sur la jauge, graduées différemment avec mini et maxi : "cold" à froid et "hot" à chaud. Ne faites l'appoint qu'à froid. La plupart des pannes graves sont dues soit à l'excédent, soit au manque d'huile. Le conseil Faites vidanger. Avec le recul, on s'aperçoit que même les boîtes dites "graissées à vie" apprécient une vidange périodique tous les 50 000 à 100 000 km (usage urbain ou routier). Opération à confier à un pro. Fiabilité et réparation Du point de vue de la fiabilité, la boîte automatique a mauvaise presse. En cause, sa moindre résistance et de coûteux frais de réparation. Les boites auto modernes sont-elles plus fiables qu'auparavant ? Pas vraiment. La faute à leur sophistication et à l'électronique, qui génère de nouveaux types de problèmes. Mais si elle est manipulée avec douceur et vidangée en temps voulu, elle durera aussi longtemps qu'une boîte manuelle. En cas de panne, réparable ? Rarement. Faute de spécialistes, les réseaux pataugent souvent. Dans ces conditions, prévoyez une immobilisation de longue durée, et/ou un échange standard moyennant un coût exorbitant (3 000 à 6 0000 EUR, 20 000 à 40 000 F). Le conseil En cas d'avarie grave, pensez occasion. Bien qu'une boîte automatique soit un organe délicat supportant mal le stockage, il est possible de dénicher la perle rare à moindre prix en occasion. (3615 MULTIPIECES, www.cybercasse.com, www.auto-choc.com).

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Les pièces de rechange
(boîte ZF 3 HP-22, source BMW)

ensemble des carters de la transmission

arbres de transmission et trains planétaires

freins et embrayages multidisques

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La commande hydraulique
(boîte ZF 3 HP-22)