- L'homme est par nature habitué aux changements progressifs de vitesses, sans solution de continuité : il fut satisfait en attelant le cheval qui change d'allure de façon continue, adaptant précisément celle-ci à la charge ou à la vitesse que son maître lui impose.
- Changement d'allure, un phénomène naturel
- II fut encore satisfait en attelant la locomotive à vapeur. Remarquable est, en effet, la souplesse de cette machine motrice, dont le couple à très bas régime atteint des valeurs extrêmement élevées.
L'homme fut, par contre, un peu moins satisfait en enfourchant la bicyclette ; les jambes du cycliste se sont trouvées devant l'obligation de proportionner le couple à la résistance à vaincre, jusqu'à ce que le changement pur et simple du pignon de chaine lui apportât une première solution, très discontinue.
Aussi fut-il assez dépité de se trouver, aux origines de l'automobile, devant un moteur ne pouvant pratiquement fournir son couple utile qu'à un seul régime ou tout au moins sur une plage relativement étroite de vitesses de rotation.
- Le changement de vitesse, un mal nécessaire
- D'où l'indispensable nécessité d'adapter entre moteur et roues motrices un dispositif répondant au nom, conservé depuis lors dans le langage courant, de changement de vitesse.
A l'origine, les solutions adoptées pour le changement de vitesse des voitures à moteur à pétrole furent tout naturellement empruntées aux transmissions de machines-outils, sur lesquelles la variété des travaux à effectuer nécessitait des vitesses de broche différentes.
On a ainsi été amené à adopter :
- - soit un système de poulies étagées et de courroies ;
- soit un système d'engrenages (train de pignons et roues) ;
- soit une conjugaison des deux systèmes, comme dans le cas des châssis Delahaye.
- Dans les trois cas, ces transmissions étaient discontinues, car elles comportaient un certain nombre de paliers ou gradins correspondant à des vitesses de déplacement différentes, éventuellement complétées par des trains d'engrenages droits.
Les règles d'établissement de ces changements de vitesse furent également empruntées à la machine-outil : les rapports de démultiplication suivaient les séries de Renard, en progression géométrique.
Il est évident que les voitures à vapeur, puissantes rivales des voitures à pétrole leurs débuts, n'avaient théoriquement pas besoin d'un tel variateur. Toutefois, la plupart étaient munies d'un train d'engrenages démultipliés utilisable sur très fortes rampes (analogue au changement de pignon du cycliste), C'était le cas des voitures françaises Serpollet et des Stanley américaines.
Ces changements de vitesse, à l'origine de l'automobile à moteur essence, présentaient de redoutables inconvénients, sinon de rebutants obstacles, que seuls les vrais "chauffeurs" savaient surmonter (opération de débrayage) et tout spécialement :
- - difficultés de découplage ; les embrayages de l'époque étaient brutaux, lourds à manier, infidèles et paradoxalement fragiles ; il était facile d'en brûler les frictions ;
- bruits résultant des chocs entre dents, dus à l'asynchronisme total des vitesses de dentures ; il s'agissait, bien entendu, de dentures droites, sans entrées de dent et refusant parfois de répondre aux mouvements des baladeurs. On devait réaliser sa propre synchronisation en écoutant attentivement le régime du moteur ;
- problèmes de graissage : risques de grippage, surtout des bagues ou des baladeurs ;
- difficulté de rnanoeuvre : effort physique nécessaire excluant à l'origine les femmes du volant, à l'exception de quelques athlétiques "chauffeuses" de la classe de l'intrépide Mme Camille du Gast.
- Première croisade pour l'automatisme
- Devant ce redoutable obstacle à la diffusion de l'automobile que constituaient les premiers changements de vitesses mécaniques, il est logique que des esprits ingénieux rêvent à de meilleurs systèmes.
A juste titre, ils estiment que cet ensemble de difficultés qu'il faut apprendre à surmonter, sans toutefois y parvenir, nuit à l'utilisation courante du véhicule. Ils pensent: en cela à toutes les versions dites "populaires" qui apparaissent au début du siècle et qui sont les ancêtres des voitures légères de grande diffusion.
Les recherches sont orientées à la fois vers la suppression de tout ou partie des inconvénients énumérés ci-dessus ou, d'une façon plus radicale, vers l'obtention d'une continuité dans le changement de démultiplication. Objectif : doter la voiture à moteur à essence d'une vertu réservée à la voiture à vapeur, la progressivité.
Cette recherche de la continuité dans les variations de vitesse subsiste - et même s'intensifie largement - après l'adoption généralisée de la régulation du carburateur par un accélérateur. qu'il soit à main, comme sur les Ford modèle T, ou le plus souvent à pied.
Grâce, cette fois, aux variations de régime de rotation du moteur, on obtient une gamme plus étendue d'allures de marche, dans les limites de souplesse des moteurs.
Pendant près de trente années, le changement de vitesse reste quasi immuable dans sa technique classique. Il ne subit que deux modifications importantes : l'adoption d'une commande directe par levier central, la juxtaposition du carter de boîte de vitesses avec l'embrayage pour constituer le bloc moteur. Par réaction et pendant la même période, on assiste à une véritable floraison de dispositifs de changement de vitesse attaquant cette conception de base. Certaines de ces propositions relèvent de la pure fantaisie. D'autres, théoriquement viables, ne peuvent être mises au point et disparaissent avec l'éphémère constructeur qui a eu l'audace de les adopter. D'autres, enfin, sont d'un prix trop élevé, alors que d'aucunes ont simplement le défaut d'être trop en avance sur leur temps...
- Avant et après le convertisseur
- Si grande qu'ait été la profusion de ces dispositifs de changement de vitesse continus, le démarrage réel, de grande envergure, de la transmission automatique n'a lieu qu'au cours des toutes dernières années de l'avant-guerre 1939-1945 - disons 1940-1942 - et surtout, pour le grand essor, après la guerre, vers 1948.
En d'autres termes, il a fallu presque un demi-siècle pour que le pays le plus motorisé du monde, les Etats-Unis d'Amérique, s'oriente définitivement vers le seul genre de transmission susceptible de répondre aux impératifs du trafic moderne, en ville comme sur les autoroutes. Pour la clarté de ce rapide historique, il a. donc été fait choix d'une division arbitraire :
- - d'une part, l'examen des solutions n'utilisant pas l'organe fondamental des transmissions automatiques : le convertisseur hydraulique hydro cinétique de couple ;
- d'autre part, l'examen des solutions successives utilisant ce type de convertisseur de couple.
- Transmissions spéciales sans convertisseur
- Dans l'étude des dispositifs continus, pseudo-continus ou à rnanoeuvre simplifiée, il convient encore de dissocier :
- - A : les dispositifs destinés aux voitures légères ;
- B : les dispositifs destinés aux voitures routières à moteurs de forte cylindrée.
- A : Dispositifs continus pour voitures légères
- Deux grandes familles sont à distinguer :
1ère famille :
- Dispositifs à plateau de friction : un premier plateau venait frotter, en formant embrayage, sur un autre plateau garni d'une matière à haut coefficient de frottement. Mais l'industrie ne produisait pas de garnitures assez résistantes pour assurer le travail exigé et le dispositif se heurtait à de nombreux inconvénients :
- Patinage : Etant donné la rusticité de l'ensemble galet et plateau, ainsi que du moyen de pression de l'un contre l'autre, il ne pouvait être transmis que des couples relativement faibles.
D'où une transmission ayant tendance à patiner lorsque la résistance au roulement augmentait, même d'une façon normale.
C'est, en particulier, ce qui arrivait en cas de fonctionnement sous la pluie ou dans la boue.
- Usure : En raison du travail fourni et des matières employées, le frottement des plateaux ne pouvait qu'aboutir à une usure rapide des garnitures, qu'il était nécessaire de remplacer souvent.
- Faiblesse du couple : L'encombrement et le poids de ces dispositifs devant être maintenus dans les limites correspondant aux possibilités de ces voitures légères, ils ne pouvaient transmettre que des couples assez faibles. Sinon il aurait été nécessaire d'équiper ces voitures de systèmes beaucoup trop lourds.
- Incertitude :Les mécanismes utilisés pour obtenir une pression de contact entre plateau et galet étaient d'autant plus primitifs qu'ils devaient permettre le déplacement axial du galet. L'irrégularité de pression était sensible, avec tous les chocs et à-coups que cela laisse supposer, le pilote n'étant jamais réellement sûr de pouvoir démarrer.
- Performances : Quant au comportement routier de telles "automatiques" (!), il était des plus fantasques. Si toutes les conditions favorables étaient réunies, la marche en palier était possible. Mais que survint une arrivée d'huile intempestive ou même une bonne pluie, et le fonctionnement devenait des plus douteux. Le franchissement de fortes rampes était une autre hantise des pilotes de ce genre de voitures...
Il y en eut pourtant d'assez nombreuses réalisations dont les promesses flatteuses du catalogue n'étaient pas toujours tenues : citons, parmi d'autres, la voiturette française Le Métais. Aux Etats-Unis, l'éphémère marque Lambert utilisa ce mode de transmission, qui demeura aussi obscur que celui de la Cartercar.
Plus complexe était la transmission de la voiture Dumons, dont le moteur monocylindre transversal comportait deux sorties de vilebrequins. II y avait ainsi deux ensembles galet/plateau et deux arbres de transmission !
Une variante de ce système a existé sur le cyclecar français Th. Laffitte : une calotte sphérique (1er plateau) s'appliquant sur un anneau circulaire (2e plateau) garni de matière plastique réalisait l'embrayage. Le moteur, un 4 temps 3 cylindres en étoile, basculait sur un axe coïncidant avec celui de la calotte sphérique : en inclinant le moteur, on obtenait une vitesse plus ou moins grande du plateau de transmission (1922-1927).
- 2e famille :
- Poulies dilatables et courroies.
A cette famille, se rattachèrent maints véhicules légers, dont les plus connus furent :
- - Fouillaron, dont le brevet de variateur existe toujours.
- L'extraordinaire cyclecar Bedelia des années 1912-1920, célèbre par ses deux places en tandem avec conducteur à l'arrière avait aussi une transmission à courroie, mais avec un nombre limité de positions, donc de rapports.
- A l'époque de leur création, on pouvait adresser à ces dispositifs des critiques du même ordre que celles formulées à l'encontre des plateaux de friction.
Ces systèmes présentaient des inconvénients, mais le procédé n'était pas condamnable. Il a survécu pour les machines-outils (réducteurs type Vari-Phi) et dans l'automobile, sous une forme perfectionnée, tout spécialement sur la DAF hollandaise.
- - La transmission de la voiture légère DAF Variomatic comporte dans sa partie avant deux poulies dont le diamètre varie en fonction de la dépression régnant dans la tubulure du moteur et contrôlée par l'accélérateur. Ces deux poulies transmettent, par l'intermédiaire de courroies à tension automatiquement réglable, le mouvement aux poulies commandant les roues arrière. Au départ, les poulies avant présentent un petit diamètre et le mouvement transmis aux poulies arrière entraîne les roues à faible allure.
A mesure qu'on accélère, le diamètre des poulies avant devient plus grand et le mouvement transmis aux roues arrière est plus rapide.
- Dans le passé, de nombreuses autres tentatives avaient été proposées, comme la transmission à câble d'acier système Gouin, installée en 1913 sur la voiture Legrand et dont on sait malheureusement peu de choses.
- B : Dispositifs continus pour voitures de forte cylindrée
Dans ce domaine encore, les propositions furent extrêmement nombreuses. Certaines se révélèrent pleines de promesses et disparurent pourtant avant 1914. L'ingénieur suisse Martin Fischer, déjà auteur de la légère Turricum (à plateau de friction), proposa une boîte purement mécanique à pignons coniques et arbres déplaçables. De son côté, le très ingénieux - et très mécanique - changement de vitesses Henriod à trains épicycloïdaux ne subsista pas longtemps après la guerre de 1914-1918.
Aussi, nous nous bornerons à évoquer quelques-uns des dispositifs qui, à leur époque, attirèrent l'attention des techniciens et même du grand public.
- 1 - Transmissions mécaniques
- Sensaud de Lavaud (1921-1928)
- L'ingénieur français de Lavaud avait imaginé et breveté un mode de transmission purement mécanique dont l'organe central était un plateau à mouvement louvoyant relié par bielles à l'essieu arrière du moteur. L'inclinaison variable du plateau modifiait le rapport de démultiplication. Mais la transmission, discontinue parce qu'unidirectionnelle, exigeait la présence de roues à rochets, solution inapplicable à la transmission de forts couples. D'abord expérimentée peu après 1920 sur des châssis construits par G. Voisin, cette transmission de Lavaud fut ensuite montée sur la voiture d'avant-garde Sensaud de Lavaud construite par la Société d'Expansion Technique (S.E.T.}. Elle ne put survivre à 1930, mais de Lavaud allait poursuivre ses études en vue de la réalisation d'une boîte hydraulique qui faillit être montée en série par Citroën sur les premières Traction AV de 1934. Le projet alla, paraît-il, jusqu'à l'avant-série.
- Constantinesco (1926-1927) et RVR (1934-1940)
- Dans ces deux systèmes, le dispositif de variation automatique du couple est intégré aux organes mobiles du moteur. Sur la voiturette imaginée par Constantinesco, le moteur variateur était à cycle à 2 temps ; le variateur cinématique était ainsi intégré dans le bloc carter de ce moteur de dimensions réduites. Maintes expériences furent tentées à Paris, notamment des séances de commande à distance du véhicule qui faisait preuve d 'une grande docilité.
Le variateur RVR (Robin Van Roggen), d'origine belge et expérimenté juste avant la deuxième guerre sur des voitures Imperia, procédait également par déplacement automatique du point d'application des bielles du moteur. Cet appareil fonctionna de manière encourageante, mais ne fut pas définitivement mis au point en vue de sa commercialisation.
- Comme on le voit, la technique de ces variateurs cinématiques n'avait qu'un fort lointain rapport avec la conception actuelle de l'automatisme simplifiant la conduite.
A ce sujet, et en dehors de ces tentatives de changement de vitesse continu, il convient de rappeler une très longue expérience effectuée dans le domaine de la simplification : la durable carrière mondiale de la célèbre Ford modèle T américaine.
Lorsque Henry Ford 1er résolut de créer une voiture d'usage universel, il voulut la doter d'une manoeuvre très simplifiée par rapport à la rébarbative transmission contemporaine. La solution choisie consista en l'accouplement d'un moteur de forte cylindrée - prés de 3 litres - à fort couple et régime modéré sous-alimenté pour lui conférer de la souplesse et une faible consommation, avec une boîte à train de pignons épicycloïdaux. Ce genre de boîte était alors fort connu en Europe, d'une part pour l'automobile (boîtes Bonneville et Bozier, pan exemple), d'autre part pour les cycles (moyeux Sturmey-Archer).
Sur la Ford T, la commande s'effectuait par pédale, un verrouillage de boîte étant réalisé par asservissement des commandes au frein à main.
Une fois l'habitude prise, la conduite d'une "T" était, en fait, automatique, avec une grande vitesse (Drive) et une petite (Low), le renversement de marche - par pédale - servant souvent de frein.
Sans être donc une "automatique", la "T" était finalement fort simple à conduire, et les 15 300 000 exemplaires trouvèrent chacun maints clients successifs.
L'implantation de cette boîte T est toutefois intéressante à rappeler parce que, avec ses trains épicycloïdaux freinés par bande, elle préfigurait les boîtes automatiques actuelles, apparues quelque dix ans après l'arrêt de fabrication de la Ford T.
Dans cette voie vers l'automatisme de la transmission, il convient de citer également les boîtes Wilson et Cotal.
1) Boîte Wilson
- Cette boîte à présélection fut imaginée dès 1903 et montée alors sur la voiture de Wilson Pilcher. Elle permettait au conducteur roulant sur une combinaison déterminée de la boîte de vitesses de préparer à tout instant l'utilisation d'une autre combinaison. Le passage à cette dernière combinaison se fait par une simple manoeuvre de la pédale d'embrayage. Constamment perfectionnée, longtemps utilisée sur de puissantes voitures de luxe et de sport, elle est encore largement employée en conjonction avec des coupleurs hydrauliques sur des véhicules de transport en commun.
2) Relais et boîte Cotal
- A l' origine, le relais Cotal fut utilisé pour dédoubler le nombre de rapports d'une boîte mécanique à deux vitesses, à une époque où le maniement du levier posait encore des problèmes. Le constructeur G. Voisin adopta ce système de passage facilité sur ses châssis à moteur 6 cylindres des années 1926-1930.
Un changement très rapide "vitesse basse -vitesse haute" permettait, grâce à la souplesse intrinsèque du moteur, une conduite très simple.
Plus tard, le principe de ce démultiplicateur, constitué par un train épicycloïdal à blocage électromagnétique, fut étendu à la boîte tout entière.
Toute la gamme des vitesses - quatre en pratique - était obtenue par le maniement extrêmement aisé d'un clavier à boutons-poussoirs. Cette boîte eut un long succès en France (1935-1953) sur des voitures grandes routières (Delahaye. Delage, Salrnson, en particulier).
- 2 -Transmissions électriques
- Dans ces réalisations, en général anciennes, l'électricité ne joue plus uniquement un rôle dans la sélection, mais s'intègre dans la chaîne de transformation de mouvement.
Tel fut le cas de nombreuses transmissions pétroléo-électriques, assez répandues au début du siècle, mais qui se limitèrent bien vite à l'équipement de poids lourds.
Parmi les promesses de la première heure, citons :
- - la voiture légère Auto-mixte, de construction belge (1900-1905).
- les poids lourds Crochat (1900-1920), Krieger (1905-1910) et ceux de Balachowsky et Caire (1906-1914).
- Mais ce système fit faillite sur la voiture légère en raison de son poids ; depuis vingt ans, il a trouvé son vrai champ d'application sur les locomotives Diesel électriques.
 Schéma de principe d'une transmission pétroléeo-lectrique 1. Rhéostat de régulation. ; 2 Moteur récepteur. ; 3. Génératrice.
Autre proposition ; la Transmission Entz.
Dans ce système, l'accouplement moteur-transmission est réalisé par un couple magnétique créé entre un inducteur et un induit.
La prise directe correspond un glissement nul entre induit et inducteur. Dans le cas de vitesse différente, un courant induit prenait naissance et venait alimenter un moteur électrique "de renfort" attelé à l'arbre de transmission. Tel était l'arrangement de la voiture de luxe américaine Owen Magnetic (1915-1921), appelée la voiture aux "1 000 vitesses", la régulation s'opérant par un rhéostat sur le circuit d'alimentation du moteur.
Cette ingénieuse solution ne fut pas reprise : elle était évidemment lourde et coûteuse.
 Schéma de principe d'une transmission électrique 1. Rhéostat de régulation de l'allure de marche. ; 2 Moteur de renfort. ; 3. Electro-aimant d'entraînement.
- 3 - Systèmes centrifuges
Très nombreuses furent les propositions de variateurs utilisant l'effet centrifuge, de pièces réalisant automatiquement l'enclenchement de démultiplicateurs ou variateurs. En général, ces appareils, comportant des paliers brutalement marqués par la mise en jeu de couples de pignons, furent assez décevants.
Reo, aux Etats-Unis, en commercialisa dès 1934. Plus près de nous, la boîte Kreis Fut soumise à de très nombreux essais.
Rappelons, enfin, que la seule boîte automatique purement mécanique ayant atteint le stade de commercialisation est la boîte britannique "Hobbs Mechamatic", essayée avec succès sur Ford et Lotus.
- Transmissions avec convertisseur ou coupleur hydraulique
- Bien que d'innombrables propositions cinématiques aient été faites, il est admis que la naissance du convertisseur de couple pratique est due à la mise en application des théories et réalisations du Dr Fottinger, un savant allemand.
A l'origine, cet organe était destiné à être intégré aux transmissions à moteur Diesel de bateaux. Il constitua un apport absolument capital.
Convertisseur Fottinger
- Ce dispositif entrait en parallèle avec les coupleurs fluides imaginés à !a même époque (1901-1911) et qui donnèrent naissance au "volant fluide".
Ce dernier n'est pas un changement de vitesse automatique mais un embrayage à glissement étendu permettant de réduire les changements de rapport sur de gros moteurs.
Le plus connu est indiscutablement le système Vulcan Sinclair, dont dérivent les "Fluid drive" qui furent populaires avant et après la guerre aux Etats-Unis: ils constituent en Europe l'équipement normal des autobus,
Ce système demeura pratiquement sans applications automobiles pendant près de trente-cinq ans...
- Evoquons encore quelques tentatives - d'ailleurs réussies - de boîtes hydrauliques destinées à des véhicules spéciaux (camions lourds, autobus, automotrices ferroviaires), et parmi lesquelles, il convient de citer les transmissions Leyland et Hayes (Grande-Bretagne) et surtout Voith (Allemagne). Cette dernière, construite par une firme industrielle aujourd'hui centenaire, continue une vaste carrière sur véhicules lourds sous le nom de Diwa-Bus.
Mais il n'est pas chauvin de prétendre que le véritable entrée de la transmission automatique dans le domaine de la voiture automobile courante est largement due à l'oeuvre d'un grand technicien français, disparu en 1966, le regretté ingénieur Gaston Fleischel. Concrétisés au cours des années "trente", les travaux de Fleischel aboutirent, en effet, à un énoncé clair, d'application pratique immédiate, de la composition d'une transmission automatique :
- - Un organe de contrôle, dit "déclencheur", prenant la "décision" de la rnanoeuvre de changement de rapport à effectuer (rôle de discernement, correspondant à l'impulsion réfléchie donnée par le conducteur dans le cas d'une boîte normale).
- Un organe d'exécution, dit "enclencheur", sorte de robot ou manoeuvre d'exécution, obéissant aux ordres de son "chef", le déclencheur, et fournissant par lui-même l'énergie nécessaire à l'exécution de la manoeuvre ordonnée.
- Une transmission pouvant être d*un type quelconque, mécanique, hydraulique ou électromagnétique, mais parfaitement adoptée à une rnanoeuvre automatique.
- Si l'on précise que cette description a été publiée il y a 35 ans, on ne peut nier la qualité de pionnier à G. Fleischel.
Cette composition est en effet rigoureusement celle de toute transmission entièrement automatique moderne, toujours composée :
- - d'un organe "pensant pour le conducteur".
- d'un système transformant ces ordres en manoeuvres de la transmission,
- d'une transmission faisant office de variateur de couple.
- L'une des plus remarquables caractéristiques du système de contrôle et de commande imaginé par C. Fleischel était de supprimer toute solution de continuité dans l'entraînement du véhicule au moment d'un changement de rapport.
Cette indispensable "absence de trou", supprimant à la fois les à-coups ou les dangers d 'une coupure, joua certainement beaucoup en faveur du dispositif Fleischel au moment où celui-ci fut retenu par le grand groupe américain General Motors pour être utilisé sur les transmissions automatiques en cours de développement.
A l'origine, G. Fleischel avait combiné l'ensemble de déclencheur-enclencheur à une boîte purement mécanique ne comportant pas moins de 4 embrayages, dont 2 de type classique à disque : l'asservissement était réalisé par un moyen électrique.
Il est intéressant de constater que, lorsque vers 1938, la General Motors commercialisa les premières boîtes automatiques pratiques pour voitures de tourisme, et tout en faisant appel aux principes de Fleischel, elle eut recours à la transmission hydraulique des ordres émis par l'élément de contrôle. Des réalisations telles que les premiers Hydramatic conservèrent 2 embrayages, mais on s'orienta rapidement vers le convertisseur hydraulique de couple établi sur les principes des brevets Fottinger.
- Premiers essais des convertisseurs
- Des convertisseurs hydro cinétiques furent montés sur les autobus Ve Avenue, à New York, ligne sur laquelle la fréquence des opérations du changement de rapport était particulièrement élevée (autobus GM).
Les enseignements obtenus furent de toute première utilité pour les développements ultérieurs.
En Grande-Bretagne, la recherche s'orienta vers l'utilisation d'un convertisseur seul, qui devait assurer la démultiplication totale sans le complément d'une boîte.
Ainsi furent créés les prototypes moteur arrière du technicien d'aviation Sir Roy Fedden (1945-1946), qui fonctionnèrent assez bien, et l'avant-série de voitures lnvicta "Black Prince", à moteur 6 cylindres 3 litres, qui ne fut pas commercialisée. On rapporte que les quelques châssis construits furent revendus à des amateurs, après avoir été dotés d'une boîte mécanique. Le convertisseur hydraulique avait été construit par le groupe Brockhouse.
Cette double expérience fut riche en enseignements techniques et précéda de très peu le début de la période de grand développement de l'emploi du convertisseur hydraulique de couple aux Etats-Unis.
En effet, à partir de 1948, année d'introduction de la transmission Dynaflow montée sur les voitures Buick de la General Motors, la "boîte automatique moderne" prit son vrai visage. Cinq années après l'apparition de cette Dynaflow, tous les constructeurs proposaient en option "leur" boîte automatique, même sur les modèles les moins puissants de leur gamme : Powerglide sur Chevrolet (1951) - Ford-Matic sur Ford (1953) - Powerflite sur Chrysler (1953).
Le principe d'établissement de ces boîtes était très voisin d'un type à l'autre; elles avaient la composition suivante :
- 1) un convertisseur hydraulique de couple, étanche, procurant un rapport total de démultiplication de l'ordre de 2,25/2,30 à1 ;
2) une boîte de vitesses à trains épicycloïdaux et commande automatique :
3) un système de régulation et d'asservissement permettant le passage automatique des rapports des trains épicycloïdaux.
- L'évolution technique de cette catégorie de boîtes automatiques a été très rapide.
Si les premiers dispositifs, tout en fonctionnant correcte ment, présentaient un glissement important et un rendement faible, les progrès ont ponté à la fois sur l'amélioration de la conception elle-même et sur les moyens de réalisation.
L'unité de volume de production étant très vite le million, les constructeurs américains n'ont pas hésité à adopter des techniques extrêmement nouvelles, souvent hardies, pour réaliser :
- - d'une part, les éléments de turbines ;
- d'autre part, tout le système de régulation.
- La très puissante firme Borg-Warner, spécialisée depuis des dizaines d'années dans les boîtes de vitesses et embrayages, construisit plusieurs usines prévues uniquement pour les transmissions automatiques. Certains constructeurs d'automobiles préfèrent acheter des boîtes Borg-Warner adaptées à leurs modèles plutôt que d'étudier leurs propres boîtes : tel fut le cas de Ford-Mercury, Studebaker ou de Nash-Rambler, exemple suivi dès 1953 par quelques grands constructeurs européens.
La rapide évolution de ces boîtes vers un automatisme plus sûr a été marquée par :
- - le fractionnement du rotor en plusieurs éléments permettant d'obtenir un rendement plus uniforme sur les combinaisons intermédiaires ;
- l'adoption des aubes à inclinaison variable ("variable pitch").
- C'est toujours la recherche constante du rendement le plus élevé dans les régimes intermédiaires avec glissement minimum qui a été à l'origine de ces innovations, dont certaines furent plus ou moins abandonnées ou simplifiées : abandon des rotors fractionnés en nombreux éléments -simplification des aubes d pas variable.
L'augmentation de la dépendance de la transmission à la volonté du conducteur a également été recherchée, afin de réduire l'impression de "frustration" que pouvaient ressentir les premiers usagers.
Aussi, tout en réalisant l'asservissement total de la boîte, conserve-t-on la possibilité de manoeuvres laissées à la diligence du pilote, telles que la rnanoeuvre dite de "kick down". Celle-ci consiste à pouvoir passer immédiatement en un rapport inférieur par enfoncement rapide de l'accélérateur (cas d'un dépassement, par exemple).
- Pousse-bouton ou levier
La commande pousse-bouton a également été commercialisée pendant plusieurs années sous différentes formes : clavier au tableau de bord (Packard 1954, Chrysler 1959-1963), clavier au milieu du volant (Edsel 1957-1958). Mais on semble préférer le classique levier de sélection avec répétiteur de gamme.
Aux côtés des transmissions automatiques modernes d'origine américaine et qui connaissent une grande diffusion en raison de leur technique stabilisée (Powerglide de la G.M., Torqueflite de Chrysler, Borg-Warner), il est indispensable de mentionner une conception technique de la G.M., parallèle à l'utilisation du convertisseur et qui recourait en ses lieu et place à des coupleurs hydrauliques : c'est l'Hydra-Matic qui reçut la sanction de l'expérience durant la Seconde Guerre mondiale, de nombreux chars ayant été équipés de cette transmission.
Un tel dispositif fut longtemps préféré aux convertisseurs tant que ceux-ci n'étaient pas parfaitement au point (rendement, glissement). Il fut monté par Cadillac, Oldsmobile et même en dehors de G.M., par Lincoln, Hudson, etc.
Adopté après modification par Rolls Royce, il s'est finalement confondu avec les dispositifs à turbine (convertisseur de couple).
- L'automatisme gagne l'Europe
- Nous avons déjà mentionné qu'à partir de 1950-1951, certains grands constructeurs d'Europe envisagèrent l'adoption des transmissions automatiques d'origine américaine sur leurs châssis.
Cette initiative revêtit des formes différenciées et évolua dans le temps. On assista aux étapes suivantes, toutes coexistant à l'heure actuelle :
- - adoption pure et simple de transmissions américaines : Borg-Warner, Hydramatic modifiée sur Rolls Royce;
- création de boîtes d'inspiration technique américaine : Borgward Hansamatic (1951), Renault R 1000 (poids lourd), Rover (type R 105);
- transmissions de même principe que les boîtes américaines, mais possédant leurs solutions spécifiques (Mercedes-Benz) ;
- solutions européennes particulières : Hobbs "Mechamatic" (entièrement mécanique), Srniths (utilisant des poudres magnétiques) ; cette boîte fut développée par Jaeger pour Renault.
- Enfin, citons deux tentatives d'accouplement et d'une boîte mécanique ordinaire :
- - Hi-drive (solution essayée en transition par Chrysler sur Plymouth pour une très courte durée} ;
- Renault Transfluide (1958-1960).
- A l'heure actuelle, on peut donc dire que les transmissions d'inspiration ou de provenance américaine sont montées en Europe depuis un peu plus de dix ans. Tout naturellement, ce sont les voitures à grande puissance qui les reçurent.
La transmission à convertisseur hydraulique n'avait pas encore été montée avec des moteurs au-dessous de 1600 cc jusqu'à 1965.
- L'automatisme moderne et la voiture légère
Arrivée à ce point de maturité, la transmission automatique à convertisseur hydraulique de couple est-elle adaptable, dans de bonnes conditions, à la voiture de moins de 1 600 cm3 ? C'est, en effet, la question que l'on peut se poser. En d'autres termes, le rendement d'ensemble d'un convertisseur hydraulique est-il aujourd'hui suffisamment élevé pour que l'on puisse escompter un bon fonctionnement d'une voiture légère dont le moteur développe quelque 60 ch à 5 000 tr/mn et un couple maxi de 12 mkg à 3 000 tr/mn ?
La réponse est affirmative, c'est maintenant une certitude après les deux années d'expérience de Simca.
|