- - Boîte de vitesses Volkswagen DSG (Yves Martin, L'Argus de l'automobile, 16.1.2003)
Bien sous tous rapports
Une boîte à six vitesses à double embrayage va équiper deux Volkswagen. Une solution qui combine les avantages des boîtes manuelles et automatiques.
Avec une boîte de vitesses mécanique, l'un des problèmes rencontrés est la perte d'entraînement lors du changement de rapport. En effet, quand le conducteur débraye pour passer la vitesse supérieure ou pour rétrograder, les roues ne sont plus entraînées par le moteur. Il y a donc une perte d'accélération incontournable. Un inconvénient partiellement évité avec les boîtes automatiques.
Cette technique n'a pas suscité l'intérêt escompté en Europe. Du coup, on a développé des boîtes de vitesses mécaniques robotisées avec un passage à commande électromécanique des rapports, ce qui a donné naissance aux commandes séquentielles. Ces dernières permettent de réduire le délai entre les changements de rapport. Hélas, à moins d'y mettre le prix fort, il subsiste quand même un temps mort entre deux vitesses, ce qui dégrade le confort. Le groupe Volkswagen propose aujourd'hui une solution innovante pour réduire voire annuler ce temps mort. En collaboration avec Borg & Beck, équipementier spécialiste des embrayages - entre autres - le constructeur allemand commercialise un système d'embrayage double.
Ainsi, la motorisation 3,2 l à six cylindres de Volkswagen sera dotée d'une nouvelle transmission Quattro à quatre roues motrices associée à une boîte de vitesses DSG. Ce sigle signifie Direktschaltende Sechsgang Automatikgetriebe, ce qui peut se traduire par boîte automatique à six rapports et prise directe. Premiers modèles à en bénéficier: l'Audi TT et la Golf R32. Le constructeur est parvenu à conjuguer les avantages d'une boîte manuelle à six rapports et les qualités d'une transmission automatique moderne.
Cette boîte possède ainsi un double embrayage multidisque à bain d'huile qui permet des changements de vitesse sous charge, sans interruption de l'entraînement. D'où une accélération permanente : les roues sont continuellement entraînées par le moteur, dans toutes les circonstances.
L'ensemble de la pignonnerie et els embrayages à bain d'huile
Les embrayages multidisques à bain d'huile (comme sur une moto) sont caractérisés par leur bon rendement et leur capacité à transmettre des couples élevés, jusqu'à 35O Nm. Ils sont associés à une commande hydraulique gérée électroniquement. La commande des vitesses est du type shift by wire : des actionneurs commandés électriquement permettent le passage des vitesses. Le conducteur peut passer les rapports manuellement - à l'aide du levier ou des palettes situées au volant - ou choisir de laisser la transmission fonctionner en mode automatique. Un programme S (pour sport) offre la possibilité de retarder les passages de rapport et de rétrograder plus tôt. La gestion électronique assure enfin les phases de débrayage et d'embrayage.
Un embrayage est relié aux vitesses paires, et l'autre aux vitesses impaires. Pour que les roues soient entraînées en permanence, deux rapports sont enclenchés en même temps. Par exemple, si l'on roule en troisième, le rapport de quatrième est quand même engagé. Comme l'embrayage qui lui est attitré n'est pas en prise, cette vitesse tourne dans le vide. Lorsque le calculateur détecte le point précis où il faut changer de rapport, il inverse la situation en trois ou quatre centièmes de seconde.
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En mode manuel, l'inversion s'effectue d'après l'ordre reçu par l'une ou l'autre des commandes. Ce délai est extrêmement court par rapport à une commande séquentielle traditionnelle et beaucoup plus rapide qu'avec une boîte manuelle. Pour des raisons de sécurité, le calculateur utilise les informations provenant des capteurs de vitesse des roues utilisés pour l'ABS afin, par exemple, d'interdire le passage d'un rapport inadapté au milieu d'une courbe.
La réalisation de ce projet n'a pas été sans sacrifices. Pour la fabrication, Volkswagen a ainsi investi 150 millions d'euros. Le constructeur peut produire jusqu'à 1 000 unités par jour dans son usine de boîtes de vitesses située à Kassel (Allemagne). Toutefois, le résultat n'est pas aussi intéressant que l'on pourrait le croire. Les chiffres donnés par le constructeur avoisinent ceux d'une boîte classique. En comparant les accélérations offertes par les deux systèmes, on s'aperçoit que si l'avantage revient à la boîte DSG, il n'en est pas moins minime. La Golf R32 DSG atteint les 100 km/h en 6"4, contre 6"6 pour une version V6 classique.
Selon le constructeur, l'intérêt essentiel cette boîte - outre son bon confort d'utilisation - se situe surtout au niveau de la consommation. La Golf R32 se contente en moyenne de 10,2 l aux 100 km de carburant contre 11,5 l pour un V6 classique. Quant au coupé Audi TT 3.2 Quattro, il réussit à accélérer de O à 100 km/h en 6"4. Sa consommation moyenne serait de 9,8 l aux 100 km. Le gain, sur le papier, n'est donc pas si exceptionnel.
Si la Golf R32 est déjà disponible au catalogue, il faudra attendre le second semestre de 2003 (pour le marché français) pour s'offrir l'Audi TT V6 3.2 Quattro. A noter que, d'après nos informations, d'autres modèles, tel le 4x4 Volkswagen Touareg TDI V10, devraient recevoir cette boîte DSG.
Au coeur du système
Le module Mechatronic reçoit les électrovannes hydrauliques, le processeur électronique et différents capteurs.
Les composants électroniques ont été étudiés pour résister à la haute température que peut atteindre t'huile de la boite de vitesses : jusqu'à 140°C.
Le module est placé sur un échangeur de chaleur pour permettre un meilleur refroidissement.
Les informations utilisées par le module Mechatronic sont "envoyées" dans le réseau de bord multiplexé où chacun des calculateurs peut "piocher" des informations sur la boite : rapport engagé, régime des arbres, pression, température...
Les électrovannes assurent la distribution de la pression hydraulique pour effectuer les passages des rapports et pour commander les embrayages.
Nouvelle architecture
La boîte DSG a été conçue pour supporter un couple maximal de 350 Nm. Et cela en affichant 90 kg sur la balance, y compris les 6.4 l d'huile.
La boîte de vitesses est "coupée" en deux par les deux arbres d'entrée.
Le système de commande Mechatronic, placé à l'avant, reçoit les électrovannes qui permettent de commander les embrayages et les passages de rapports.
A l'intérieur, on remarque l'arbre de marche arrière (juste après le boîtier Mechatronic) et les arbres d'entrée.
Les embrayages, à gauche, sont également couplés à un système d'amortisseurs pour limiter les vibrations et les à-coups.
Enfin, à l'extrémité droite des arbres d'entrée, on aperçoit la pompe à huile qui permet de fournir la pression nécessaire au dispositif de commande hydraulique.
- - Essai - Audi TT 3.2 DSG - La puissance en continu (Yves Martin, L'Argus de l'automobile, 20.2.2003)
Coupé disponible en mai (44 000 EUR), roadster en août - Moteur V6 2.5 l DE 250 ch - Puissance fiscale 17 CV.
Grâce à sa nouvelle boîte robotisée à six rapports associée à deux embrayages, l'Audi TT 3.2 Quattro possède l'une des meilleures transmissions du marché.
La version sportive de l'Audi TT reçoit deux nouveautés majeures. La première est le moteur qui équipe déjà la Golf R32, un V6 de 3,21 et 250 ch. Avec un couple de 320 Nm disponible dès 2 800 tr/min, il se révèle très agréable à l'usage, dans les bas régimes comme en conduite plus sportive.
La seconde nouveauté est la nouvelle boîte de vitesses DSG (direct shift gearbox, boîte à prise directe) à six rapports à commande séquentielle et à double embrayage (du type multidisque à bain d'huile, comme sur une moto). Un embrayage commande les vitesses impaires (1, 3, 5) et la marche arrière, et l'autre, les vitesses paires (2, 4 et 6), chaque série ayant un arbre indépendant. Pour assurer une progression rapide des rapports, lorsqu'une vitesse est en prise, la suivante est pré-engagée. Comme elle ne se trouve pas sur le même arbre, le deuxième rapport tourne "dans le vide". Quand le changement est demandé, les embrayages permutent grâce à une commande électro-hydraulique. Non seulement l'opération ne dure pas plus d'une demi-seconde mais, en plus, il n'y a aucune perte d'entraînement durant le changement de rapport. S'il est difficile de mesurer cette performance avec un chronomètre, au niveau du confort, la différence est appréciable. Rien à voir avec ce que l'on connaît aujourd'hui en matière de boîte robotisée. Sur cette TT, ni secousses ni sensations désagréables. Le passage des rapports, en accélération comme au rétrogradage, est des plus souples. En conduite rapide ou lors d'accélérations franches, la boîte se montre très discrète.
Fini le nez dans le pare-brise à chaque changement de vitesse, et ce, quelle que soit la commande de boîte choisie. Le conducteur a le choix de laisser la boîte gérer seule les changements de rapport, en position D ou S (sport, qui retarde le passage des rapports à la limite de la zone rouge, à 6 500 tr/min), ou de passer lui-même les rapports à l'aide du levier ou des palettes situées sur le volant. Il est dommage que ces dernières soient solidaires du volant, car, lorsque l'on braque, la palette pour monter les rapports se retrouve à gauche, et inversement, et l'on ne sait plus vraiment où l'on en est ! Impossible alors de changer de rapport. A signaler que la répartition du différentiel - 60 % à l'avant et 40 % à l'arrière - ne fait pas de la TT une véritable sportive. Elle se conduit alors plus comme une traction, et l'on sent que les trains roulants privilégient le confort au tempérament sportif.
L'Audi TT 3.2 Quattro DSG n'arbore pas trop de signes distinctifs. Extérieurement, elle se différencie des autres versions grâce à un soubassement Titan au-dessus des échappements, un becquet arrière un peu plus imposant, et des entrées d'air de chaque côté du spoiler avant. Les palettes de vitesse au volant sont également une spécificité de cette version sportive.
DSG, la boîte deux en un.
Conçue par Borg & Beck, cette solution date de 1980, quand Porsche équipait la 962 C de la boîte PDM.
En 1985, l'Audi Quattro de Walter Rohrl puis l'Audi S1 furent à leur tour dotées de la technique de la boîte DSG à double débrayage, assurant un passage des rapports sous charge.
Caractéristiques techniques
Moteur. A essence. Six cylindres en V à 24 soupapes. 3 189 cm3. Injection électronique séquentielle. 184 kW / 250 ch à 6300 tr/min. 320 Nm entre 2800 et 3200 tr/min. Transmissions. Aux quatre roues. Boîte mécanique robotisée à six rapports. Freinage. Quatre disques ventilés. Etriers à deux pistons à l'avant et à l'arrière. Suspension. Avant : éléments McPherson à triangles inférieurs et barre antidévers. Arrière : indépendante à double bras transversaux, bras longitudinaux et barre antiroulis. Direction. Assistée à crémaillère. Dimensions (m). Longueur : 4,041. Largeur : 1,764. Hauteur : 1,346. Empattement : 2,422. Pneumatiques. 225/45 R 17. Poids (kg). A vide : 1 520. Capacités (l). Coffre : 220. Réservoir 62. Performances. Vitesse maximale limitée à 250 km/h. De 0 à 100 km/h (s) : 6"4. Consommations (l aux 100 km). Urbaine : 13,6. Extra urbaine : 7,6. Mixte : 9,8. Pollution. CO2 : 235 g/km.
Bilan
Points Forts : Boîte de vitesses, tenue de route, finition, équipement.
Points faibles : Places arrières restreintes, répartition du différentiel.
La nouvelle boîte de vitesse DSG confère une douceur exemplaire au passage des rapports. Avec un moteur V6 de 250 ch très volontaire, les performances sont à la hauteur des espérances. La TT Quattro n'est pas une sportive exclusive, elle laisse une grande part au confort.
- - Une transmission tout en douceur (Yves Martin, L'Argus de l'automobile, 1.1.2004)
La société Luk propose des solutions pour systèmes de transmission capables d'améliorer le confort, la performance, et de réduire la consommation de carburant. Exemple avec le PSG.
Le système PSG (parallel shift gearbox) de Luk est une boîte de vitesses qui reçoit deux embrayages au lieu d'un, l'un étant dédié aux vitesses paires, l'autre aux impaires.
Ainsi, il est possible de changer de rapport tout en continuant à transmettre le couple aux roues il n'y a donc pas de perte de motricité ni d'à-coups.
Lors d'un passage de vitesse, l'embrayage correspondant au rapport enclenché s'ouvre doucement tandis que, au même moment, celui du rapport à venir se ferme. A peine la vitesse est-elle désengagée que le rapport suivant est en service.
L'atout principal de cette boîte à double embrayage est qu'elle conjugue le confort d'utilisation d'une transmission automatique et les avantages d'une boîte manuelle (rapidité de passage, consommation réduite).
Autre particularité, cette boîte est conçue comme une version "sèche", par opposition aux embrayages à bain d'huile déjà disponibles (sur les motos par exemple).
Enfin, il n'y a pas de limitation quant au couple moteur qui peut être transmis par la boîte PSG.
L'équipementier espère une première production en série dans le courant de 2006.
- - Boîte de vitesses Volkswagen DSG (l'Argus de l'Automobile, 13.5.2004)
Pour élaborer la boîte DSG, intégrant deux embrayages (un pour les rapports pairs, l'autre pour les impairs), soixante brevets ont été déposés.
Cette version (Volkswagen Golf 1.9 TDI) peut accepter un couple jusqu'à 350 Nm.
Le temps de passage entre deux rapports est de 0"2 (impossible à réaliser avec une boîte mécanique).
La boîte DSG pèse 90 kg contre 60 kg pour une version manuelle de même capacité, et 85 kg pour une automatique.
Volkswagen la fabrique actuellement à la cadence de 300 exemplaires par jour et continue à en développer la technologie.
La boîte DSG réclame une vidange tous les 60 000 km et le constructeur étudie la possibilité d'un graissage à vie.
Volkswagen compte conserver son avantage en matière de transmission pendant trois ans. Au terme de ce délai, cette technologie pourrait être vendue à d'autres constructeurs.
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