DSG, S-Tronic, Multitronic, Tiptronic : quid?
Suite à l’essai de l’Audi TT S-Tronic, et suite aussi à une question sur le topic Jetta V de Forum-Auto, j’ai voulu faire un peu le tour des différences entre les boites automatiques du groupe VW.
N’hésitez pas à me signaler toute erreur ou omission.
En résumé :
Tiptronic : convertisseur hydraulique (boite automatique classique)
DSG/S-Tronic : robotisée double embrayage
Multitronic : variateur à courroie/chaine : comme les Daf ou les Scooters…
Sommaire
DSG6 = S-Tronic 6
La boîte mécanique automatisée DSG allie les atouts d’une boîte mécanique conventionnelle à 6 rapports aux qualités d’une boîte automatique moderne. Elle est caractérisée par des passages de rapport sans interruption de la force de traction, synonymes de vivacité exceptionnelle.
La base technique de la DSG est le double embrayage. Elle présente deux embrayages en bain d’huile. Leur pression est régulée par un système hydraulique. Un des deux embrayages commande les rapports impairs et la marche arrière (arbre secondaire 1), l’autre embrayage les rapports pairs (arbre secondaire 2). Cela permet de changer de vitesse sans interrompre le flux de force et d’obtenir des changements de rapports extrêmement rapides.
Grâce à l’association d’une gestion de boîte hydraulique et électronique intelligente, des deux embrayages et de respectivement deux arbres primaires et deux arbres secondaires, le rapport directement supérieur à celui engagé est en permanence « en attente », prêt à être activé. Et cela, avec la rapidité de l’éclair.
Exemple: lorsque la voiture roule en 3e, la 4e est déjà engrenée mais pas encore embrayée. Dès que le point de passage idéal est atteint, l’embrayage associé à la 3e s’ouvre tandis que l’autre se ferme. Le processus implique un croisement entre l’ouverture d’un embrayage et la fermeture de l’autre. D’où le confort caractérisant aussi le changement de vitesses dont la durée totale n’excède pas les trois à quatre centièmes de seconde!
Le conducteur peut utiliser la DSG de façon manuelle ou automatique. En mode automatique, il dispose d’un programme normal et d’un programme résolument sport. Le passage manuel des rapports s’effectue soit via les palettes au volant soit via le levier de vitesses.
Pour la DSG7, voir un autre article sur ce même site.
Pour la S-Tronic 7, apparemment cette boite est différente de la DSG7; elle est développée entièrement par Audi, et doit équiper les modèles « moyen » de la gamme; elle peut supporter un couple allant jusqu’à 550Nm. A lire : cet article.
Multitronic
Le multitronic® est une transmission variable continue (CVT). Alors que toutes les boîtes de vitesses mécaniques et automatiques proposées aujourd’hui disposent de cinq, de six, voire de plus de couples de pignons ou de trains épicycloïdaux dans leurs carters, il n’y a dans la boîte CVT qu’une paire de poulies très robustes, dotées d’une courroie de transmission, qui produit une infinité de rapports de transmission. Ce composant central est dénommé variateur et fonctionne à l’aide d’un élément de transmission de type courroie trapézoïdale qui tourne entre deux poulies dont les flasques peuvent se rapprocher ou s’écarter l’une de l’autre sur leur axe. Ces variations d’écartement entre deux surfaces coniques déplacent le périmètre d’emprise de la courroie sur ces flasques ou plateaux, et génèrent une plage infinie de démultiplications de transmission. Le Multitronic transmet, et c’est une première pour les transmissions à variateur, un couple qui peut aller jusqu’à 330 Nm. De plus, il autorise un grand « étagement » (le rapport entre la plus petite démultiplication de la boîte et la plus grande).
Le différentiel est logé dans le même boîtier compact. Il n’y a plus de rapports au sens classique du terme. L’accélération puissante et sans à-coups qui en résulte procure un confort maximal. C’est un système également avantageux en cas de remorquage car un couple élevé reste disponible sur toute la plage des régimes. Le principe même du système fait diminuer la consommation. Son faible poids améliore également la sobriété
Comme avec une transmission tiptronic, il est possible de passer en mode manuel. Selon la version de la boîte, le conducteur peut sélectionner jusqu’à sept vitesses préprogrammées (en fait des rapports de démultiplication fixes programmés). En fonctionnement automatique, le programme de régulation dynamique calcule la démultiplication en fonction de la charge, en l’adaptant de manière optimale aux souhaits du conducteur et aux conditions de déplacement.
Tiptronic
La boîte tiptronic disponible avec cinq ou six rapports bénéficie de tous les avantages et de toutes les particularités techniques (programme dynamique de changement de rapports (DSP), Keylock, Shiftlock) de la transmission automatique. Toutes les opérations de changement de vitesse s’effectuent sans interruption de l’entraînement. C’est un avantage important, en particulier dans les situations de remorquage. Une deuxième coulisse de la grille de sélection (tiptronic), permet d’accéder au mode de sélection manuelle des rapports. Ceci permet de conduire de façon particulièrement sportive ou de bénéficier du frein moteur en descente
Le système tiptronic à six rapports dispose d’un plus grand échelonnement, ce qui a pour effet de diminuer la consommation et le niveau sonore, et d’augmenter le confort. Toutes les versions bénéficient aussi d’un programme sport supplémentaire. En changeant de rapport plus tard, ce programme autorise une conduite plus sportive. L’intégration de l’électronique directement dans la transmission augmente encore la qualité du changement de rapport.
Tiptronic® est une marque déposée qui appartient à Porsche et qui est également utilisé sous licence par d’autres constructeurs tels que Volkswagen, Audi et Skoda.
D’autres constructeurs utilisent des systèmes comparable à Tiptronic mais sous un autre nom :
- Acura : Sequential SportShift
- Alfa Romeo : Sportronic, Q-Tronic
- Aston Martin : Touchtronic
- Audi : Multitronic (CVT)
- BMW : Steptronic
- Chrysler/Dodge/Jeep : AutoStick
- Citroën : Sensodrive
- Ford (Australia) : Sequential Sports Shift
- Honda : iShift, S-matic, MultiMatic
- Hyundai : Shiftronic, HIVEC H-Matic
- Infiniti : Manual Shift Mode
- Jaguar : Bosch® Mechatronic
- Kia : Steptronic
- Lancia : Comfortronic
- Land Rover : CommandShift
- Lexus : E-Shift
- Mazda : Sport AT
- Mercedes-Benz : TouchShift
- MG-Rover : Steptronic
- Mitsubishi : INVECS, INVECS II, Sportronic, Tiptronic
- Nissan : Tiptronic
- Opel/Vauxhall : Easytronic
- Peugeot : 2Tronic
- Pontiac : TAPshift
- Saab : Sentronic
- Subaru : Sportshift (système développé par Prodrive Ltd.)
- Smart : Softip
- Volvo : Geartronic
Sources : Audi, Wikipedia.
Mise à jour du 14/09/2021 – Audi (VAG)
Tiptronic 8 vitesses.
La tiptronic à huit rapports est une transmission automatique classique à convertisseur de couple dont la grande force réside dans son niveau élevé de confort de démarrage. Les changements de vitesse sont doux, spontanés, rapides et très flexibles. Audi l’utilise dans de nombreux modèles avec un moteur monté longitudinalement. Grâce à ses huit vitesses, les sauts de régime sont faibles entre les rapports et le moteur tourne toujours près de son point de fonctionnement idéal. Un amortisseur de torsion adaptatif au régime compense les vibrations indésirables du moteur et permet une conduite efficace à des régimes très bas.
L’embrayage de verrouillage du convertisseur de couple avec amortisseur intégré joue également un rôle important dans l’ensemble. Dans des conditions de conduite normales, le convertisseur de couple à verrouillage relie la transmission directement au moteur. Il fonctionne avec un glissement limité dans certaines situations, ce qui – en interaction avec l’amortisseur intégré – permet des régimes moteur très bas sans vibrations. Si la voiture est à l’arrêt, un embrayage interne découple la transmission du moteur, même si l’étage « D » est toujours sélectionné – cela évite les pertes dues à la circulation d’huile dans le convertisseur. Dès que le conducteur relâche le frein, l’embrayage se ferme et l’effet d’amortissement du convertisseur de couple assure un démarrage en douceur.
Le programme de changement de vitesse dynamique (DSP), qui contrôle la tiptronic à huit rapports, est logé dans un petit boîtier en acier à l’intérieur de l’unité de changement de vitesse. Il utilise un processeur rapide. En mode « D », le DSP définit de manière autonome le point de changement de vitesse optimal. Pour permettre un mode de conduite efficace, il privilégie les grands rapports et les bas régimes. Dans une deuxième emplacement de changement de vitesse, la tiptronic permet une intervention manuelle dans le fonctionnement de la transmission automatique. Cela permet de rétrograder, par ex. dans les descentes sinueuses pour booster le frein moteur ou pour une conduite exceptionnellement sportive. En mode sport, la transmission automatique augmente la dynamique de conduite en définissant des points de changement de vitesse plus tard. Le levier sélecteur communique entièrement électroniquement, sans aucune connexion mécanique avec la transmission (shift-by-wire).
La tiptronic à huit rapports est capable de fonctionner avec le système start-stop Audi. Il intègre à cet effet un petit réservoir hydraulique rempli en permanence. Lors du redémarrage après un arrêt, son volume d’huile – d’environ 100 millilitres (0,1 US qt) – est pressurisé par un piston à ressort, ce qui est nécessaire pour le démarrage. La transmission est prête à démarrer dans un laps de temps très court.
Sur certains modèles Audi, la tiptronic à huit rapports est équipée d’une pompe à huile électrique. Il assure la lubrification de la transmission et permet l’engagement du pignon nécessaire au redémarrage du moteur après une phase de roue libre. Grâce à la technologie hybride douce, cela permet au véhicule d’arrêter son moteur pendant le trajet lorsqu’il n’est pas nécessaire pour la propulsion. Lorsque le véhicule roule en roue libre et que le moteur tourne au ralenti, un embrayage est ouvert au niveau des essieux. L’unité de contrôle de la transmission détecte les situations d’arrêt et de départ et assure des démarrages de conduite très confortables.
Boîte de vitesses à double embrayage S-tronic 6 & 7 rapports
La transmission à double embrayage S tronic allie la commodité d’une transmission automatique à l’efficacité d’une transmission manuelle. Elle est disponible sur une large gamme de modèles dans différentes versions – avec six ou sept vitesses. Audi a développé une version spéciale de la S tronic à sept rapports pour les moteurs montés longitudinalement. Dans cette version, les roues dentées pour tous les engrenages sont disposées séquentiellement sur un arbre de sortie. Les quatre variantes pour les moteurs montés transversalement, d’autre part, ont une disposition avec deux arbres de sortie. Cela permet une construction compacte. La S tronic pour moteurs transversaux est disponible en six ou sept rapports ; la variante à sept vitesses a trois versions. Il existe également trois versions pour les moteurs montés longitudinalement, dont l’une est conçue pour la technologie quattro pure et une autre comme une version sportive qui est montée à l’arrière de la R8. Telle variante fonctionne avec tel moteur en fonction de ce que le client souhaite dans le véhicule et du couple à transmettre.
Deux embrayages multidisques qui actionnent différents rapports sont intégrés dans la S tronic. Le grand embrayage K1 transmet le couple moteur via un arbre plein aux roues dentées pour les engrenages impairs 1, 3, 5 et 7. Un arbre creux tourne autour de l’arbre plein. Il est connecté à l’embrayage K2, qui est soit en parallèle à l’embrayage K1, soit à l’intérieur de celui-ci. Cet embrayage K2 commande les rapports pairs 2, 4 et 6 ainsi que la marche arrière. Les deux sous-unités de transmission sont continuellement actives, mais une seule est connectée au moteur à un moment donné. Par exemple, lorsque le conducteur accélère en troisième vitesse, la quatrième vitesse est déjà engagée dans la deuxième structure de transmission. Le processus de changement de vitesse a lieu lorsque l’embrayage change – K1 se désengage tandis que K2 s’engage. Cela ne prend que quelques centièmes de seconde et ils sont exécutés presque sans interruption de la puissance de propulsion. La S tronic passe les vitesses de manière si dynamique, fluide et confortable que le changement de vitesse est à peine perceptible pour le conducteur.
Le module mécatronique, une unité compacte et robuste, contient l’électronique ainsi que les unités d’actionneurs hydrauliques. Son concept de commande permet de faire varier la vitesse du changement de vitesse et de contrôler précisément la force nécessaire. Les embrayages multidisques sont gérés avec une précision maximale – la S tronic à sept rapports fonctionne également dans le trafic stop-and-go et est très sensible dans les manœuvres.
La S tronic à sept rapports peut être utilisée de différentes manières. Le mode automatique propose les programmes D (Drive) et S (Sport). Les conducteurs peuvent utiliser le levier sélecteur ou les palettes de changement de vitesse sur le volant pour passer eux-mêmes les vitesses. Une autre caractéristique des modèles hautes performances est le Launch Control, qui exploite pleinement le potentiel d’accélération du véhicule lors du démarrage à partir d’un arrêt. La S tronic à sept rapports la plus sportive pour les moteurs montés longitudinalement peut gérer des régimes moteur jusqu’à 9 000 tr/min.
Dans toutes les variantes, la S tronic offre de nombreux atouts : un haut niveau d’efficacité, une gestion intelligente et un large écart avec des vitesses élevées qui ont des rapports de démultiplication longs. Par conséquent, la transmission de haute technologie est capable d’améliorer l’économie de carburant par rapport à une boîte de vitesses manuelle dans de nombreux cas. Ses deux embrayages à sec fonctionnent sans leur propre alimentation en huile, ce qui augmente encore l’efficacité. Toutes les variantes de la S tronic sont combinées avec le système start-stop d’Audi. La dernière S tronic pour moteurs montés longitudinalement offre, en plus d’un système innovant de réservoir de pression, la technologie Shift-by-wire, qui est une condition préalable à de nombreux systèmes d’assistance qui aboutissent à la conduite pilotée.
Boites manuelles
Les transmissions manuelles à six vitesses des séries de modèles A4, A5 et A6 et du Q5 ont été réaménagées par rapport aux transmissions utilisées dans les modèles précédents. Une grande partie du carter de transmission est en magnésium ultra-léger – la part de ce matériau dépendant de la classe de couple. Un étage d’engrenage droit remplace l’arbre du différentiel avant. Ceci apporte des avantages majeurs en termes de frottement et d’encombrement. Le poids est encore réduit par des roues dentées ouvertes, des arbres creux et un embrayage plus petit, qui sont tous dimensionnés en fonction de la classe de couple de la transmission. Dans l’ensemble, la transmission a été allégée de 16 kilogrammes (35,3 lb).
Les boîtes de vitesses manuelles des A4, A5, A6 et Q5 qui sont utilisées en conjonction avec des moteurs à quatre cylindres avec des couples maximaux jusqu’à 400 Nm (295,0 lb-pi) ont également une lubrification par injection très efficace. Cela a encore amélioré leur efficacité – dans les deux unités de traction avant et dans les transmissions quattro ultra qui ont également été redessinées.