La plupart des passionnés ne pensent pas à améliorer la transmission de leur véhicule avant que cela ne devienne absolument nécessaire. Par « absolument nécessaire », nous entendons le moment où le moteur produit plus de couple que la transmission ne peut en supporter. Le résultat final est souvent des arbres cassés, des fourches pliées et des synchros usées. Au Japon et ailleurs, un certain nombre de passionnés améliorent la transmission du véhicule non seulement pour gérer une puissance supplémentaire, mais aussi pour optimiser les rapports de transmission afin d’augmenter les performances. L’accélération est améliorée car le moteur passe plus de temps dans la zone de puissance maximale. Bien que cela n’affecte pas la puissance de pointe au sol, la puissance moyenne au sol est augmentée. Le résultat final est une meilleure accélération pour des temps de 0 à 60, un quart de mile ou un tour plus rapides. Retrouvez d’autres informations dans cet article.
Jeu des chiffres
Les rapports de transmission sont fonction du rapport entre les vitesses de l’arbre d’entrée et de l’arbre de sortie. À l’intérieur de la transmission, un arbre d’entrée, un arbre intermédiaire et un arbre de sortie utilisent un assortiment d’engrenages avec différents nombres de dents pour établir les rapports de transmission. Pour simplifier cette leçon, imaginez une transmission dans laquelle les engrenages de l’arbre intermédiaire (du premier au cinquième) ont toujours le même nombre de dents que les engrenages (du premier au cinquième) de l’arbre d’entrée. Ainsi, le seul but de l’arbre intermédiaire est de permettre à l’arbre d’entrée et à l’arbre de sortie de tourner dans le même sens.
Examinons d’abord cette transmission imaginaire. L’engrenage d’entrée a 12 dents et l’engrenage de sortie 36 dents. Dans ce cas, l’arbre d’entrée devrait tourner trois fois (36/12=3,0) pour chaque tour de l’arbre de sortie. Cela illustrerait un premier engrenage avec un rapport de 3,0:1 ou 3 pour 1. Ce rapport 3:1 multiplierait le couple du moteur par un facteur de trois pour aider le véhicule à accélérer rapidement à partir d’un arrêt. Bien sûr, la vitesse serait limitée par ce rapport. Lorsque le moteur tourne à 6 000 tr/min (l’arbre d’entrée tourne également à cette vitesse), l’arbre de sortie de la transmission ne tournerait qu’à 6 000/3,0 ou 2 000 tr/min. À une vitesse de 2 000 tr/min, notre voiture imaginaire ne pourra peut-être atteindre que 45 MPH à 6 000 tr/min de régime moteur en premier. Maintenant, disons que la cinquième vitesse de cette même transmission est « 1 pour 1 ». C’est une autre façon de dire que la cinquième vitesse a un rapport de transmission de 1,0:1. Dans ce cas, le nombre de dents de l’arbre d’entrée et de l’arbre de sortie, lorsque la cinquième vitesse est sélectionnée, serait égal. L’arbre d’entrée à 6 000 tr/min en cinquième entraînerait un arbre de sortie également à 6 000 tr/min. Comme l’arbre de sortie tourne trois fois plus vite que le premier engrenage, la vitesse sera également trois fois plus élevée. Dans ce cas, 45 MPH x3 ou 135 MPH. Évidemment, les vitesses entre la première et la cinquième dans notre transmission imaginaire auraient des rapports qui progressent entre 3,0 à 1 (première) et 1,0 à 1 (cinquième).
Transmission à rapport étroit ou à rapport large
Des jeux de vitesses à rapports étroits sont proposés sur le marché des pièces de rechange pour la plupart des véhicules de performance japonais populaires. Cela permet d’améliorer une transmission d’usine avec un jeu d’engrenages qui gère généralement plus de puissance et offre des rapports plus favorables aux performances. Une transmission à rapports rapprochés a des rapports pour chaque vitesse qui sont plus proches les uns des autres par rapport à une transmission à rapports plus larges. Si la transmission A présente les rapports suivants pour les premier à cinquième rapports ou 2,6:1, 2,2:1, 1,8:1, 1,4:1 et 1:1 (une différence de 0,4:1 entre chaque rapport) et que la transmission B présente les rapports 3,0:1, 2,5:1, 2,0:1, 1,5:1 et 1:1 pour les premier à cinquième rapports (une différence de 0,5:1 entre chaque rapport) ; la transmission A serait considérée comme une transmission à rapports plus rapprochés que la transmission B.
Quel est donc l’avantage d’avoir des rapports rapprochés dans la transmission ? Les transmissions à rapports rapprochés produisent moins de chute de régime entre les changements de vitesse. Dans les exemples ci-dessus, un passage de 8 000 tr/min du premier au deuxième rapport entraînerait une chute du régime moteur à 6 770 tr/min avec la transmission à rapports rapprochés ou à 6 670 tr/min avec la transmission à rapports larges. Ce n’est peut-être pas très important pour le passage de la première à la deuxième vitesse, mais regardez le passage de la troisième à la quatrième vitesse. Le régime du moteur à 8 000 tr/min tomberait à 6 220 tr/min dans l’exemple de la transmission à rapports rapprochés ou à 6 000 tr/min dans celui de la transmission à rapports larges. Selon la forme de la courbe de puissance du moteur, la différence de régime peut signifier que le moteur perd une quantité mesurable de puissance lors du changement de vitesse.
Alors pourquoi toutes les transmissions ne sont-elles pas à rapports rapprochés ? Pour qu’une transmission soit plus proche que celle proposée par l’usine, au moins un des deux paramètres doit être modifié. Soit le premier rapport de transmission doit être réglé sur un rapport numérique inférieur (réduit de 3,0:1 à 2,6:1) et/ou le dernier rapport de transmission (quatrième dans une transmission à 4 vitesses, cinquième dans une transmission à 5 vitesses, etc…) doit être réglé sur un rapport numérique supérieur (augmenté de 1,0:1 à 1,2:1). En fin de compte, c’est l’écart entre le premier et le dernier rapport de la transmission qui détermine si une transmission est une transmission à rapport plus proche d’une autre. Que se passe-t-il donc lorsque la première vitesse est réglée sur un rapport numérique inférieur ? Le résultat est que moins de couple est transféré aux roues motrices alors que la vitesse maximale en première est augmentée. Comme les boîtes de vitesses modifiées sont le plus souvent utilisées dans des véhicules équipés de moteurs modifiés qui produisent plus de couple, presque toutes les boîtes de vitesses à rapports rapprochés du marché de l’après-vente établissent la première vitesse à un rapport numérique inférieur à celui de la transmission d’origine. Certains ensembles de transmission de rechange ajustent également le dernier rapport de transmission à un rapport numérique plus élevé. Le compromis avec cette approche est une réduction de la capacité de vitesse maximale du véhicule.
Qu’est-ce qui ne va pas avec les rapports de vitesse d’usine ? Les rapports d’engrenage des transmissions d’origine sont souvent optimisés pour économiser le carburant (et pour tout savoir sur l’ éthanol, c’est ici ). Souvent, la même transmission à rapports de vitesse peut être utilisée sur plusieurs plates-formes différentes pour maintenir les coûts de fabrication au minimum. Dans la plupart des cas, il est peu probable que la sélection des rapports de vitesse dans la transmission d’origine ait été optimisée pour une performance maximale.
