Dernière modification 07/03/2023

Boîte robotisée double embrayage : leur fonctionnement

FONCTIONNEMENT D'UNE AUTO

BOîTES AUTOMATIQUES

BOîTE DE VITESSES

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Les boîtes double embrayage commencent à devenir très courantes en France, mais que se cache-t-il derrière cette technologie ? Est-elle plus proche d'une boîte mécanique ou d'une boîte auto à convertisseur ? Essayons de découvrir ensemble son principe de fonctionnement tout en vulgarisant au maximum le concept, car le but est de comprendre sans avoir à se tirer les chevaux.

Voici la boîte (une version longitudinale) et en dessous, de manière isolée, les deux embrayages

On voit ici les deux embrayages en coupe imbriqués l'un dans l'autre. L'un des deux est au centre et le deuxième en périphérie (ici des embrayage multidisque, d'où leur épaisseur accrue)

Principe de fonctionnement : les grandes lignes

L'idée générale du système à double embrayage est finalement très commune et plutôt simple ... Pour pouvoir rendre le passage des rapports ultra rapide, les ingénieurs se sont dit qu'ils allaient mettre deux boîtes (ou plutôt des demi boîtes, afin d'éviter d'avoir des vitesses doublonnées qui ne serviraient à rien) et deux embrayages ! Pas bête finalement, car si on double le système on a alors deux boîtes qui travaillent en même temps. Du coup, pendant que l'une est en prise avec le moteur l'autre s'occupe de passer tranquillement le prochain rapport. De ce fait, il n'y a plus à attendre au moment des passages puisque le travail de changement est fait par avance. Dans le cas d'une boîte robotisée simple embrayage, on doit attendre que le système change le rapport entre le passage des vitesses, ce qui met donc un certain temps (débrayage, désengagement du rapport en cours, engagement du nouveau rapport et enfin embrayage de ce dernier). Ici, quand on passe la vitesse, la demi-boîte 1 (on l'appellera comme ça ...) passe le relais à la deuxième demi-boîte : ce qui se résume donc à un passage de relai entre les deux disques d'embrayage : l'un se décolle alors que l'autre (qui a déjà sa vitesse enclenchée) se plaque contre le volant moteur.

Chaque demi boîte a ses propres rapports. Une s'occupe des vitesses paires et l'autre les impaires (sachant aussi que l'une des deux doit s'occuper de la marche arrière). Chaque embrayage (à sec ou humide, voir plus bas) est en prise avec une demi-boîte, ce que l'on ne voit pas clairement ici. L'arbre central à droite des embrayages est constitué en fait de deux arbres qui "s'emboîtent" façon poupées russes. Chacun est lié à l'une ou l'autre demi boîte.

Deux demi-boîtes ?

Il faut savoir que chacune d'entre elle est conçue avec des rouages similaires aux boîtes mécaniques, pareil pour les boîtes robotisées à simple embrayage. Je précise cela car sur les boîte auto à convertisseur, les engrenages n'ont pas la même manière de fonctionner (conception et disposition différentes, voir ici), et c'est encore différent sur les boîtes CVT à variation continue qui n'ont quant à elles pas d'engrenage.

Voici deux types d'architectures. En général on choisira l'une ou l'autre selon le positionnement de la boîte, à savoir en transversal ou longitudinal.

Arrivée aux alentours de 2020, ce nouveau type de boîte double embrayage utilise une manière de conception plus intelligente pour réduire les pièces internes mobiles ... Plus d'infos ici

Deux embrayages mais un seul volant moteur ?

Vous le savez certainement déjà, l'embrayage vient se coller sur le volant moteur, qui représente le lien avec les cylindres en mouvement. Cependant, dans le cas d'une boîte à double embrayage, comment se peut-il qu'il y ait deux embrayages alors qu'on ne dispose que d'un seul volant moteur sur lequel se plaquer ?
Et bien ils se superposent pour être tous les deux en face de ce fameux volant moteur. Selon le rapport engagé, ce sera l'un ou l'autre embrayage qui sera mis en contact avec ce dernier.
On verra cependant que cette problématique est moindre avec les embrayages multidisques qui sont contenus dans une sorte de cloche, qui elle-même se fixe au volant moteur.

Plusieurs systèmes de double embrayage ?

Si le principe est commun à tous les systèmes, leur disposition n'est pas la même comme vous pouvez le constater sur les schémas du dessous.

Embrayage à sec

Voici un système qui répartit les embrayages de part et d'autre du volant moteur en noir. Je rappelle cependant que les illustrations sont simplifiées. Que les spécialistes le prennent bien en compte et ne viennent pas crier au scandale si un détail manque ...

Ce système avec deux embrayages du même côté.

Embrayage humide multidisque

On reprend exactement le même principe que précédemment sauf qu'on a ici pour chaque "demi-boîte" un empilement d'embrayages qui baignent dans de l'huile, d'où le nom d'embrayage humide.

Ici on a deux arbres qui peuvent chacun se lier à la cloche qui intègre les multidisque (les contours sont délimités en gris foncé). Cette cloche est liée au volant moteur par un engrenage que j'ai tenté de faire apparaître en gris et qui pénètre dans une encoche du volant moteur (qui est en bleu). Nous sommes ici sans prise, aucun des embrayages n'est enclenché et l'auto ne peut avancer

Cette fois l'embrayage de l'arbre rouge est embrayé grâce à un mécanisme hydraulique qui va faire pression sur les "couches de plateaux" (embrayages et freins)

Le volant moteur à gauche et la cloche du multidisque à droite

Illustrations de source Volkswagen. On peut remercier au passage le groupe allemand de diffuser des documentations précises sur ses transmissions, chose que les autres ne font pas forcément ...

Pour les autos au moteur plus puissant, il faut généralement employer un dispositif d'embrayages humides multidisque. Chaque disque d'embrayage est ici composé de plusieurs disques qui se resserrent les uns contre les autres pour embrayer.

En haut embrayages humides multidisque et en bas la version plus classique et économique à embrayages simples secs

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Par Poilagratter (Date : 2023-02-01 19:44:20)

A la fin je vais me tourner vers les voitures de collection.
Visiblement , plus ils innovent, et plus c'est merdique.
On m'a aussi expliqué qu'il y a des pièces électroniques qui fonctionneraient très bien....Si c'était de la qualité....
Entre une voiture de 2000 et une de 20008 , la qualité des faisceaux électriques a sérieusement baissé ( plus fins) Donc..Ça casse.
Je suis une femme et j'envisage d'organiser une surélévation avec des pavés pour faire mes vidanges.
Sur un autre sujet, J'ai déjà démonté et nettoyé mon bloc VMC au grenier.
J'ai vu une vidéo sur le démontage et nettoyage de la vanne EGR. Je vais chercher un prof même si je pense pouvoir le faire seule, Mais je compte bien le faire.
La vidéo concernant ma voiture montre que sur ce modèle il y en a pour 3/4h ã 1h Max; Le garage voudrait compter 4 h de main d'½uvre. C'est non.

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Par Ray Kourgarou TOP CONTRIBUTEUR (2023-02-01 21:46:24) : Je dois (depuis des mois) faire passer ma Peugeot 309 en collection également (pour pouvoir circuler dans les ZFE entre autres).

Pour vos vidanges sur une "surélévation avec des pavés" cela me semble un peu délicat ;
- d'une part votre véhicule ne sera pas à l'horizontale d'où risque de ne pas tout vider du carter
- d'autre part ça me semble insécure

Perso après avoir bien serré le frein à main et bloqué le volant, mis des cales aux roues arrières, je soulève l'avant avec deux crics roulants, je glisse deux grosses cales en bois larges et épaisses sous les roues, je redescends légèrement jusqu'à poser les roues de la voiture sur les cales avant ce qui me permet d'accéder sous la voiture sans trop de difficultés. D'évidence utiliser deux chandelles serait plus prudent mais je fais gaffe.

L'avantage est qu'on peut procéder à l'inverse pour permettre le bon écoulement de toute l'huile pendant qu'on boit un bon café et éventuellement plus si affinités.
Après on remonte la voiture pour remettre le bouchon de vidange (serré au couple si possible et pas comme un 'bourrin') puis suffit de remplir au niveau.

C'est un peu long mais je suis retraité... ça m'occupe (j'ai quatre véhicules à traiter).

Sinon la vidange par aspiration est une possibilité à envisager suivant le véhicule et la configuration du carter et du tube de jauge.
Je le fais sur ma Mercedes qui est prévue pour et sur la 206 de ma compagne dont le bouchon de vidange est 'bloqué' à mort (le bouchon de la voiture, pas de ma compagne 🙄).

Sur certain véhicules le carter ne peut être complètement vidé par aspiration, voire à peine à moitié, sur d'autres "c'est étudié pour" comme disait un certain Fernand Raynaud.
Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2023-02-03 16:26:48) : Il fait plaisir de voir des gens s'impliquer dans le concret et prendre des initiatives.

@Ray : je dirais même que t'as quatre véhicules à "retraiter" régulièrement ;-)
Quant à ton tuto il mériterait une page illustrée dédiée, fais des photos à l'occasion !

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Suite des 35 commentaires :

Par barrym (Date : 2022-10-25 00:26:36)

Bonjour je possède une Ford focus III sw 2.0tdci 163cv power shift 6 vitesses de 2011.
je voudrais savoir si elle a le montage double embrayage à sec ou "humide" ?
il me semble avoir compris que dans le cas du montage "humide" les disques ne se changent pas, est-ce correct?
Quel est alors l'entretien a prévoir pour cette boite en dehors bien sur de la vidange que Ford préconise tout les 60.000 Km?
merci.

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Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2022-10-25 16:49:05) : Vous avez tout pigé ;-)
Sur 163 ch on a généralement affaire à de l'humide, sans que je ne puisse vous le confirmer (sur à 90% toutefois).
En ce qui concernent les deux demi-boîte la vidange n'est pas vitale, en tout cas tous les 60 000 km (c'est la même chose qu'une boîte mécanique que beaucoup ne vidangent jamais).
En revanche c'est le robot (qui embraye et passe les rapports) qu'il faut bichonner, et il faut donc vidanger plus souvent.
Par barrym (2022-10-27 22:42:54) : tout d'abord merci pour votre réponse.
comment ce passe la vidange du robot?
la cloche multidisque a l'air d'être dans le même carter que les demi-boites mais néanmoins isolé ?
mais ou se trouve le robot ?
est-ce que le robot et la cloche multidisque sont la même pièce? (je pense que non)
si ce n'est pas le cas faut-il aussi changer l'huile de la cloche?
lorsqu'on dit faire la "vidange de la boite" est-ce que ca fait les deux (demi-boites et robot)?
pourriez vous ( si possible!) faire un schéma du robot et de son fonctionnement?
desolé pour cette avalanche de question et merci d'avance.
Par taurus TOP CONTRIBUTEUR (2022-10-28 10:22:03) : Le robot comme vous dite, et un ensemble d'électrovalves couplet a des pistons qui font fonctionner les fourchettes et la commande des embrayages, dont le fait de vidanger la BV vidange tout le système.
Par barrym (2022-10-29 23:35:38) : merci taurus pour cette réponse ...
j'aurais encore une question, pourquoi cette boite ( Getrag-ford) a-t-elle mauvaise réputation ?
j'ai lu quelques articles parlant de ressort métallique et guide plastique qui font l'accouplement au volant moteur disant qu'ils auraient tendance a casser prématurément ....
est-ce vrai ?
Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2022-10-30 10:28:22) : Le robot est en effet le dispositif qui pilote fourchettes et embrayages, à savoir les électrobannes et plus généralement le mécatronic (là où il y a toutes les électrovannes réunies).
L'huile est parfois partagée entre le robot et le boîte, et donc dans ce cas on vidange tout.

Un article traite de la fiabilité de cette boîte, et je vous invite à le lire.

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