boîte de vitesses sur l'électrique : le brevet de Stellantis
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Alors qu’on pensait la question définitivement réglée, voilà que Stellantis nous ressert une boîte de vitesses… sur une voiture électrique. Une idée saugrenue pour certains, mais qui prend tout son sens quand on regarde de près les ambitions du groupe, notamment du côté de Jeep. Car si les moteurs à batterie peuvent très bien se contenter d’un seul rapport fixe pour tracter pépère en ville ou sur périphérique, c’est une autre histoire dès qu’on parle de vrai tout-terrain ou de remorquage sérieux. Et là, impossible pour Jeep de se contenter d’une transmission basique qui limiterait la motricité sur sol très meuble..
Technologie et architecture
Le module ici proposé englobe le moteur électrique et la boîte de vitesses, le tout dans un ensemble compact prêt à être boulonné sur un essieu avant, arrière ou même les deux.
L’idée est d’offrir trois niveaux de démultiplication selon les besoins :
- Premier rapport : surmultiplié (appelée gamme courte dans le champ lexical des amateurs de tout terrain), il est typé pour avoir le couple maxi avec des vitesses de rotation très basses, les fameux rapports courts d'un vrai tout terrain qui avait à l'époque deux leviers de vitesses : un grand pour la route et un tout petit pour rouler sur sol très glissant (il faut faire bouger les roues avec grande douceur pour ne pas provoquer de glissement). C’est celui qu’on ira chercher pour gravir un talus, démarrer une remorque pleine ou s’extirper de la neige. Bref, le mode qui manque souvent aux SUV électriques quand il faut se salir les pneus, bien que la finesse de contrôle d'un moteur électrique soit bien plus grande qu'avec un thermique et qu'on pusse donc avoir déjà de très bon résultat sans chercher à rajouter un rapport surmultiplié.
- Deuxième rapport : adapté au roulage normal, en ville comme sur départementale. Il offre un bon compromis entre efficacité et agrément avec une démultiplication bien choisie.
- Troisième rapport : en prise directe (ratio 1:1), celui-là vient atténuer le régime moteur sur autoroute pour tenter de limiter un peu la consommation sur autoroute (sans que cela n'induise de chute de la consommation, car le régime n'est pas l'unique variable qui permette de réduire la consommation d'un moteur électrique).
Le tout a été pensé (induit naturellement par l'architecture interne) pour passer les rapports sans rupture de couple. Car à la différence d’une boîte manuelle ou robotisée classique (toutes à trains parallèles), il n’y a ici aucune rupture dans la traction : le moteur continue de pousser pendant la transition car on peut passer les rapports sans avoir à couper la charge moteur.
Une architecture épicycloïdale bien connue… mais adaptée
Côté technique, Stellantis a opté pour une solution à trains épicycloïdaux, la même architecture qu’on retrouve dans les boîtes automatiques traditionnelles (BVA à convertisseur). L’intérêt, c’est qu’on peut faire varier les rapports de transmission simplement en bloquant ou en liant différentes parties du train (le soleil, le planétaire ou la couronne). Et pour ça, on utilise des freins (Brake) et des embrayages (Clutch), désignés dans le brevet par les lettres B et C.
Plus concrètement, chaque rapport semble reposer sur un train épicycloïdal indépendant (R1/P1/S1, R2/P2/S2, R3/P3/S3), avec à chaque fois un jeu de liaisons par embrayages pour basculer vers la sortie. On évite ainsi les empilages d’engrenages en série, ce qui permet de maintenir un ensemble assez compact.
En plus de ne pas nécessité d'interrompre le couple, cette architecture a l’avantage d’être robuste et très modulaire, ce qui est précieux quand on veut développer une base commune pour plusieurs véhicules et plusieurs usages (traction, propulsion, AWD…).
Selon Stellantis, la transmission à un seul rapport qu’on retrouve sur la majorité des électriques actuelles ne suffit pas quand il s’agit de fournir un couple élevé et constant sur la durée, notamment dans des conditions typées off-road, comme les sentiers accidentés ou les franchissements en terrain meuble. J'émets quelques doutes quant à cette affirmation mais il me fallait quand même vous la communiquer ...
Une réponse aux limites du tout électrique ?
Si Stellantis se donne autant de mal, ce n’est pas pour faire joli. La raison d’être de cette boîte, c’est sans doute de donner un minimum de crédibilité mécanique à ses modèles électrifiés, en particulier ceux qui ont encore besoin de faire illusion côté muscle : Jeep, RAM, voire certains utilitaires.
Avec cette boîte trois rapports, Stellantis se donne donc les moyens de proposer des électriques polyvalentes, capables de descendre une pente en première ou de cruiser en silence sur autoroute, sans avoir besoin de tricher sur la puissance moteur. Mais avouons malgré tout que tout cela ne semble pas forcément vital, car un moteur électrique a une plage de fonctionnement suffisamment élevée et peut avoir une belle endurance (si bien refroidi) même sans tous ces artifices qui complexifient la chaîne de traction et induisent une fiabilité potentiellement réduite.
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