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La nouvelle boîte S tronic Audi : 7 rapports assurant dynamisme et efficacité

Date de publication : 17/03/2009
Posté par : Sylvain RICHARD

Catégorie : Technologie

Boîte de vitesse Audi S tronic à 7 rapports

• Nouvelle boîte high-tech dotée de la technologie à double embrayage
• Changements de vitesse ultra rapides, rendement amélioré
• Idéale pour l'implantation longitudinale et la transmission quattro

Ingolstadt - Changement ultra rapide des sept rapports, sans interruption de la puissance motrice : Audi innove en matière de transmission. La boîte S tronic sept rapports associe fonctionnement dynamique et efficacité améliorée. En effet, la nouvelle boîte à double embrayage est conçue pour allier moteurs à implantation longitudinale et transmission intégrale permanente quattro, dont le couple de 550 Nm s'adapte parfaitement aux modèles sportifs. Au cours de l'année, Audi introduira, de série, la nouvelle S tronic sur plusieurs séries modèles. Outre la nouvelle boîte S tronic sept rapports, Audi offre une vaste gamme de technologies de transmission : à chaque exigence sa solution.

Grâce à la S tronic 7 rapports, Audi franchit une nouvelle étape en appliquant sa stratégie. La nouvelle boîte, développée intégralement par la marque, est destinée aux séries de classe moyenne. Audi l'a conçue en tant que composant très efficace, à la fois sportif et high-tech.

Les conducteurs Audi pourront utiliser la S tronic sept rapports de diverses manières. Le mode automatique, où l'ordinateur sélectionne les vitesses, propose les programmes D (Drive) et S (sport). En outre, les vitesses peuvent être changées en mode manuel au moyen du levier de vitesses ou des palettes au volant - une opération d'une rapidité étonnante.

Boîte de vitesse Audi S tronic à 7 rapports

La nouvelle boîte high-tech d'Audi procure un sentiment incomparable de passage dynamique des vitesses avec des caractéristiques de confort haute précision : signé Audi.

La S tronic sept rapports se compose de deux sous-boîtes. Elle intègre deux embrayages multidisques commandant deux rapports différents. Le grand embrayage E1, à l'extérieur, transmet le couple à l'arbre primaire via les dentures des vitesses impaires (1, 3, 5 et 7). Elles se situent à l'arrière du carter de transmission en aluminium, à savoir au centre du véhicule.

L'arbre creux 2 tourne autour de l'arbre primaire. Le premier, relié au petit embrayage E2 et intégré à l'intérieur de son grand frère, commande les dentures des vitesses paires 2, 4, et 6, ainsi que la marche arrière. Toutes les dentures des vitesses sont disposées en ligne, les unes derrière les autres, sur les deux arbres de la boîte dans l'ordre suivant : 4, 6, 2, R, 1, 3, 7 et 5.

Les deux parties de la boîte sont actives en permanence, mais une seule partie est reliée au moteur par couplage. Si l'on accélère, par exemple sur le troisième rapport, la deuxième sous-boîte est déjà engagée sur le quatrième rapport. Le passage du rapport a donc lieu par le changement d'embrayage : pendant que le E1 s'ouvre, le E2 se referme très rapidement. Cette action ne dure que quelques centièmes de secondes et se déroule sans interruption de la puissance, s'effectuant avec tant de légèreté et de confort que le conducteur le perçoit à peine.

Depuis les arbres, les forces se répartissent sur le différentiel interponts central autobloquant de la transmission quattro, qui se ramifie en deux voies. Lors de la répartition de base, l'arbre secondaire transmet 60 pour cent du couple au différentiel de l'essieu arrière, alors que 40 pour cent sont répartis, via un arbre latéral, sur le renvoi d'angle du différentiel d'essieu avant. Etant donné que cet axe est monté de manière inclinée à 7,2 degrés, il se sert de ce que l'on appelle un engrenage conique à denture oblique. Pour des raisons de poids, il est également creux. Si besoin est, le différentiel interponts central peut transmettre jusqu'à 85% des forces sur l'essieu arrière ou, au maximum, 65% sur l'essieu avant.

Boîte de vitesse Audi S tronic à 7 rapports


Une qualité sans compromis : la vie intérieure de la boîte S tronic à 7 rapports

La nouvelle S tronic sept rapports prouve l'idéologie innovante et les exigences de qualité sans compromis d'Audi, et ce pour chacun de ses composants. Les bagues de synchronisation recouvertes de carbone garantissent une synchronisation résistante de qualité optimale. En outre, les rapports un à trois et la marche arrière sont équipés d'une triple synchronisation.

La gestion ultra-précise des deux embrayages à disques est l'un des objectifs de développement majeur.. Cette dernière a pu être atteinte, entre autres, grâce au cylindre de serrage compact, à un compensateur de couple réglé électroniquement et à l'introduction d'un pack de ressorts hélicoïdaux optimisé. Ce pack technique amène précision et confort de conduite lors du passage des vitesses.

La gestion de la boîte incombe au module mécatronique. Il s'agit d'une toute nouvelle unité compacte provenant des appareils de commande et d'éléments de réglage hydraulique, intégrés à gauche de la boîte, dans le sens de la marche. Son concept de commande permet de varier la rapidité de l'action en cas de changement de rapport et de régler les forces nécessaires avec une extrême sensibilité.

Une pompe à huile efficace, placée directement à côté du module mécatronique et propulsée par un niveau de dentures, se charge de la pression de commande nécessaire. Pour refroidir le double embrayage au démarrage, la pompe à huile est assistée par une pompe auto-aspirante. Ainsi, la quantité d'huile requise peut être doublée, le cas échéant, sans augmentation de la puissance.

Particularité de la boîte S tronic sept rapports : elle dispose de deux circuits d'huile séparés. Tandis que le double embrayage, le module mécatronique et la pompe à huile sont alimentés par un circuit individuel de sept litres d'huile ATF (Automatic Transmission Fluid), le graissage des pignons, du différentiel interponts central et du différentiel d'essieu avant s'effectue via le réservoir pour engrenage hypoïdal, contenant environ 4,5 litres. Cette séparation a permis aux ingénieurs d'installer toutes les pièces de manière optimale, évitant ainsi que le lubrifiant commun force à un compromis.

Audi a conçu la S tronic sept rapports en visant à la fois un confort de conduite optimal ainsi qu'une efficacité hors du commun. Le nouvel organe high-tech se démarque de par son rendement spectaculaire. En outre, sa gestion plus qu'intelligente entraîne une conduite sobre en mode automatique. Grâce à une ouverture de boite de 8,0 : 1, il est possible de combiner un premier rapport court et sportif et un dernier rapport plus long permettant de réduire le bruit et la consommation.

La S tronic sept rapports est élaborée pour 9 000 t/mn et peut assumer un couple de 550 Nm.

Boîte de vitesse Audi S tronic à 7 rapports

Une technologie d’avance : l'histoire de la technique S tronic

Dans l'univers de la transmission, Audi a une longueur d'avance depuis de nombreuses années. La transmission intégrale permanente quattro, introduite en 1980, a défini de nouvelles références dans l'histoire de la technologie automobile. De même, la boîte S tronic incarne parfaitement le principe fondamental de la marque : l'avance par la technologie.

Dès novembre 1985, la première Audi dotée d'une boîte à double embrayage se plaçait dans les starting-blocks - il s'agissait de la Sport quattro S1, qui s'est distinguée aux Championnats du monde de rallye, avec à son volant Walter Röhrl et son co-pilote Christian Geistdörfer. W. Röhrl, le meilleur coureur de l'époque, a qualifié son pur-sang de compétition - développant 476 Ch (350 kW), une véritable force de la nature ; et sa boîte de vitesses high-tech lui a octroyé des performances encore plus poussées.

La boîte à double embrayage, qui dans la S1 était commandée électriquement via un levier à impulsion, était maîtresse dans l'art de passer les cinq vitesses en un éclair. Et la force de traction n'étant pas interrompue, le turbocompresseur du cinq cylindres se trouvait en permanence sous pression - une soupape de dérivation dans les voies de ventilation du moteur accentuait cet effet. Lors de la conquête triomphale des sommets, entreprise par W. Röhrl en 1987, dans la course de côte au Pikes Peak, dans l'Etat américain du Colorado, une boîte de vitesses à double embrayage se trouvait à bord de la S1 pendant les entraînements.

Un programme complet : à chaque exigence, sa solution parfaite

Aujourd’hui, Audi déploie un large éventail de technologies de boîtes de vitesse : 5 versions aux caractéristiques très distinctes sont proposées, et chacune d’entre elles remplit parfaitement toutes les exigences de son domaine d’action spécifique.
Ainsi, Audi propose, outre la sportive S tronic, des boîtes classiques à fonctionnement manuel, la R tronic automatisée, la confortable tiptronic automatique à commande séquentielle et la multitronic à transmission continue. Pour chaque gamme de véhicule, au moins deux solutions sur mesure sont disponibles.

Les caractéristiques communes à toutes les boîtes de vitesse sont les suivantes : il s’agit de modèles légers et compacts, avec une haute rentabilité, une précision d’une qualité extrême sur le long terme, d’un maniement aisé et confortable. Pour l’installation dans les nouveaux modèles de classe moyenne A4 et A5 ainsi que dans le SUV Audi Q5 présenté en mai, une nouvelle génération de boîtes entre en jeu. Le différentiel est situé directement derrière le moteur, donc devant l’embrayage et le convertisseur de couple. Ce changement de place des composants fait avancer l’essieu avant de l’A4 de 154 mm par rapport au modèle précédent. Cette solution génère un empattement long et un habitacle plus spacieux, qui confère au véhicule une haute stabilité et permet une conduite sereine, ainsi qu’une répartition optimale du poids entre les essieux avant et arrière.

Les boîtes de vitesse manuelles

Les boîtes de vitesse manuelles se retrouvent dans de nombreux domaines de notre palette de modèles - de la compacte A3 à l’A6 en passant par le TT, l’Audi Q7 et R8. Elles sont adaptées pour fonctionner en transmission avant et intégrale quattro. La plupart de ces boîtes manuelles opèrent avec 6 rapports. Sur l’Audi A3 et sur l’A3 Sportback 1.9 TDI e, des boîtes 5 rapports sont installées, avec transmission plus longue pour les rapports supérieurs - ce qui contribue à baisser la consommation jusqu’au chiffre exemplaire de 4,5 Litre Diesel pour 100km, soit, en CO2, une valeur de 119g/km.
 
Sur les gammes A4 et A5, ainsi que sur la nouvelle Q5, Audi a introduit une nouvelle génération de boîtes de vitesses, qui existe en deux variantes. La variante de base est adaptée à la transmission avant ainsi qu’à la transmission quattro et peut transmettre jusqu’à 350Nm de couple. Pour le V6 TDI, qui actionne les quatre roues avec un couple de 500Nm, une version plus puissante encore est disponible.

Pour ces deux boîtes manuelles, le différentiel est situé devant l’embrayage. La transmission depuis la boîte vers l’avant du véhicule est réalisée via un arbre creux incliné de 7,2 degrés. Le volant à double disque et l’embrayage monodisque à sec actionné hydrauliquement ne sont pas reliés, comme à l’usage, à l’arbre coudé, mais placés sur l’arbre d’entrée de la boîte de vitesse.

Toute une série de mesures a veillé à réduire les frottements internes, ce qui augmente encore une efficacité déjà élevée. Une disposition spécifique de la fourchette protège le levier de vitesse des oscillations dues à la transmission, le conducteur ne ressent aucune vibration. Ce qu’il perçoit, c’est un passage des rapports, précis, rapide à manœuvrer et clairement défini.

Pour assister le conducteur en vue d’une conduite efficace, Audi a développé en accompagnement de ses nouvelles boîtes de vitesse un affichage relatif aux rapports sur l’écran du système d’information conducteur. Le rapport engagé est affiché, dans le cas où, à vitesse constante, un autre rapport s’avèrerait plus pertinent, il s’affiche en recommandation sur l’écran du conducteur.

La R tronic

La R tronic séquentielle à 6 rapports est une technologie exclusive à la R8, véhicule sportif de haute performance. Les ingénieurs lui ont conféré un dynamisme optimal. Sur la R tronic, les unités hydrauliques se chargent de la gestion du passage de rapport et de l’embrayage, les commandes du conducteur sont transmises électriquement.

L’unité de commande électrohydraulique de la R tronic dispose de son propre circuit d’huile avec pompe électrique, qui produit la pression nécessaire de 40 à 50 bar. L’embrayage est manœuvré via ce système hydraulique. Un deuxième bloc de commande remplace le passage mécanique des rapports : les commandes sont transmises du volant ou du levier de vitesse de manière purement électrique « by wire ». La boîte mécanique demeure quant à elle inchangée.

La R tronic se caractérise par une interruption minimale de la force de traction et un passage tout en douceur des rapports. Sa rapidité d’exécution varie en fonction de la vitesse et du programme enclenché. Le Mode S offre un temps de passage des rapports extrêmement bref - ici, la R tronic permet un passage clairement plus rapide que celui qu’actionnerait un conducteur même très expérimenté.

Le véhicule de sport de haute performance R8 se catapulte de l‘arrêt à 100km/h en 4,5 secondes - et cette puissance de propulsion se renouvelle à loisir et sans effort, grâce au Launch Control de la R tronic. Le conducteur doit d’abord activer le Mode S et désenclencher l’ESP. Il lui suffit alors d’appuyer simultanément sur la pédale de frein et l’accélérateur, pour que le système règle automatiquement le nombre de tours nécessaire à une traction optimale. Dès que le frein est relâché, la R tronic embraye et accélère la R8 à toute puissance.

La tiptronic

Les boîtes de vitesse tiptronic se trouvent sur toutes les gammes de berlines, de l’A3 à l’A8, ainsi que sur le performant SUV Audi Q7, combiné avec une transmission avant ou intégrale quattro. L’atout majeur de cette boîte automatique à commande séquentielle réside dans le confort de passage des vitesses. Pour l’optimiser et en améliorer également l’efficacité, les ingénieurs ont modifié, sur la configuration la plus actuelle, le système d’amortissement du transformateur de couple. Cela permet également un changement de rapport plus rapide.

Le convertisseur de couple est équipé d’un amortisseur nouvelle génération qui se charge des oscillations de tours. Il permet de conduire et avec une grande diversité de vitesses et de charges en maintenant fermé l’embrayage en attente, ce qui augmente l’efficacité et permet de diminuer la consommation de carburant.

Lorsque le véhicule est à l‘arrêt, un embrayage régulé sépare la boîte de vitesse du moteur, et ce également lorsque le rapport D est encore engagé. Dès que le conducteur lâche le frein, l’embrayage se ferme. La tiptronic, extrêmement perfectionnée, offre une exécution d’un dynamisme plus accusé que jamais. Elle réagit plus vite et embraye en un temps nettement plus bref, sans diminuer d’aucune manière le grand confort du changement de rapport.

Cette efficacité tient à l’amélioration des échanges des circuits d’huile qui alimentent l‘embrayage ainsi qu’à un équipement électronique plus performant appliqué au programme dynamique de changement de rapport adaptatif DSP. Lors du passage à un rapport supérieur, le système de pilotage réduit jusqu’à 80% le couple du moteur, pour un rapport inférieur, il permet une impulsion de vitesse précise et sportive.

La multitronic

La multitronic surperfectionnée se caractérise elle aussi par une efficacité en amélioration constante et un dynamisme accru. La transmission à variation continue d’Audi combine les avantages d’une commande manuelle et les atouts d’une automatique.

La multitronic, disponible sur A4, A5, A6 et A8, est associée de manière fixe à la transmission avant. Grâce à ses changements de rapport sans à coups et à son accélération dynamique, la boîte de vitesse haute technologie d’Audi offre une transmission au confort optimal. Le grand rendement et le large écartement des poulies de transmission font de la multitronic un outil de transmission particulièrement efficace.

Le moteur, grâce au pilotage ingénieux de la transmission continue travaille fréquemment dans sa zone de rendement optimal.

Pensées pour une consommation et une acoustique idéales, de nombreuses améliorations ont été apportées à la géométrie des composants, à la disposition des arbres et à la construction de la pompe à huile : elles réduisent encore une perte de puissance pourtant infime.

Le nouveau variateur de la multitronic permet un écartement particulièrement large. Le rapport de la plus grande à la plus petite transmission a été élargi sur la nouvelle A4 de 6,25 à 6, 73. A la plus grande transmission correspond une accélération puissante et avec la plus petite, on peut utiliser pleinement le potentiel de sobriété de ces moteurs à couple puissant. Grâce à son pilotage adaptatif, la boîte de vitesse s’adapte en permanence au style que le conducteur pratique et aux particularités de la route.

En mode D, la disposition continue - qui a d’ailleurs fait ses preuves - entre en jeu. A l’aide de touches, on peut activer ce dynamique programme sportif, qui travaille avec des temps d’exécution nettement plus brefs. A l’accélération, le dynamique programme de passage permet ici de passer par un « étagement » de 8 vitesses, leurs caractéristiques étant préprogrammées. En mode manuel, troisième proposition de manœuvre, le conducteur peut choisir lui-même celui des huit rapports qui lui convient, soit en utilisant le levier de vitesse, soit grâce aux palettes situées derrière le volant.

Boîte de vitesse Audi S tronic à 7 rapports

La S tronic 6 rapports pour modèles compacts

En plus de la toute nouvelle boîte à 7 rapports S tronic pour modèles à moteurs longitudinaux, Audi introduit une nouvelle variante à son portefeuille d’offres : la S tronic pour véhicules à moteurs transversaux, qui peut transmettre jusqu’à 350Nm de couple. Elle a fait ses débuts au printemps 2003 dans le coupé TT et le Roadster et s’est depuis définitivement installée sur ces véhicules, ainsi que sur l’A3. Du fait de son large éventail d’atouts, la S tronic est aussi disponible sur les A3 dotées de TDI 4cylindres. Fin 2007, Audi avait achevé la construction de plus de 188 000 voitures équipée de boîtes de vitesse à double embrayage.

Le principe de base du double embrayage ressemble au concept de la S tronic. à 7 rapports. Grâce à la construction spéciale à trois arbres, la boîte 6 vitesses est de facture ultra compacte - ce qui est idéal pour les proportions des montages transversaux. Dans son boîtier sont également intégrées deux boîtes partielles. La première est constituée d’un arbre adjacent dont l’engrenage actionne les rapports impairs, la deuxième enclenche les rapports pairs.

Les deux embrayages sont placés l’un derrière l’autre, ils desservent deux arbres d’entrée, sur un axe commun. L’embrayage 1 est relié à un arbre plein, qui agit sur la boîte partielle 1, l’embrayage 2 à un arbre creux, qui entoure l’arbre plein et active la boîte partielle 2. Le module mécatronique - un bloc qui contient le calculateur central et un complexe de convertisseurs hydrauliques - gère toutes les actions de passage.
La S tronic 6 rapports propose elle aussi au conducteur de choisir entre différents modes de manœuvre. On peut l’actionner manuellement, par levier ou palettes situées sur le volant, ou totalement automatiquement, grâce aux deux modes M et S. En mode D, le régulateur de la boîte fait en sorte que le moteur, dans les limites du possible, fonctionne toujours avec un nombre de tour peu élevé, permettant une consommation réduite. Le plus attentif des conducteurs ne pourrait pas mieux faire.

Boîte de vitesse Audi S tronic à 7 rapports

La S tronic 7 rapports pour modèles compacts

Sur la gamme A3, Audi a désormais introduit une nouvelle variante de la S tronic : la S tronic 7 rapports pour variante de modèles à moteurs transversaux. Les deux embrayages ne circulent pas dans un bain d’huile, mais à sec. Ils fonctionnent donc sans alimentation d’huile, ce qui augmente encore leur rentabilité déjà élevée.
Les 7 rapports sont étagés de manière rapproché, pour une conduite sportive ; le dernier est cependant plus long, ce qui permet de réduire le nombre de tours et par là même, la consommation du véhicule. La S tronic 7 rapports, de facture particulièrement compacte et légère, est adaptée à des couples atteignant les 250 Nm.

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