La transmission à variation continue (troisième partie)

PAR Michel Garneau Posted on

Comme vous avez pu constater à la suite de la lecture des textes précédents dans cette série traitant de la transmission à variation continue (TVC), celle-ci possède une capacité remarquable d’adapter le rapport de démultiplication entre le moteur et la roue arrière. Pour vous rafraîchir la mémoire, cliquez ici pour consulter la partie 1 et cliquez ici pour consulter la partie 2. Toutefois, comme nous le savons aussi, la plage et la livrée de puissance des nombreux moteurs dans nos véhicules, sans parler des exigences particulières liées aux diverses applications, varient beaucoup. Comment donc peaufiner les paramètres de fonctionnement de la TVC afin qu’elles soient optimisées en fonction des exigences en question?  Voilà ce que nous allons voir dans cette chronique.

L’objectif sous-jacent

Comme nous le savons, l’interface avec la courroie dans les deux poulies d’une TVC se fait par l’entremise de deux assiettes, une stationnaire et l’autre mobile, dans chaque poulie. Voilà que c’est justement la magnitude et la vitesse du déplacement des assiettes mobiles qui déterminent la courbe de démultiplication, soit la chose que nous cherchons à optimiser en fonction des contraintes en place (parlons des caractéristiques du moteur et des exigences du véhicule). De façon plus concrète, la solution à cette question passera inévitablement par l’établissement d’une vitesse d’embrayage (soit la vitesse-moteur à laquelle le véhicule entrera en mouvement) et d’une vitesse-moteur de pointe (la vitesse maximale qu’atteindra le moteur en conditions normales), sans parler du parcours entre ces deux extrémités. Quelles sont les composantes de calibration alors et comment faire les choix qui nous permettront de respecter les objectifs?

Forces opposantes

Toute calibration d’une TVC se fait essentiellement en manipulant les deux forces qui s’affrontent lors de son fonctionnement, soit qui cherchent à rapprocher ou à écarter les assiettes mobiles dans chacune des deux poulies. Une est la force créée par les poids ou masselottes entrainées par l’effet gyroscopique, l’autre celle exercée par les ressorts. En choisissant et réglant les bonnes composantes de calibration, nous pouvons configurer la courbe de démultiplication et réaliser les caractéristiques de fonctionnement désirées.

Les masselottes

La force exercée par les masselottes s’exerce en fonction de deux facteurs, leur masse et leur vitesse de rotation. Puisque la vitesse de rotation est l’élément avec lequel nous contrôlons le véhicule, il va de soi que nos ajustements au comportement de la TVC devront forcément passer par le poids des  masselottes.

Sans grande surprise, plus une masselotte est lourde, plus elle exercera de force (à vitesse égale), et vice-versa. Toutefois, au-delà de sa masse totale, la façon dont le poids est distribué joue aussi un rôle important. En effet, plus la masse est rapprochée du point de pivot, plus elle exercera son effet à basse vitesse. L’inverse est aussi vrai, et plus la masse est éloignée du pivot, plus elle aura un effet à haute vitesse. Voilà justement pourquoi certains fabricants offrent des masselottes sur lesquelles il est possible de peaufiner non seulement la masse totale, mais aussi sa distribution. Autre point important est que le profil de la masselotte s’avère aussi influent sur les caractéristiques de fermeture (et de réouverture) de la poulie, ceci en raison de la géométrie avec laquelle elle interagit sur l’autre surface.

Les ressorts

Quant aux ressorts, rappelons que ceux-ci sont présents dans les deux poulies, qu’il s’agisse d’une TVC de type « Ryker » (si on peut l’appeler ainsi) ou celle typique des scooters. Tel qu’il a été discuté antérieurement, ceux-ci servent à contrer la force exercée par les masselottes. Il est important de noter qu’ils sont installés en situation de précontrainte, soit que leur installation exige qu’ils soient compressés, faisant en sorte qu’ils exercent une force « au repos ». C’est d’ailleurs cette pression qui joue un rôle critique en déterminant la vitesse d’embrayage du moteur. Le travail du ressort ne se termine pas là et la force exercée en pleine compression jouera un rôle clé en établissant la vitesse maximale du moteur. Pour manipuler ces deux mesures, les fabricants jouent avec le taux du ressort ainsi que sa longueur libre, ce qui leur permet d’atteindre les deux objectifs désirés.

Il existe un dernier élément qui nous permet de régler le fonctionnement d’une TVC et il s’agit de l’angle qui gère le rapport entre la force du ressort et la magnitude du déplacement de l’assiette mobile dans la poulie menée. L’angle en question est présent sous forme de rainure dans un système de scooter et en configuration de came (mieux connu sous l’appellation hélix) dans la version Ryker. Dans cette dernière, il s’agit d’une pièce remplaçable, permettant ainsi de l’utiliser comme composante de calibration. Quant à l’effet de l’angle, plus celui-ci est grand (sur le plan numérique), plus la poulie motrice ouvrira rapidement, permettant de charger davantage le moteur tout en réduisant la vitesse de pointe du moteur.

Un travail de moine

Comme vous pouvez le constater, les combinaisons possibles le temps venu de calibrer une TVC sont pratiquement illimitées. Heureusement, ce travail a déjà été fait pour nous au moment d’acheter un nouveau véhicule, bien qu’il s’agisse de réglages conçus pour performer dans une grande plage de conditions. Armés de patience, les amateurs de perfectionnement ont de quoi se régaler s’ils le désirent.

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