Vidange, entretien automobile,
montage de pneus, échappement, révision des freins, amortisseurs,
climatisation auto, montage d'autoradio, installation d'alarme ...
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Remplacement
du liquide de refroidissement
Contrôle antipollution et CO/CO2
Réglage des phares
Pose des plaques d'immatriculation
Montage barres de toit
Montage coffre de toit sur barres
Montage remorque
Montage attelage
Tuning : pose volant, pommeau…
Contrôle disques
Contrôle plaquettes
Contrôle étriers avant
Contrôle freinage arrière par démontage
Contrôle étanchéité du circuit
Contrôle état flexibles ou tuyaux
Contrôle pédale de frein
Contrôle commande frein à main
Contrôle niveau/état liquide de freins
Contrôle pollution CO CO²
Contrôle de la valeur lambda
Contrôle état catalyseur
Contrôle fonctionnement sonde lambda
Contrôle état échappement
Contrôle fixations échappement
Contrôle
température en sortie d'aérateur
Contrôle du poids du gaz par extraction
Contrôle du filtre d'habitacle
Contrôle
état batterie
Contrôle charge alternateur
Contrôle fonctionnement du démarreur
Contrôle courroie d'alternateur
Contrôle état
pneus
Mise à pression
Contrôle visuel géométrique
Contrôle amortisseurs et fuites
Contrôle des coupelles d'amortisseur
Contrôle rotules de direction et suspension
Contrôle roulements avant
Contrôle roulements arrière
Contrôle transmissions
Contrôle soufflets
Contrôle et réglage des phares
Contrôle des ampoules extérieures
Echange ampoules de feux
Contrôle optiques, feux et fixations
Contrôle des rétroviseurs extérieurs
Nettoyage pare-brise, optique et feux
Contrôle essuie-glaces avant et arrière
L'équilibrage
Un mauvais équilibrage se traduit par des vibrations
dans le volant. Il est important de rééquilibrer vos
pneus rapidement pour ne pas détériorer les
amortisseurs et les différentes rotules du train
avant, pour éviter également une usure irrégulière des
pneumatiques
La
géométrie
Il s'agit du contrôle et du réglage du parallélisme.
Un mauvais réglage entraîne une usure anormale et
beaucoup plus rapide des pneumatiques ainsi qu'un
risque pour votre sécurité.
Le gonflage des pneus à l'azote
L'azote, gaz inerte, permet une meilleure tenue de la
pression dans le temps à l'intérieur du pneumatique.
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L'entretien et la
réparation représentent une part significative du coût
total du véhicule sur la durée d'utilisation. Les
constructeurs automobiles cherchent à réduire ces
coûts à travers une amélioration de la qualité et de
la fiabilité. La réduction du nombre d'accidents y
contribue aussi.
Les interventions principales sur une automobile sont
des opérations de maintenance nécessaires pour
maintenir un bon niveau de performance et de sécurité.
Il s'agit essentiellement du remplacement de l'huile
moteur, du liquide des circuits de refroidissement et
de freinage, du remplacement du filtre à huile et des
filtres à air, du remplacement des balais
d'essuie-glace, des pneus et des plaquettes de frein.
Les voitures modernes voient la durée entre les
opérations de révision s'espacer de plus en plus:
jusqu'à 20.000 ou 30.000 Km aujourd'hui contre 10.000
Km il y a encore quelques années.
Des interventions exceptionnelles sont rendues
nécessaires suite à un accident qui peuvent aller
jusqu'à des réparations complexes au niveau de la
carrosserie voire le remplacement d'organes complets.
Les consommateurs sont de plus en plus attentifs au
niveau de qualité des véhicules qu'ils achètent. Il
n'est pas rare que les constructeurs organisent des
campagnes de rappel sur un modèle donné afin de
corriger un défaut même mineur. Les garanties
accordées à l'achat de véhicules neufs sont maintenant
systématiquement de 2 ans conformément à la
législation Européenne. De nombreux constructeurs
automobiles offrent des garanties étendues sur des
durées de plus de 3 ans.
L'arrivée en force de l'électronique dans l'automobile
qui si elle permet d'offrir de nombreuses nouvelles
fonctionnalités, pose aussi de nouveaux problèmes au
niveau de la maintenance et de la réparation. Les
garagistes réparateurs sont confrontés de ce fait à
une évolution significative de leur métier qui de
purement mécanique devient de plus en plus
électromécanique.
automobile -
Description technique
Une automobile comporte essentiellement une
carrosserie , abritant ses passagers et leurs bagages,
un moteur, une transmission , quatre roues suspendues,
des dispositifs de commande, d'éclairage et de
signalisation.
Dans les premières voitures, la carrosserie était un
simple assemblage de bois puis de tôles légères,
embouties et soudées, sur laquelle étaient articulés
les portières, le capot, le couvercle du coffre à
bagages, et qui ne participait en rien à la résistance
de l'ensemble. Le seul élément de rigidité était alors
constitué par un châssis, comportant deux longerons en
profilé métallique, reliés par des traverses, sur
lequel étaient montés tous les organes susceptibles
d'exercer des contraintes mécaniques (suspension des
roues, moteur, transmission, direction, pare-chocs ).
La technique du châssis est toujours celle des
véhicules automobiles industriels (cars et camions)
mais elle est maintenant supplantée, en matière
d'automobiles particulières, par la technique des
coques autoporteuses. Longerons et traverses sont
ainsi intégrés à la coque et sont, de ce fait,
considérablement allégés. Cette technique de la coque
autoporteuse s'est essentiellement généralisée sur les
voitures à conduite intérieure : coach (deux portes et
deux glaces latérales), coupé (deux portes, quatre
glaces), berline (quatre portes, quatre glaces),
limousine (quatre portes, six glaces), break (conduite
intérieure avec aménagement arrière mixte pour
voyageurs supplémentaires ou marchandises). Il n'y a
guère que les conduites intérieures anormalement
longues, comme les super limousines américaines (six
portes, huit glaces), et surtout les voitures
décapotables : cabriolet (ou coupé décapotable),
torpédo (ou berline décapotable), qui continuent à
privilégier le châssis. À l'intérieur de la
carrosserie, l'habitacle comprend les sièges des
passagers, le système complet de pilotage, le tableau
de bord et les accessoires divers. La carrosserie est
équipée, outre des portes munies de leurs propres
glaces, de glaces fixes telles que le pare-brise, de
la lunette arrière et, éventuellement, de glaces
latérales de complément. En plus des portières
latérales, la carrosserie peut présenter un hayon ou
une porte arrière, ainsi qu'un toit ouvrant, même si
elle est autoporteuse. Elle est pourvue, à
l'extérieur, des organes d'éclairage réglementaires
(phares , combinés avec les feux de croisement ou
codes , feux de position avant éventuels, feux rouges
arrière, feux de stop, feux de recul), ainsi que des
rétroviseurs extérieurs, qui complètent le rétroviseur
interne, permettant au conducteur de regarder la
route, derrière lui, à travers la lunette arrière.
Roulement et suspension
Le confort et la tenue de route exigent que les roues
soient suspendues : leur liaison, directe ou
indirecte, avec le châssis ou la coque est à la fois
élastique et amortie. De même, le pneumatique assure
une liaison élastique entre la chaussée et la roue,
dotée elle-même d'un amortissement interne dans le
matériau du pneumatique qui se déforme. Les roues et
les organes qui leur sont liés oscillent donc entre
deux systèmes élastiques et amortis. La théorie montre
(et l'expérience confirme) que la qualité d'une
suspension est d'autant meilleure que les déplacements
verticaux de la carrosserie sont minimisés par rapport
à sa position moyenne (condition essentielle du
confort), que les roues ne décollent pas de la
chaussée après le passage d'un trou dans le
revêtement, par exemple (condition essentielle de la
tenue de route), que la masse oscillante intermédiaire
est plus faible (d'où l'engouement ancien pour les
roues à rayons et le succès actuel des roues en
alliage léger). Il faut noter que la notion de confort
est subjective : la plupart des Européens préfèrent
des suspensions relativement fermes, à l'amortissement
critique, qui n'oscillent pas après passage d'une
perturbation, alors que la plupart des Américains
préfèrent des suspensions plus douces et moins
amorties, bien adaptées à des revêtements routiers
parfaits, mais qui sont génératrices de nausées, pour
les passagers sensibles, lorsque la voiture est
utilisée sur des routes médiocres.
À l'origine, les roues avant, directrices, étaient
montées, comme sur les voitures hippomobiles, aux deux
extrémités, appelées fusées, d'un essieu rigide
sommairement suspendu, qui tournait globalement par
rapport au châssis. Très vite, on s'aperçoit qu'il est
nécessaire, pour que les roues restent pratiquement à
la même place par rapport à la carrosserie et puissent
être logées sous des ailes, que l'essieu reste
parallèle à lui-même, les deux fusées étant articulées
sur lui. Les roues arrière, motrices et non
directrices, sont solidaires d'un essieu coupé en son
centre par le pont arrière, recevant l'arbre de
transmission venant des organes propulseurs
(généralement situés à l'avant). Les essieu x sont
suspendus par des ressorts à lames et amortis par des
amortisseurs mécaniques à friction. Ces ensembles sont
fort lourds surtout à l'arrière, et associent
directement chaque roue d'un train aux perturbations
subies par l'autre ; les performances des suspensions
sont, de ce fait, médiocres. On commence par supprimer
l'essieu avant et à suspendre chaque roue directement
sur la carrosserie ou le châssis (roues dites
indépendantes). Cela exige que chaque fusée soit
portée par un ensemble déformable, qui peut être soit
un quadrilatère articulé dont les côtés ont une
longueur constante (la carrosserie ou le châssis en
constituant l'un des côtés verticaux), soit un
triangle articulé correspondant comportant un long
côté vertical télescopique (la carrosserie ou le
châssis en constituant un côté quasi vertical rigide).
Dans le premier cas, la déformation du quadrilatère
sollicite un ressort de suspension (à barre de torsion
ou à boudin) et l'amortisseur. Dans le second, le côté
télescopique est précisément constitué par
l'amortisseur hydraulique lui-même, obligatoirement
situé dans l'axe d'un ressort à boudin (suspension
dite MacPherson). L'amélioration de confort et de
tenue de route est telle qu'on cherche à appliquer
cette technique aux roues arrière : on rend ainsi le
pont arrière fixe (non suspendu) et on le relie à des
roues indépendantes motrices, par l'intermédiaire de
joints homocinétiques. On s'aperçoit alors que les
joints homocinétiques ouvrent d'autres possibilités
que celle de la seule transmission du mouvement à des
roues oscillant verticalement. C'est ainsi que
naissent, dans l'immédiat avant-guerre, les roues
avant indépendantes, à la fois tractrices et
directrices, qui se généralisent en Europe dans les
décennies suivantes. Le seul inconvénient de ces
dispositifs est, parfois, de permettre une trop grande
inclinaison des carrosseries vers l'extérieur en
virage rapide et serré ; on y a remédié en
rétablissant une certaine réaction élastique modérée
entre les deux roues d'un même train, à l'aide de
barres antiroulis. L'ultime progrès des suspensions a
été de réunir les fonctions de suspension et
d'amortissement dans un même appareil. Un piston
comprime de l'huile dans un cylindre, l'huile comprime
elle-même un gaz assurant l'élasticité du dispositif.
Un étranglement sur le circuit d'huile assure
l'amortissement, comme sur un simple amortisseur
hydraulique. Les suspensions correspondantes sont
dites oléopneumatiques. Elles sont toutes capables de
modifier la hauteur de la carrosserie au-dessus du sol
en parcours tout terrain ou pour franchir une zone
inondée. En position normale, elles ramènent toujours
à sa valeur moyenne la hauteur de la coque, au droit
de chaque roue, par rapport au sol, quelle que soit la
charge globale du véhicule et son déséquilibre
éventuel (correction automatique d'assiette). Elles
s'opposent ainsi notamment à l'apparition d'une gîte
vers l'extérieur, en virage rapide, et les plus
perfectionnées d'entre elles sont même capables
d'imposer alors une gîte centripète, analogue à celle
que prend une moto, formule qui constitue un facteur
complémentaire d'amélioration de la tenue de route.
La direction
L'engagement d'une voiture dans un virage est assuré
par braquage des roues avant, généralement commandé
par une crémaillère transversale horizontale,
contrôlée par un pignon solidaire du volant de
direction. Dans les voitures modernes, l'arbre reliant
le volant au pignon est brisé, grâce à deux joints, et
se replie sur lui-même en cas de choc violent à
l'avant, évitant ainsi un type d'accidents très graves
autrefois (le recul d'un arbre rigide défonçait la
cage thoracique du conducteur). La crémaillère attaque
elle-même, à ses deux extrémités, des biellettes
articulées qui permettent les oscillations verticales
des roues et assurent la rotation des fusées et des
roues autour d'un axe approximativement vertical. Pour
éviter tout glissement des pneumatiques sur le sol,
générateur d'usure et de perte d'adhérence, il importe
que les axes des fusées des roues avant ne restent pas
parallèles, mais convergent approximativement vers un
point situé sur l'axe des roues arrière, qui devient
ainsi le centre de courbure commun des trajectoires de
chacune des quatre roues. Quelques rares automobiles
modernes à traction avant possèdent un train arrière
auto directionnel : la traction oblique effectuée sur
lui par la coque en virage entraîne un très léger
braquage des roues arrière dans le même sens que celui
des roues avant et l'inscription de la voiture dans
des courbes rapides s'en trouve encore améliorée.
Les automobiles militaires d'opération, de type Jeep ,
et certains véhicules civils utilitaires possèdent un
dispositif manuel de crabotage des roues, normalement
non motrices, pour pouvoir bénéficier de quatre roues
motrices dans les passages difficiles (véhicules dits
4 × 4 ). Quelques rares voitures civiles sont
maintenant équipées de quatre roues motrices en
permanence. On en attend une amélioration générale de
l'adhérence sur route glissante : on manque toutefois
de recul pour en juger l'efficacité.
Les conducteurs européens préfèrent généralement des
directions relatives franches, avec lesquelles il
n'est pas nécessaire de donner de nombreux tours de
volant pour assurer le braquage complet. Les
utilisateurs américains préfèrent généralement des
directions plus démultipliées, ce qui ne se justifie
guère, car les directions de leurs voitures sont
toutes assistées par un servomoteur hydraulique, ce
qui supprime tout effort sur le volant (à l'exception
de l'effort résiduel de sensibilité que l'on maintient
volontairement). Cette habitude résulte sans doute
d'anciennes traditions qui se sont établies avant la
généralisation de l'assistance. Les voitures
européennes sont couramment équipées de la direction
assistée, mais celle-ci n'est pas encore répandue sur
les véhicules les plus légers.
Le freinage
Il est assuré à l'arrêt par un dispositif mécanique
commandé, depuis l'habitacle, par un levier manuel à
encliquetage, appelé frein à main .Ce dispositif agit
généralement sur un train de roues ou sur l'arbre de
transmission, entre moteur et roues motrices, lorsque
celui-ci existe. Dans les voitures à boîte de vitesses
automatique, un second dispositif provoque le blocage
mécanique de la boîte à l'arrêt. Le freinage en marche
est assuré par un dispositif hydraulique actionné par
une pédale (pédale centrale dans les voitures
classiques), qui agit sur des servomoteurs commandant
les organes de freinage de chacune des quatre roues.
Autrefois, ces organes étaient constitués d'un tambour
cylindrique solidaire de la roue, sur la surface
interne duquel venaient s'appliquer deux mâchoires
fixes portant des matériaux de friction, mâchoires que
le servomoteur écartait. Ils ont été remplacés par des
freins à disques, que les servomoteurs font pincer par
des mâchoires comportant des dispositifs de frottement
périphériques appelés plaquettes de friction. Certains
véhicules possèdent toutefois des freins à disques sur
le train avant et des freins à tambour sur le train
arrière, où les efforts de freinage sont moins
importants. L'efficacité des freins, en usage
prolongé, est réduite par l'échauffement (diminution à
chaud du coefficient de frottement du matériau de
friction sur l'acier). Les freins à disques sont moins
sensibles à l'échauffement que les freins à tambour,
surtout s'ils sont artificiellement ventilés, ce qui
est le cas du train avant de certaines voitures
puissantes et rapides. Ils sont également plus faciles
à entretenir (le changement des plaquettes est aisé,
alors que le changement des garnitures de frottement
des mâchoires de freins à tambour est une opération
longue et coûteuse). Ils sont enfin plus légers, ce
qui améliore les performances de la suspension.
Le freinage hydraulique centralisé délivre un effort
de freinage équilibré sur les roues droites et sur les
roues gauches. Il comporte un dispositif limitant
l'effort sur les roues arrière, qui doivent freiner
moins que les roues avant, sous peine de commencer à
glisser. L'équilibrage des efforts ne suffit pas,
cependant, à garantir l'équilibrage des effets :
l'usure des éléments de friction peut être
dissymétrique et, surtout, le coefficient de
frottement entre une roue et la route peut être
différent pour chacune des quatre roues. Un freinage
brutal risque d'entraîner le blocage d'une ou de
plusieurs roues avec, comme conséquence, une perte
d'adhérence qui diminue l'efficacité globale du
freinage, engendre un dérapage latéral, annule l'effet
de la direction s'il se produit sur les roues avant.
D'où la faveur de plus en plus grande que rencontrent
les systèmes antiblocages (ABS ) qui contrôlent en
permanence la vitesse des quatre roues grâce à des
capteurs électroniques à impulsion, détectent en temps
réel le ralentissement relatif d'une ou de plusieurs
roues et relâchent alors immédiatement l'effort de
freinage sur le ou les servomoteurs concernés. Il est
ainsi possible de maintenir la voiture sur sa
trajectoire, même par freinage intense sur route
glissante, tout en maintenant l'intensité maximale du
freinage et l'efficacité de la direction.
Le moteur
Le moteur alternatif à combustion interne
Concurrencé depuis les origines par le moteur
électrique, puis par les moteurs à explosion rotatifs,
et enfin par les moteurs à turbines à gaz, le moteur
alternatif à combustion interne (à explosion ou
Diesel) a atteint un si haut niveau de qualité, dans
une technique de base séculaire, qu'il n'a pu, jusqu'à
présent, être détrôné. Quelques rares utilisations de
moteurs alternatifs à deux temps ont maintenant
disparu. Tous les autres sont à quatre temps et à
quatre cylindres au minimum (quelques réalisations
comportant deux cylindres à plat ont également
disparu).
Le moteur le plus répandu est le moteur à quatre
cylindres en ligne refroidi par eau, comportant un
temps moteur par tour, et présentant un ordre
d'allumage 1-3-4-2. Son couple n'est pas suffisamment
régulier et il doit être doté d'un volant d'inertie
important, peu favorable aux très fortes
accélérations. Son équilibrage mécanique est médiocre
et il engendre des vibrations. Son couple moyen
décroît assez rapidement, au-dessous de la vitesse
pour laquelle il est maximal, ce qui limite sa
souplesse à bas régime. Mais il est robuste, simple à
fabriquer, bon marché, et il a reçu de si nombreux
perfectionnements qu'il s'impose sur toutes les
voitures qui ne sont pas haut de gamme. Il existe
quelques moteurs à quatre cylindres à plat, refroidis
par air, qui sont mécaniquement un peu mieux
équilibrés, mais qui ne se sont pas imposés. Une
grande amélioration est obtenue avec les moteurs à six
cylindres, soit en ligne, soit, de préférence, en V
(deux rangées de trois cylindres en ligne, inclinées
l'une par rapport à l'autre, utilisant le même
vilebrequin). Les Américains, quant à eux, sont
fidèles au moteur à huit cylindres en V, plus
complexe, mais qu'ils ont perfectionné pour équiper
leurs automobiles de séries à prix compétitifs. Ils en
recherchent essentiellement le silence et la
remarquable souplesse à bas régime, le couple de ces
moteurs variant peu dans une très large plage de
vitesse.
Le turbocompresseur.
Les perfectionnements les plus récents apportés aux
moteurs à combustion interne portent sur : leur
vitesse de rotation ; le taux de remplissage de leurs
cylindres, lié à la perte de charge dans les soupapes
d'admission et d'échappement, surtout à bas régime, et
qui incite à multiplier le nombre des soupapes par
cylindre ; la suralimentation éventuelle par un groupe
turbocompresseur (ou turbo ), entraîné par l'énergie
résiduelle disponible sur les gaz d'échappement. Il
faut toutefois insister sur le fait que le seul
avantage du turbo est de permettre à un moteur donné
de produire une puissance plus importante. Mais il
n'améliore pas le rendement de ce moteur et le dégrade
même légèrement. Le débat reste vif, actuellement,
dans les services techniques des constructeurs de
voitures haut de gamme, entre les partisans de moteurs
atmosphériques plus gros et les partisans de moteurs
suralimentés par turbo, ces derniers étant souvent
encouragés par les services commerciaux, pour lesquels
le label " turbo " est un argument de vente.
En ce qui concerne les seuls moteurs à explosion , ils
ont reçu quelques perfectionnements complémentaires
spécifiques, avec le remplacement du carburateur par
l'injection d'essence, dite indirecte, dans les
tubulures d'admission, et avec la généralisation de
l'allumage électronique, sans pièces mobiles,
susceptible d'être automatiquement optimisé en
fonction de nombreux facteurs, comme la vitesse de
rotation du moteur, son régime d'alimentation, etc.
Le refroidissement
dit à l'eau de presque tous ces moteurs est en fait
assuré par un circuit fermé étanche d'une solution
aqueuse renfermant des additifs anticorrosion et de
l'antigel . Le liquide de refroidissement se réchauffe
à l'intérieur même du bloc-moteur. Il est ensuite
pompé à la partie supérieure d'un échangeur eau air
composé de tubes d'eau verticaux, ailetés côté air,
appelé radiateur, et - après refroidissement -
retourne au moteur. Son débit est contrôlé par un
thermostat à action directe, situé à la sortie du
bloc-moteur, qui ferme le circuit, à froid, pour
accélérer la mise en température du liquide, au
démarrage, jusqu'à sa température optimale voisine de
100 o C, et qui s'ouvre ensuite pour maintenir
constante cette température. La circulation d'air dans
le radiateur est assurée, sur route, par le seul
déplacement de l'automobile et, à basse vitesse ainsi
qu'à l'arrêt, par un ventilateur qui se met en marche,
sous la commande d'un thermostat électrique, lorsque
la température du fluide refroidi devient trop élevée.
Une dérivation sur le circuit d'eau chaude alimente un
radiateur secondaire, affecté au chauffage de
l'habitacle.
Tous ces moteurs sont à démarrage électrique, grâce à
un démarreur alimenté par une batterie, qui dessert
tous les autres équipements électriques de bord et qui
est, elle-même, rechargée par un alternateur entraîné
par le moteur (par l'intermédiaire d'un redresseur).
Le régime de ces moteurs est commandé par une pédale,
l'accélérateur, qui agit sur un volet placé dans la
tubulure d'admission du mélange air essence (moteurs à
carburateur) ou dans la tubulure d'admission d'air des
moteurs à injection (à essence ou Diesel) et qui, dans
ce dernier cas, contrôle également le débit de la
pompe d'injection.
Les gaz d'échappement ,
libérés sous pression résiduelle non négligeable au
moment de l'ouverture des soupapes d'échappement,
traversent éventuellement la turbine d'un
turbocompresseur, et vont se détendre ou achever leur
détente dans un pot d'échappement , capacité
cloisonnée servant d'amortisseur sonore, avant d'être
rejetés à l'arrière du véhicule. Ils contiennent
divers produits polluants : oxyde de carbone , oxydes
d'azote imbrûlés, produits de dégradations des
antidétonants organométalliques (plomb tétraéthyle),
etc., qui induisent des nuisances sévères en zone
urbaine. L'abandon progressif des additifs
organométalliques permet de généraliser les pots
catalytiques, qui complètent la combustion des
imbrûlés et de l'oxyde de carbone, et détruisent en
partie les oxydes d'azote.
Autres types de moteur
En concurrence avec le moteur alternatif, le moteur
rotatif Wankel a remporté un vrai succès d'estime en
raison de son extrême ingéniosité. Mais il s'est
révélé définitivement handicapé par l'impossibilité de
maîtriser correctement les problèmes d'étanchéité
entre son rotor tournant et son stator. Il a, de ce
fait, aujourd'hui disparu des applications
commerciales. L'avenir de la turbine à gaz, quant à
lui, dépend essentiellement de l'aptitude des
constructeurs à mettre au point un échangeur de
chaleur très efficace, mais très compact, entre les
gaz d'échappement très chauds (à la pression
atmosphérique) et l'air d'alimentation de la chambre
de combustion (à environ 12 bars). Ils n'y sont pas
encore parvenus, mais certains bureaux d'études y
travaillent très activement. En cas de succès, la
transmission aux roues se fera vraisemblablement par
l'intermédiaire d'une génératrice électrique de
courant continu particulière, tournant à la vitesse de
la turbine, et alimentant un moteur individuel par
roue.
Les voitures électriques à accumulateur constituent un
domaine qui n'a jamais été abandonné depuis les débuts
de l'automobile. Malgré l'extrême lourdeur des
accumulateurs, le Belge Camille Jonatzy construisit en
effet, en 1899, un engin capable de monter à plus de
100 km/h et de rouler quelques minutes, mais aucune
réalisation ne suivit. De décennie en décennie,
quelques nouveaux prototypes furent expérimentés. Mais
un regain d'intérêt se manifeste de nos jours, en
grande partie suscité par la nécessité de réduire la
pollution atmosphérique dans les grandes villes.
L'amélioration, bien qu'encore modeste, des
accumulateurs a permis de construire des voitures,
affectées à des services municipaux ou à des services
publics, qui n'exigent qu'une utilisation strictement
urbaine, et n'imposent pas de longs parcours
interurbains. Les perspectives actuelles d'évolution
des accumulateurs sont, par ailleurs, assez
prometteuses.
D'intéressants projets de véhicules électriques
urbains banalisés s'initient, véhicules que l'on
pourrait " emprunter " grâce à une carte d'abonnement,
dans de nombreuses stations où ces véhicules se
rechargeraient automatiquement par induction, sans
établissement d'aucune connexion électrique
matérielle, dès l'instant où ils y auraient été
déposés.
Il existe enfin, au Japon, un projet futuriste d'un
véhicule électrique " dual " combinant, en ville, une
alimentation de ses moteurs par accumulateurs et, sur
route, une alimentation de ces mêmes moteurs par une
génératrice entraînée par une turbine à gaz. Sur
route, cette génératrice rechargerait également les
accus pour permettre une utilisation urbaine
momentanée du véhicule. En usage urbain prolongé, les
techniques de recharge classiques resteraient
appliquées.
La transmission
La transmission de la puissance du moteur aux roues se
fait, classiquement, par l'intermédiaire :
d'un embrayage à friction, normalement en prise sous
l'action de ressorts, mais que l'on peut libérer par
l'action sur une pédale, dite d'embrayage , qui est la
plus à gauche des trois pédales habituelles
(accélérateur, freins, embrayage) ;
d'une boîte de vitesses mécanique à plusieurs rapports
avant et un rapport arrière, qui permet de maintenir
le moteur dans une plage de vitesse de rotation qui
lui convient (dans laquelle, en particulier, la valeur
de son couple est suffisante), quelle que soit la
vitesse du véhicule ;
d'un arbre de transmission éventuel si le moteur est à
l'avant et les roues motrices à l'arrière ;
d'un pont comportant un renvoi d'angle entre l'axe de
l'arbre de transmission et celui des roues, pont qui
comporte un différentiel incorporé, permettant aux
deux roues motrices de ne pas tourner à la même
vitesse, si la voiture est engagée dans un virage.
Lorsque le moteur est à la hauteur des roues motrices
(tout à l'avant ou tout à l'arrière), le renvoi
d'angle et le différentiel sont généralement
incorporés dans le carter de la boîte de vitesses. Les
véhicules à quatre roues motrices possèdent toujours
un arbre de transmission, deux différentiels de pont
et un différentiel d'arbre.
Les boîtes de vitesses mécaniques comportent un arbre
d'entrée et un arbre de sortie coaxiaux et un arbre
intermédiaire décalé, entraîné en permanence par
l'arbre d'entrée (par l'intermédiaire d'un couple
d'engrenages). Cet arbre intermédiaire porte autant
d'engrenages qu'il y a de rapports (généralement
quatre ou cinq rapports avant et un rapport arrière),
moins un. Chacun de ces engrenages entraîne un
engrenage homologue monté fou sur l'arbre de sortie
(ils tournent librement sur lui, sans l'entraîner). Un
engrenage intermédiaire est inséré, pour le rapport
arrière, entre l'engrenage de l'arbre intermédiaire et
celui de l'arbre de sortie. L'arbre de sortie porte
également des baladeurs qui tournent avec lui tout en
pouvant coulisser axialement grâce à des cannelures.
L'enclenchement d'un rapport se produit, après avoir
débrayé pour désolidariser du moteur l'arbre d'entrée
et l'arbre intermédiaire, en faisant coulisser l'un de
ces baladeurs. Dans un premier temps, il vient frotter
sur le flanc d'un engrenage fou. Il en résulte une
synchronisation, avec l'arbre de sortie, de cet
engrenage, et, par son intermédiaire, de l'arbre
intermédiaire et de l'arbre d'entrée. Dans un deuxième
temps, le baladeur se crabote définitivement sur
l'engrenage synchronisé. Il est alors possible de
relâcher la pédale d'embrayage et de rétablir la
continuité moteur roues sur le rapport choisi. On
économise un train d'engrenage en prévoyant un
baladeur particulier qui synchronise puis crabote
directement l'arbre d'entrée sur l'arbre de sortie
(prise directe). Les baladeurs sont à simple ou à
double effet : dans ce dernier cas, ils synchronisent
un rapport en coulissant dans un sens, et un autre
rapport en coulissant dans l'autre sens. Les baladeurs
sont commandés par des fourchettes, engagées dans une
gorge à leur périphérie, fourchettes solidaires de
coulisseaux glissant sur des tiges lisses fixes. Au
point mort de la boîte, tous les baladeurs sont en
position neutre et tous les coulisseaux (3 ou 4
généralement) sont à côté les uns des autres, alignés
sur une droite perpendiculaire aux arbres. Le levier
de changement de vitesse, articulé sur une rotule,
peut se déplacer latéralement et engager son extrémité
inférieure dans des rainures usinées à la partie
supérieure de chaque coulisseau. Lorsqu'un coulisseau
a ainsi été sélectionné, il suffit de pousser le
levier en avant ou de le tirer en arrière, pour faire
reculer ou avancer le coulisseau correspondant, sa
fourchette, le baladeur, et enclencher ainsi un
rapport. Un tel dispositif interdit de sélectionner un
autre baladeur, avant d'avoir ramené le précédent au
point mort.
Les boîtes de vitesses mécaniques sont de plus en plus
concurrencées par les boîtes de vitesses automatiques,
qu'elles ont même totalement supplantées aux
États-Unis. Les boîtes automatiques sont, le plus
souvent, des boîtes classiques à trois vitesses,
automatiquement télécommandées, en fonction de la
vitesse du moteur et de la puissance qui lui est
demandée. L'embrayage mécanique et sa pédale sont
supprimés et remplacés par un coupleur hydraulique. Un
sélecteur manuel de commande comporte deux positions
principales : marche arrière et conduite normale. En
conduite normale, lorsque la voiture est arrêtée et
que le moteur tourne au ralenti, le coupleur ne
transmet aucun couple appréciable. Il suffit
d'accélérer progressivement le moteur pour démarrer la
voiture et l'accélérer, jusqu'à ce que la commande
automatique passe la vitesse suivante, etc. Pour
assurer une forte accélération, par exemple pour
dépasser un camion, il faut écraser la pédale
d'accélérateur, ce qui provoque une rétrogradation
immédiate à la vitesse inférieure. Le sélecteur
possède également une position de blocage en
stationnement (il suffit, par exemple, d'enclencher
simultanément deux rapports différents, ce qui est
impossible dans une boîte mécanique), et une ou deux
positions de verrouillage sur le premier et le
deuxième rapport, positions utilisées uniquement à
basse vitesse, dans des passages particulièrement
difficiles.
Les différentiels attaquent les deux demi arbres
entraînant respectivement les roues motrices droite et
gauche, par l'intermédiaire de deux engrenages
coniques, ou planétaires, montés à leurs extrémités.
Ces deux planétaires sont placés à l'intérieur d'une
cage rotative solidaire du mouvement à transmettre,
provenant du moteur. Cette cage porte plusieurs
engrenages coniques, ou satellites, en prise avec les
planétaires (leurs axes sont perpendiculaires).
Lorsque la cage tourne et que la voiture est engagée
en ligne droite, l'ensemble constitué par la cage, les
satellites et les planétaires se comporte comme un
ensemble monobloc : les satellites suivent le
mouvement de la cage mais ne tournent pas sur
eux-mêmes, les deux planétaires tournent à la même
vitesse. Si la voiture s'engage dans un virage, les
trajectoires suivies par les deux roues motrices sont
différentes et leur adhérence sur le sol les oblige à
tourner à des vitesses également différentes. Les
satellites tournent alors sur eux-mêmes. Le mouvement
de la cage est toujours transmis aux planétaires, mais
la rotation des satellites permet d'adapter le
dispositif aux vitesses de rotation différentes des
roues, dont la moyenne arithmétique reste alors égale
à celle de la cage.
L'inconvénient principal d'un tel dispositif est que
la perte d'adhérence d'une roue (patinage ) entraîne
l'immobilisation du véhicule. La roue qui patine
accélère, en effet, jusqu'au double de la vitesse de
la cage, et la roue qui ne patine pas s'arrête. Cela
explique l'apparition, surtout chez des véhicules
destinés à des conditions d'utilisations difficiles,
de différentiels plus complexes qui, en cas de début
d'accélération intempestif d'une roue, sont
autobloquants.
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