Transmission à double embrayage DSG

La boîte de transmission DSG, qui tire son nom de l'allemand DirektSchaltGetriebe vient familièrement de l’anglais Direct Shift Gearbox, ce qui résume en français par Transmission à embrayage direct ou à double embrayage. Cette appellation DSG, utilisée exclusivement sur les produits Volkswagen, porte différents noms selon le constructeur qui offre ce type de transmission. En général, on la surnomme boîte à double embrayage en français et DCT pour Dual Clutch Transmission en anglais.

À ce jour, plusieurs constructeurs proposent cette transmission et sa commercialisation ne se fait maintenant plus seulement que sur des voitures sportives ou haut de gamme puisqu’elle sera bientôt disponible sur de plus petites cylindrées comme la Golf chez Volkswagen ou la Focus chez Ford. Chez Audi on parle donc de S-Tronic et pour Porsche, c’est la boîte PDK qui signifie Porsche Doppelkupplung. Du côté de Mitsubishi, on utilise le terme TC-SST pour Twin Clutch Sportronic Shift Transmission. Chez les américains, Ford lancera sous peu une version de la boîte à double embrayage qui portera le nom de « Power shift ». Pour sa part, Nissan commercialise depuis peu sa propre boîte à double embrayage, notamment sur la GT-R. Les boîtes à double embrayage sont déjà très populaires en Europe, car elles permettent de réduire la consommation de carburant et le poids du véhicule, mais elles sont surtout proposées aux Nord-Américains en tant qu'options permettant d’améliorer significativement la performance des voitures allemandes sport haut de gamme.

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Pas si nouveau finalement

Le principe de la boîte à double embrayage ne date pas d’hier puisque il a été inventé par l'ingénieur français Adolphe Kégresse en 1935. Baptisé « Autoserve » dans sa première version, cette boîte est installée pour la première fois dans une Citroën Traction Avant en 1939. Laissé de côté pendant de nombreuses années, le principe du double embrayage refait momentanément surface dans les années 80 sur les véhicules de compétition Porsche 956 et 962 C  ainsi que sur la Audi Sport Quattro. Il faudra cependant attendre son retour en 2003, après six ans de travaux menés par le groupe ¬Volkswagen et son équipementier allemand BorgWarner, pour voir la boîte en application sur des véhicules de série dont la Golf R32 et l'Audi TT dans leur version européenne. À ce moment, c’est la vitesse de passage des rapports qui est le principal argument de vente et qui permet de simuler un environnement de conduite se rapprochant de celui éprouvé par les pilotes de course. Une version sept vitesses (DSG7) est vendue depuis 2008 pour des véhicules de plus petite cylindrée avec un objectif premier d'économie de carburant. Depuis Kégresse, la principale innovation est l'apport de l'électronique qui sert à anticiper le choix du meilleur rapport.

Principe de fonctionnement

La principale différence par rapport à une transmission automatique à mode manuel, c’est la présence d’un double embrayage. En fait, la transmission à double embrayage se compose essentiellement de deux boîtes de vitesses jointes par une paire d’embrayage, une s’occupant des rapports pairs et l’autre des rapports impairs. C’est un peu comme si on avait séparé la transmission conventionnelle en deux demi-transmissions, une pour les rapports 1, 3, et 5 et l’autre pour les rapports 2, 4, 6. La meilleure façon de comprendre le principe est de l’illustrer par exemple concret.

Quand le conducteur démarre, la demi-boîte #1 est enclenchée en 1iere vitesse alors que la demi-boîte #2 est déjà positionnée sur le 2ieme rapport. Le conducteur accélère dans cette position. Puis, quand vient le temps de passer en deuxième, le double embrayage entre en fonction pour changer de transmission. La 1ère est désembrayée et l’embrayage enclenche le 2ieme rapport sur la demi-boîte #2. Au même moment, la demi-boîte #1 présélectionne le 3ieme rapport. Puis, lorsque vient le temps de passer en troisième, l’embrayage revient avec la demi-boîte #1 et enclenche le 3ieme rapport qui était déjà présélectionné. À ce moment, la demi-boîte #2 présélectionne le rapport 4 et ainsi de suite. C’est au module électronique, dissimulé à même la transmission que revient la tâche de calculer quel sera le prochain rapport logique. Si les rapports sont suivis en ordre logique de montée, les temps résultants sont extrêmement rapides. C’est cependant lors des changements « non planifiés » que ces précieuses secondes sont perdues. Si par exemple on décide de passer de la la 2ième à la 4ième, le passage sera plus lent puisqu’on travaille sur la même demi-boîte. Le temps le plus long sera mesuré sur le passage de 2 à 6 ou de 6 à 2 puisque ces rapports sont sur la même boîte et sont les plus éloignés l’un de l’autre.

Ces changements planifiés, en plus d’être rapides, permettent d’éviter de perdre de la puissance et éliminent les « temps morts » en accélération. Lorsque la voiture roule en 2e, la 3e est déjà engrenée (sélectionnée par la demi-boîte impaire) mais pas encore embrayée (par le deuxième embrayage). Dès que le point de passage idéal est atteint, l'embrayage associé à la 2e vitesse s'ouvre (quitte sa position) tandis que l'autre se ferme (entre en action) simultanément. Le processus implique un croisement entre l'ouverture d'un embrayage et la fermeture de l'autre. D'où le confort caractérisant aussi le changement de vitesses dont la durée totale n'excède pas les trois à quatre centièmes de seconde! La puissance disponible est donc continue et sans à-coups.

Porsche PDK (en anglais)
http://www.youtube.com/watch?v=m2bZ4R...

Volkswagen DSG (en anglais)
http://www.youtube.com/watch?v=PH00yBaAV7s

Conduire avec une DSG

La plupart des transmissions à double embrayage fonctionnent selon la grille traditionnelle P-R-N-D-S. C’est également le cas de la DSG de Volkswagen, mais à la différence que cette transmission opère automatiquement dans les deux modes, D et S, D pour le mode confort et S pour une conduite plus incisive et sportive. En mode confort (D), la boîte DSG engage les rapports plus tôt afin d’éviter de monter trop haut en régime, ce qui génère moins de bruit et permet de limiter la consommation de carburant. Par contre, en mode sport (S), la boîte exploite plus longuement les premiers rapports afin de garder la motorisation dans sa plage d’efficacité maximale, soit dans les plus hautes révolutions. On obtient donc un couple et une puissance maximale pour la majorité du temps. Ce comportement est surtout appréciable dans le cas des voitures à moteur turbocompressé, spécialité des constructeurs allemand Volkswagen et Audi. Bien que le mode automatique fonctionne à merveille, il est possible de passer en mode manuel en déplaçant le bras de vitesse vers la gauche ou vers la droite pour ensuite passer les vitesses en montant ou descendant le levier. Sur certains modèles, il est également possible de passer en mode manuel en utilisant les palettes montées derrière le volant, à la manière des voitures de Formule 1. Celle de droite pour monter en vitesse et celle de gauche pour rétrograder.

Plusieurs avantages sont liés à ce type de transmission. Le plus évident reste sans contredit la rapidité d’exécution des changements de vitesses qui s’effectuent en une fraction de seconde. Cet avantage est nettement apprécié en course automobile où les changements de rapports se comptent par milliers. Autrement, dans le quotidien et sur des voitures de production, une telle caractéristique ne représente pas le même atout. En fait, pour un usage quotidien, l’utilisation d’une telle boîte de vitesse permet avant tout un meilleur rendement, un changement de vitesse sans à-coups et une consommation de carburant réduite en plus de permettre une accélération plus linéaire puisqu’il n’y a aucune rupture de traction. Et pour les amateurs de conduite, il ne fait aucun doute que la boîte DSG entraîne un plaisir de conduite inégalé, se rapprochant de ce qu’éprouvent les pilotes de course.

La révolutionnaire boîte mécanique automatisée est donc caractérisée principalement par des passages de rapport sans interruption de traction. Cela permet de changer de vitesse sans aucune interruption perceptible du débit de puissance et d'obtenir des changements de rapports extrêmement rapides de l’ordre de 8 millisecondes. En comparaison, la transmission de la Ferrari Enzo effectue les changements en près de 150 millisecondes. La DSG est également 10 fois plus rapide que la transmission SMG de BMW qui est actuellement la boîte automatique à mode manuel la plus rapide sur le marché. Si on se fie également aux données de chez Audi, le changement de vitesse est également plus rapide que celui effectué manuellement par un humain. Sur une A3 par exemple, le 0-100 km/h s’effectue en 6,9 secondes avec une boîte manuelle à 6 rapports alors qu’il prend 6,7 secondes avec la boîte DSG.

La transmission DSG est donc aussi confortable qu’une boîte automatique et assure un plaisir de conduite tout aussi palpitant qu’une transmission manuelle. Offerte de plus en plus sur des modèles abordables, elle remporte un succès fou et sera probablement la transmission la plus vendue bientôt. En fait, seule la transmission CVT est plus douce et économe que la DSG mais ne procure évidemment pas la même sensation de conduite.

Avantages

Changements de rapport ultra rapides
Meilleure consommation d’essence
Aucune perte de traction
Changements de rapport sans à-coups
Préserve la mécanique en évitant les mauvais changements de rapports
Plus légère qu’une boîte automatique

Inconvénients

Temps plus élevé pour les changements de rapports au sein de la même demie-boîte
Mécanique complexe
Plus couteux à fabriquer
Plus lourde qu’une transmission manuelle conventionnelle

Références

Wikipedia
http://fr.wikipedia.org/wiki/Direct-Shift_Gearbox

About.com Cars
http://cars.about.com/od/thingsyouneedtoknow...

Audi
http://www.audi.fr/audi...