Machinisme
Dans les coulisses des transmissions à variation continue des tracteurs
Présentes depuis plus de deux décennies sur les tracteurs, les transmissions à variation continue se sont largement démocratisées. Mais comment sont-elles conçues et qui les construit ?
La transmission à variation continue (ou CVT) est apparue sur les tracteurs il y a une vingtaine d’années chez Fendt (Vario) et ZF. Cette transmission hydromécanique est présentée comme une alternative aux boîtes mécaniques (à passage manuel des vitesses, semi-powershift ou full-powershift), aux transmissions à variateur à courroie, peu adaptées aux demandes de couple des tracteurs agricoles, et aux versions hydrostatiques. Confortables et offrant une continuité dans l’accélération à régime moteur constant, ces dernières n’offrent pas un bon rendement, ce qui pénalise performances et consommation. Les transmissions mécaniques se caractérisent par un changement de régime moteur lors des passages de vitesses.
Le train épicycloïdal, pièce maîtresse de la CVT
Les transmissions à variation continue combinent un module mécanique et un module hydrostatique, offrant un bon compromis entre les deux univers. Pour bénéficier d’un bon rendement et de la continuité dans l’avancement, ces transmissions s’appuient sur la pièce maîtresse qu’est le train épicycloïdal. Ce dernier est composé de trois parties : le planétaire, le porte-satellites et la couronne. L’un de ces trois éléments est entraîné directement par le moteur, un second par une pompe et un moteur hydraulique à cylindrée variable et le troisième élément est lié à l’arbre sommateur qui actionne le pont moteur : le sens et la vitesse de rotation de ce troisième élément ne sont que la résultante du sens et du régime de rotation des deux autres. Pour résumer, il s’agit d’une transmission mécanique freiné ou boosté par un ensemble hydrostatique. Ainsi, les tracteurs dotés de CVT proposent tous un arrêt actif : en effet, la vitesse nulle est obtenue par un module hydrostatique qui « annule » la rotation de la partie mécanique en sortie de moteur.
Une construction plus ou moins complexe
Partant de ce principe de base, on observe selon les marques et les modèles des différences de conception, par exemple en multipliant le nombre de trains épicycloïdaux et/ou en utilisant un double embrayage. La gestion combinée de la transmission à variation continue et du moteur ouvre un champ des possibles difficilement atteignable avec une boîte mécanique. En jouant sur le ratio de transmission, la régulation permet de maintenir une vitesse (jusqu’à 4 vitesses programmables selon les marques et modèles) tout en optimisant le régime moteur et donc la consommation. La grande majorité de ces transmissions autorisent une conduite à la pédale, au joystick ou manuelle : dans ce dernier cas, le régime moteur est piloté à la pédale et le ratio de transmission au joystick. Pour les travaux à la prise de force, il est possible de paramétrer un pourcentage de chute de régime au-delà duquel on autorise un changement de ratio de transmission pour conserver le régime moteur souhaité. Ajoutons que les CVT permettent de régler la sensibilité et la réactivité de la transmission, pour des accélérations plus ou moins rapide ou précise.
Ludovic Vimond
