Cela ne semble peut-être pas le cas, mais développer une boîte de vitesses manuelle pour une voiture moderne est un défi plus compliqué qu’il n’y paraît car certaines variables entrent en jeu. L’un d’eux est l’être humain, car son comportement influence des facteurs tels que le bruit et les émissions.
L’un des rares composants automobiles modernes qui ne dispose pas encore de sa propre unité de commande électronique est la boîte de vitesses manuelle. Bien qu’il s’agisse d’un composant simple et bien connu, le processus de développement d’une voiture avec une transmission manuelle et trois pédales est assez complexe car il nécessite une grande quantité d’ingénierie.
Le choix des rapports de transmission est directement influencé par les normes en vigueur en matière de niveau sonore. Si une voiture doit rouler avec une limite maximale de bruit de 50 km/h, il est possible de programmer une voiture automatique pour utiliser un rapport supérieur ; dans une voiture manuelle, non.
« L’unité de commande électronique est dans le siège du conducteur », explique Michael Rosler, directeur de la gamme de produits 911 de Porsche. Il est donc nécessaire de choisir des rapports de transmission qui maintiennent le moteur à un bas régime pour une vitesse donnée et répondent ainsi aux exigences en matière de bruit.
Émissions de particules
Si les normes sonores posent problème, les émissions de particules le sont également. Une étude de l’Université de Nantes a confirmé que dans les voitures à transmission manuelle, le comportement du conducteur a une influence majeure sur les émissions.
« Les résultats suggèrent l’importance de minimiser la durée des changements de vitesse pour réduire la consommation de carburant et les émissions », indique l’étude. C’est simple dans un automatique, mais plus compliqué dans un manuel où il y a le facteur humain.
Michael Rosler affirme que beaucoup de travail est nécessaire du côté du développement du groupe motopropulseur pour s’assurer que le moteur dispose des commandes appropriées pour résoudre ces problèmes. Porsche doit respecter les limites d’émissions sans compromettre le plaisir de conduire de ses véhicules.
« Rev accroche »
De nombreuses voitures modernes équipées de transmissions manuelles ont un « rev hang », une situation dans laquelle le moteur maintient sa rotation même si le conducteur appuie sur la pédale d’embrayage. Généralement, ce carburant non brûlé doit pénétrer dans la chambre de combustion, enrichissant le mélange d’air et de carburant, augmentant ainsi les émissions. Garder l’accélérateur ouvert consomme du carburant et réduit les émissions.
Pour un constructeur, c’est un défi de fabriquer une voiture moderne qui ne se comporte pas ainsi et qui respecte les limites d’émissions. Michael Rosler dit que cela nécessite beaucoup de travail de développement en matière d’étalonnage pour y parvenir.
Le matériel de base d’une transmission manuelle n’a pas beaucoup changé au fil du temps, mais cela a nécessité un travail minutieux sur les détails de la conception d’une transmission manuelle. « Pour chaque demande que nous recevons des clients, il existe un cahier de conception très complet et certains contiennent plus de 200 pages d’exigences », explique Raul Rayas, directeur de l’ingénierie chez Tremec.
Raul Rayas explique que les constructeurs recherchent des performances – qualité des changements de vitesse, capacité de couple – fiabilité, durabilité et efficacité. Construire une boîte de vitesses fiable, durable, efficace et agréable à utiliser nécessite un investissement conséquent. « Nous avons conçu les engrenages avec une très faible inertie », explique-t-il. « Cela contribue à améliorer l’efficacité et à avoir une meilleure qualité de changement car il y a moins de masse pour synchroniser les changements en haut et en bas. »