La boîte à variation continue (CVT)
La CVT n'a pas de rapports : elle fait varier en continu le diamètre utile de deux poulies reliées par un lien souple. Le principe est élégant, la conséquence mécanique l'est moins — et elle explique pourquoi l'augmentation de couple y est rarement raisonnable.
Le principe
Deux poulies, chacune formée de deux flasques coniques dont l'une est mobile axialement. Un lien souple passe entre elles. En rapprochant les flasques d'une poulie, le lien est repoussé vers l'extérieur et son rayon d'enroulement augmente ; sur l'autre poulie, les flasques s'écartent et le rayon diminue. Le rapport de démultiplication varie donc de façon continue entre deux extrêmes, sans aucune rupture.
Deux familles de liens coexistent :
- la courroie poussante de type Van Doorne : quelques centaines d'éléments d'acier enfilés sur deux jeux de rubans. Contrairement à une courroie classique, elle pousse le brin comprimé au lieu de tirer le brin tendu ;
- la chaîne à axes basculants, employée notamment sur les architectures longitudinales, plus tolérante aux fortes pressions de contact mais plus bruyante.
Le démarrage est assuré selon les modèles par un convertisseur de couple, un embrayage multidisque ou un embrayage de démarrage dédié. Voir le convertisseur de couple et le pontage.
Le point qui commande tout : la transmission par friction
Dans une boîte à pignons, le couple passe par des dentures en prise : la limite est la résistance des matériaux. Dans une CVT, le couple passe par l'adhérence entre le lien et les flasques. L'effort transmissible est le produit de l'effort de serrage par le coefficient de frottement, et rien d'autre.
La conséquence est directe :
- Serrer trop peu, et le lien micro-glisse. Ce glissement n'est pas ressenti par le conducteur, mais il polit et strie les portées coniques. Le dommage est irréversible et se manifeste des milliers de kilomètres plus tard.
- Serrer trop, et l'on consomme de la puissance de pompe, on augmente les contraintes de contact et on use le lien.
Le calculateur navigue donc dans une bande étroite, avec un facteur de sécurité volontairement modeste pour préserver le rendement. C'est cette faible marge structurelle qui rend la CVT sensible à toute augmentation de couple, bien plus qu'une boîte à convertisseur ou à double embrayage.
Les capacités réelles
Les CVT de grande diffusion plafonnent le plus souvent dans une plage de l'ordre de 200 à 250 Nm. Les versions dites à haute capacité, développées pour des moteurs suralimentés ou pour des véhicules plus lourds, dépassent ce seuil et atteignent des valeurs de l'ordre de 350 à 400 Nm sur certaines applications. La dispersion est très large d'un modèle à l'autre : ces chiffres sont des repères d'ordre de grandeur, pas des spécifications.
Il faut y ajouter une contrainte que les autres architectures n'ont pas : le lien est un consommable structurel. Une courroie ou une chaîne fatiguée ne se répare pas, et la remise en état passe presque toujours par l'échange complet de la boîte, avec un coût sans commune mesure avec la prestation.
Les rapports simulés
Pour l'agrément et pour éviter l'effet de « moteur qui hurle à régime fixe », la plupart des CVT récentes simulent des rapports : le calculateur impose des paliers de régime et des transitions rapides, comme une boîte étagée. Certaines associent même un premier rapport mécanique réel pour soulager le variateur au décollage. Ces stratégies sont purement logicielles, mais elles s'appuient sur des modèles de glissement et de température qu'il est imprudent de perturber.
Le fluide
La CVT utilise un fluide spécifique, formulé pour offrir un coefficient de frottement élevé entre acier et acier — l'inverse exact de ce qu'on demande à une huile de boîte classique. Les références ne sont pas interchangeables : remplir une CVT avec une huile de boîte automatique ordinaire la détruit. Un remplissage erroné dans l'historique du véhicule est en soi un motif de prudence.
Le diagnostic
Les points de contrôle utiles avant toute discussion :
- la température du fluide relevée en roulage ;
- le rapport de glissement calculé par le calculateur entre poulie primaire et poulie secondaire — la CVT surveille en permanence cet écart et déclenche une protection au-delà d'un seuil ;
- les codes de glissement et de pression ;
- un sifflement ou un bruit métallique variable avec la charge ;
- une montée en régime sans accélération correspondante, typique d'un variateur qui patine.
Voir lire un code défaut et le relevé de données pour la méthode.
Pourquoi la CVT est le plus souvent exclue
Ce n'est pas une position dogmatique, c'est une conséquence de ce qui précède :
- la marge de friction disponible est faible et non observable directement ;
- le dommage causé par un micro-glissement est différé, donc invisible lors de l'essai de validation ;
- la réparation n'existe pas, seul l'échange existe ;
- les stratégies de protection sont propriétaires et fortement modélisées.
Sur une CVT, augmenter le couple moteur revient à réduire un facteur de sécurité qu'on ne mesure pas, sur un organe qu'on ne peut pas réparer. C'est un cas où le refus est la réponse professionnelle, ou au minimum une prestation réduite avec réserve écrite explicite. Voir la relation client.
Voir aussi reprogrammer une boîte, les calculateurs de boîte et la boîte à double embrayage.
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