Fiche technique La transmission à variation continue

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L’étude de cette transmission a commencé dans les années 80. Les agriculteurs étaient déjà demandeurs de cette technologie qui procure confort et efficacité. Ce mode de transfert permet de faire varier, à l’infini et en continu, la vitesse du tracteur en marche avant comme en marche arrière. Découvrez son fonctionnement.

boîte vario de FendtSur la droite, on observe le porte-satellites, les satellites et la couronne. (©AgroSup Dijon)

La transmission à variation continue se compose de deux parties principales : une première hydraulique puis une seconde mécanique. L’utilisation d’un train épicycloïdal est la base du fonctionnement de la transmission.

 I ) Description :

Cet article a été réalisé en partenariat avec AgroSup Dijon

Ce mode de transmission « innovant » a été commercialisé et présenté pour la première fois en 1996, par le tractoriste Fendt, lors du salon Agritechnica à Hanovre. Il permet de combiner le rendement d’une transmission à passage sous charge aux avantages d’une transmission hydrostatique. Il offre à l’utilisateur une infinité de rapports, sans perte de couple, pour répondre à toutes les utilisations.

La variation continue allie les points forts d’une transmission hydrostatique à ceux d’une transmission Powershift. La première autorise de faibles vitesses d’avancement nécessitant peu de puissance en traction. Par contre, cette transmission ne peut pas supporter de fortes charges et des vitesses élevées (travaux de transport par exemple), car les organes hydrauliques ne sont pas prévus pour faire passer des couples importants ; et avec la vitesse, le flux d’huile est conséquent et celle-ci ne peut pas être refroidie. La transmission mécanique présente l’avantage de combler les inconvénients de la transmission hydraulique. Ainsi, en combinant une transmission hydraulique et une transmission mécanique, la variation continue réunit les avantages des deux technologies et permet un meilleur rendement.

Actuellement, Fendt, Cnh, ZF, Valtra et John Deere conçoivent et fabriquent leur transmission à variation continue pour des puissances de tracteurs allant de 70 à 400 ch. Ces cinq constructeurs utilisent le principe des transmissions hydromécaniques, alliant un circuit hydraulique et un circuit mécanique. Mais, ils se différencient sur la combinaison hydraulique/mécanique et proposent chacun leur propre système.

II ) Les différents systèmes existant sur le marché :

A ) La transmission Fendt Vario :

L’élément clé de cette transmission est le train épicycloïdal qui gère la répartition entre le couple mécanique et hydraulique. Le couple moteur entre sur le train épicycloïdal par le porte-satellites qui entraîne la couronne reliée à la pompe hydraulique à cylindrée variable, grâce à son inclinaison allant de 0° à 45° pour la marche avant et de 0° à 30° pour la marche arrière. Cette pompe alimente un voire deux moteurs hydrauliques, eux aussi à cylindrée variable, en s’inclinant jusqu’à 45°.

Ensuite, le moteur hydraulique entraîne une boîte de deux gammes mécaniques (vitesses au champ et vitesses sur route) qui transmet le couple aux roues. Ceci est valable à faible vitesse, car plus celle-ci augmente plus la cylindrée du moteur diminue jusqu’à devenir nulle, la cylindrée de la pompe étant maximale pour bloquer la couronne du train épicycloïdal.

Ainsi, la transmission du couple moteur aux roues est totalement mécanique, puisque le moteur thermique met en mouvement le porte-satellites qui lui-même entraîne le planétaire relié aux roues.

répartition puissance mécanique puissance hydraulique d'une boît Fendt VarioRépartition des puissances hydraulique et mécanique selon la vitesse d'avancement du tracteur. (©AgroSup Dijon)  

B ) La transmission Cnh (New Holland Autocommand/ Case IH CVX) :

La boîte Cnh dispose de deux appellations différentes pour les deux marques du groupe : Autocommand chez New Holland et Cvx chez Case IH. Elle a été conçue sur la base d’une transmission robotisée, assistée d’un groupe hydraulique et d’un double embrayage multidisques.

Un train épicycloïdal permet toujours la répartition de la puissance dans la transmission. La puissance du moteur thermique entre par le planétaire et ressort par le porte-satellites afin d’arriver aux roues après avoir traversé quatre plages de régime.

Pour ne pas avoir de rupture de couple entre ces plages, le groupe Cnh a repris le principe du double embrayage, déjà utilisé dans l’automobile sur la boîte de vitesses automatique du groupe Volkswagen Audi, la Dsg. Ce double embrayage permet que deux embrayages fonctionnent simultanément. C’est-à-dire que lors d’un changement de rapport, l’embrayage enclenché va se libérer progressivement pendant que l’embrayage du rapport va s’enclencher régulièrement. Le groupe hydraulique fait varier la vitesse de la couronne du train épicycloïdal et ainsi, la vitesse en sortie de train en fonction de celles du moteur et d’avancement.

transmission à variation continue du groupe CnhLa transmission à variation continue du groupe Cnh. (©AgroSup Dijon) 

C ) Les transmissions ZF :

Le constructeur allemand propose deux transmissions, la Eccom et la S-Matic. Cette dernière est composée de deux trains épicycloïdaux, d’un sommateur de puissance, d’un inverseur et d’un module hydrostatique. Il est constitué d’une pompe à cylindrée variable et d’un moteur à cylindrée fixe, le couple moteur, lui, est transmis au planétaire du premier train. Le moteur thermique entraîne la couronne de ce train. Ensuite, la puissance passe par le sommateur de puissance, qui comporte lui-même deux trains épicycloïdaux. La vitesse des roues varie en modifiant la vitesse de rotation du module hydraulique, qui va agir sur la vitesse du second module constitué de deux trains épicycloïdaux et de quatre embrayages. Ces trains permettent plusieurs combinaisons en bloquant ou non les différents composants grâce aux embrayages. Cette transmission équipe les tracteurs Claas Axion et Deutz Ttv de plus de 200 ch.

La boîte Eccom dispose de quatre trains épicycloïdaux et utilise des embrayages multidisques pour contrôler les différents composants. Le moteur thermique entraîne la couronne d’un train et le moteur hydraulique lui entraîne le planétaire. Le mouvement sort par le porte-satellites. Ceci se répète sur les trois autres trains. Le module hydrostatique composé d’une pompe à cylindrée variable et d’un moteur à cylindrée fixe gère la variation de vitesse sur chaque plages proposées par la combinaison des différents trains épicycloïdaux. Cette boîte équipe les tracteurs Xerion, John Deere et Deutz Ttv de 165 à 185 ch.

D ) La transmission Valtra :

Cette transmission est composée d’un module hydrostatique, d’un double train épicycloïdal et de deux embrayages multidisques. Le mouvement du moteur thermique arrive sur le planétaire du train après avoir traversé les deux embrayages multidisques. Il ressort par un second planétaire en position coaxiale pour donner le mouvement aux roues. Le complexe hydrostatique composé de pompes et d’un moteur à cylindrée variable gère le porte-satellites et ainsi la vitesse de chacune des quatre gammes.

A lire également sur les transmissions à variation continue :

Claas crée sa transmission à variation continue EQ 200 pour les Arion 500 et 600

Rédigé par des étudiants d'AgroSup Dijon

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