Le Variateur de Vitesse : Une Brève Introduction

Le variateur de vitesse est un composant qui remplit deux fonctions fondamentales : il permet de transmettre le mouvement avec un rapport de transmission constant et, de plus, il permet de faire varier ce rapport en continu depuis l’extérieur à l’aide d’une commande spécifique.

Ce produit se distingue d’un réducteur standard par le fait qu’il ne possède pas un rapport de réduction fixe, mais un rapport de réduction variable à l’intérieur d’une large plage. Dans les cas où il est possible de régler la vitesse de sortie jusqu’à zéro, ces variateurs sont dits à plage infinie (ou à champ infini).

Les Différents Types de Variateurs Continus

Les variateurs continus de vitesse peuvent être :

• Mécaniques : La variation de vitesse est obtenue en modifiant la position d’un élément intermédiaire, plus précisément celui qui accouple l’arbre moteur et l’arbre récepteur.

• Hydrauliques : La variation est gérée en modifiant la pression et le débit d’un fluide qui transmet les forces et les déplacements entre les corps accouplés aux arbres moteur et récepteur.

• Électriques : La variation de vitesse est obtenue en modifiant le courant et la tension d’un dispositif électrique.

Dans cet article, nous traiterons spécifiquement des variateurs de vitesse mécaniques, dont la structure comprend un composant mécanique mobile permettant de modifier le rapport de transmission. Cet élément peut être rigide ou flexible.

• Variateurs à élément intermédiaire mobile rigide : Ils se distinguent généralement par la forme de l’organe moteur, qui peut être plan, conique ou sphérique. La transmission peut s’effectuer à axes fixes ou à axes tournants.

• Variateurs à élément mobile flexible : Ils sont quant à eux réalisés au moyen de courroies (généralement trapézoïdales) ou de chaînes. Le déplacement de la position de l’élément mobile flexible fait varier le rapport de transmission.

L’Anatomie du Variateur de Vitesse : Les Composants Clés

Lors de l’analyse d’un variateur de vitesse mécanique, plusieurs composants internes essentiels méritent une attention particulière :

• Les Satellites : Des disques présentant un profil conique en section.

• Les Pistes Planétaires Internes : La zone à l’intérieur de laquelle se produit le contact des satellites, générant la friction nécessaire.

• Les Pistes Planétaires Externes : La zone où le contact est libre, c’est-à-dire exempt de forces.

L’attention et la précision lors de la fabrication des composants sont évidemment stratégiques pour la durabilité et l’efficacité opérationnelle du variateur. Compte tenu de la délicatesse de cette mécanique, des matériaux très spécifiques doivent être utilisés. Par conséquent, les satellites et les pistes—le cœur même du variateur—sont fabriqués dans un acier allié spécial appelé 100Cr6 et doivent impérativement être rectifiés à l’aide de machines spécifiques.

Le lubrifiant est lui aussi particulier : il nécessite une huile ATF (Automatic Transmission Fluid), plus précisément de l’ATF Dexron II. La vitesse d’utilisation est généralement comprise entre 400 tr/min et 2800 tr/min. Il existe un couple maximal qu’il ne faut absolument pas dépasser, sous peine de provoquer un dysfonctionnement du variateur de vitesse.

Les Accessoires du Variateur de Vitesse

Parmi les accessoires disponibles pour optimiser le fonctionnement du variateur de vitesse, on trouve :

• La Télécommande à Distance : Un dispositif qui permet de modifier la vitesse sans avoir à agir manuellement sur le volant traditionnel. Il s’agit en fait d’un petit réducteur relié à un mécanisme cinématique intégrant un embrayage. (Un mécanisme cinématique est un système de composants rigides connectés entre eux pour créer un mouvement mécanique relatif).

• L’Indicateur Gravitationnel : Un instrument qui permet de déterminer la vitesse du variateur de manière assez approximative, car son calcul se base sur le nombre de tours effectués par le volant lors du réglage.

• L’Indicateur de Position : Légèrement plus précis que l’indicateur gravitationnel, il permet de lire la position physique corrélée à la vitesse. Lui aussi base son calcul sur le nombre de tours effectués par la vis de réglage.

• L’Indicateur de Vitesse : C’est l’accessoire le plus précis et le plus fiable pour mesurer la vitesse. Une roue phonique est montée de manière solidaire sur l’arbre de sortie. Un capteur placé à proximité de la roue phonique lit les dents et les vides présents sur celle-ci ; en comptant ces impulsions, on obtient la vitesse de sortie réelle du variateur.