L'embrayage et la boîte de vitesses : cours de Bac pro

Dans le référentiel du Bac pro Maintenance des véhicules, l'embrayage et la boîte de vitesses appartiennent au même ensemble : la transmission, avec les ponts. Les documents de liaison de l'académie de Strasbourg les regroupent dans une seule rubrique, « la transmission, les embrayages, la boîte de vitesses et ponts », et demandent d'abord d'identifier les éléments constitutifs de ces systèmes sur le véhicule ¹. La même rubrique existe pour l'option motocycles ².

Ce cours suit l'ordre d'un technicien qui découvre une boîte : d'abord ce qu'elle contient, ensuite comment on choisit un rapport, puis les variantes (robotisée, double embrayage, automatique), enfin les gestes d'atelier. À la fin, tu sauras situer chaque organe, expliquer son rôle et décrire ce que l'on contrôle ou remplace en maintenance.

La boîte manuelle la plus répandue aujourd'hui repose sur deux arbres parallèles. Le premier, l'arbre primaire, est celui par lequel la puissance entre : il est relié au vilebrequin par l'embrayage. Le second, l'arbre secondaire, est l'arbre de sortie de la boîte. Le primaire reçoit les pignons de vitesses, tandis que le secondaire reçoit les pignons fous ³.

Retiens la logique du montage : les pignons du primaire tournent avec lui, ceux du secondaire tournent librement sur leur arbre tant qu'on ne les rend pas solidaires. C'est cette liaison, établie ou coupée, qui décide du rapport en service.

Les pignons fous doivent pouvoir être solidarisés avec l'arbre secondaire, un à la fois. Deux types de dispositifs s'en chargent : les systèmes de crabotage et les synchroniseurs. Ils sont montés sur des baladeurs, c'est-à-dire des pièces qui coulissent sur les cannelures de l'arbre secondaire. Ce sont les fourchettes de commande, reliées au levier de vitesses, qui les déplacent ³.

Une boîte robotisée garde la mécanique d'une boîte manuelle, avec des engrenages parallèles. On y ajoute un système automatisé électrotechnique, souvent associé à une commande électrique ou hydraulique, qui manœuvre les sélecteurs et le ou les embrayages à la place du conducteur ⁴.

Pour le technicien, cela change le diagnostic : une panne de passage de rapport peut venir de la mécanique (fourchette, baladeur, synchroniseur) comme du système automatisé (actionneur, électronique). Il faut donc toujours se demander de quel côté de la chaîne se situe le défaut avant de démonter.

Dans une boîte robotisée à double embrayage, deux arbres de démultiplication parallèles sont chacun activés par un embrayage distinct. À chaque changement de rapport, l'un des embrayages se débraye pendant que l'autre s'embraye. La traction n'est donc pas interrompue et le passage se remarque à peine ³.

Une boîte automatique détermine seule le rapport adapté. Elle s'appuie sur des informations comme le couple et la vitesse du moteur, la position de la pédale d'accélérateur, la vitesse du véhicule et son mode de fonctionnement. L'embrayage y est le plus souvent automatique, donc sans pédale ³.

L'énergie nécessaire aux embrayages et aux freins vient d'une pompe hydraulique haute pression, intégrée à la boîte et entraînée directement par le moteur ³. Cette particularité a une conséquence pratique pour l'atelier : le niveau et l'état de l'huile de la boîte sont un point de contrôle prioritaire, car l'huile sert aussi à actionner la boîte.

Le référentiel précise ce qu'on attend de toi en Bac pro. Pour l'option voitures particulières, la rubrique consacrée à la transmission mentionne plusieurs gestes : vérifier la hauteur d'huile dans la boîte et le pont, puis la remettre à niveau ; sortir la boîte du véhicule et la remettre en place ; la désassembler, la réassembler et changer les joints d'étanchéité ; repérer les différents rapports une fois la boîte démontée ¹. Pour l'option motocycles, s'y ajoutent la vidange de l'huile de boîte, ainsi que le contrôle, le remplacement et le réglage de la commande d'embrayage et de la commande de passage de vitesse ².