La boite à crabot, incontournable des moteurs Renault full hybrid E-Tech
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Sans la boite de vitesses à crabots, Renault ne serait sans doute pas le constructeur automobile international d’aujourd’hui. C’est grâce à elle que la voiturette Renault type A a monté la rue Lepic en 1898. Inventée par Louis Renault, cette grande innovation a fait la renommée de Renault pendant des décennies. Associée à la technologie hybride E-Tech, la boite à crabots est redevenue révolutionnaire associés aux moteurs full hybrides de la gamme Renault full hybrid E-Tech. Grâce à elle, Rafale, Austral, Espace ou encore Symbioz brille par leur efficience et leur agrément. Explications.
La boite de vitesse à crabots développe un rendement exceptionnel
Cette boite de vitesses fonctionne grâce à des engrenages mécaniques s’emboitant sans progressivité les uns dans les autres par des « crabots ». Légère et compacte, cette technologie de transfert bénéficie d’un rendement exceptionnel (98,5% de rendement par engrènement)...
Ces propriétés expliquent la pérennité de la boite à crabots dans l’univers de la compétition, notamment en Formule 1 et en rallye, où la performance est la priorité.
En revanche, sur les voitures particulières privilégiant le confort à l’efficacité, l’inconvénient des passages de rapports quelque peu rugueux de la boîte à crabots ont conduit les constructeurs à privilégier les boites de vitesses synchronisées et automatiques... Un « mini embrayage » assure alors un passage des vitesses plus confortable mais induit en contrepartie un frottement permanent générant une perte de rendement.
Retour en grâce de la boite automatique à crabots avec l’hybridation
Contrairement aux voitures thermiques et hybrides, les voitures 100% électriques comme Renault 5 par exemple, n’ont pas de boite de vitesses. La technologie de boite à crabots serait peut-être tombée dans l’oubli absolu sans le talent des ingénieurs de Renault. Ces derniers ont vu dans la motorisation hybride l’opportunité de supprimer le gros défaut de cette boite de vitesses en attribuant la gestion du passage des crabots à la machine électrique et à l’intelligence.
Ultra high-tech et innovante, la boite de vitesse à crabots associée aux moteurs full hybrid E-Tech est dépourvue d’embrayage ou de synchroniseur. La gestion des démarrages puis la synchronisation des six crabots sont opérés par l’un des deux moteurs électriques du groupe motopropulseur E-Tech appelé HSG pour High-voltage Starter Generator. Grâce à leur fluidité, les démarrages en 100% électrique ainsi que le passage des rapports procurent un agrément exceptionnel à bord des modèles Renault full hybrid E-Tech comme Rafale hyper hybrid E-Tech 4x4 300 ch. Un coup de maitre.
Une boîte de vitesse intelligente et multimodes
Le moteur électrique HSG gère les démarrages, le passage des vitesses et la régénération de la batterie. Le moteur électrique principal génère, lui, la motricité dans les conditions définis par un schéma dit « série parallèle ». Ce choix de fonctionnement de l’hybride sur les moteurs E-Tech combine les avantages de « l’hybride série » (où seul le moteur électrique entraine les roues et le moteur thermique recharge la batterie) et ceux de « l’hybride parallèle » (où les deux types de moteur peuvent fonctionner seuls ou en même temps).
Pour gérer cette complexité, la boite de vitesse à crabots associée au moteur HSG s’impose comme le pilote et le cerveau de la machine E-Tech...
Intelligent, ce système gère l’activation et le niveau de fonctionnement indépendant ou simultané des deux moteurs électriques et du moteur thermique.
Multimode, il opère un choix entre les 2 vitesses en électrique et les 5 vitesses en thermique pour optimiser en permanence l’agrément de conduite, la consommation et les émissions de CO2.
15 combinaisons de fonctionnement sont possibles. Pour schématiser, la boite de vitesses à crabots fonctionnent selon les cinq modes suivants :
- 100 % électrique (seul le moteur électrique entraîne les roues). Cette motricité est activée à faible allure en ville et lors de manœuvres.
- Hybride dynamique (le moteur thermique et le moteur électrique se combinent pour entraîner les roues). Le plein potentiel de couple et de puissance est disponible pour réaliser un dépassement ou monter une cote par exemple.
- E-drive (le moteur électrique entraîne les roues, le moteur thermique fonctionne pour recharger la batterie). Activable manuellement, ce mode s’enclenche automatiquement à allure stabilisée par exemple sur autoroute.
- Thermique (seul le moteur essence fonctionne pour entraîner les roues et/ou pour recharger la batterie). Ce mode s’enclenche lorsque la batterie est vide.
- Récupération d'énergie (les roues entraînent le moteur électrique qui recharge la batterie). Elle s’effectue au freinage ou à la décélération et peut considérablement augmentée l’autonomie de la batterie tout en diminuant l’usure des freins.
Sous le capot de Renault Rafale, Renault Espace, Renault Austral, la motorisation full hybrid E-Tech 200 ch brille par une consommation de carburant normée de 4,6 l/100, pour 104 grammes de CO² par km. Une frugalité permettant une autonomie jusqu’à 1 100 kilomètres sans recharge.
Les motorisations E-Tech offrent un rapport performances / efficience unique sur le marché grâce aux innovations combinées des technologies full hybrid E-Tech et de la boite à crabots. Cette association offre aux clients de Renault Group le meilleur des mondes électrique et thermique en conjuguant efficacité, efficience et confort.
