Un nouveau type de transmission à variation continue (CVT) a fait son entrée dans les salons de l’agriculture au cours des dernières années. Cette CVT surclasse les autres grâce à sa plus grande efficacité. Elle utilise en outre un système de variateurs toroïdaux qui optimise la vitesse du véhicule. Il en résulte notamment une économie de carburant et, du fait de sa simplicité d’utilisation, une augmentation de la productivité de l’opérateur.
ROGER RIENDEAU
Journaliste
Fruit de plus de 15 années de recherche et de développement, cette transmission s’adresse d’abord aux tracteurs compacts et utilitaires dans la gamme de 70 à 180 chevaux, mais le groupe travaille également à des transmissions de plus grande puissance. Ce système mécatronique permet de transmettre plus de force aux roues et offre l’occasion d’opérer la machinerie agricole avec un plus petit moteur tout en améliorant les performances générales d’environ 20 à 30 %.
Le variateur toroïdal
Contrairement aux autres CVT, l’engin de CVTCorp ne possède pas d’engrenages dentés qui s’emboîtent l’un dans l’autre pour permettre d’arrimer le bon rapport au bon couple (moment de changement de vitesse).
Dans le carter du système, deux disques d’entrée à chaque extrémité et un de sortie en position centrale sont alignés sur un même axe (shaft) formant deux cavités. Dans chaque cavité, trois galets sur pivot fixe tournent à la verticale entre le disque de sortie et le disque d’entrée de chaque côté. Cet ensemble constitue le coeur du variateur toroïdal.
Les disques d’entrée et de sortie envoient de l’énergie aux galets, les entraînant à changer d’angle selon leur position. La variation de vitesse s’effectue lorsque ces derniers se trouvent à l’horizontale, inclinés ou sur un plus ou moins grand diamètre du disque de sortie.
« Aux deux extrémités du système, explique Daniel Girard, président et fondateur de CVTCorp, les disques d’entrée et de sortie travaillent ensemble. Ils envoient de l’énergie aux galets par l’intermédiaire d’une pellicule d’huile de traction et les poussent à changer d’angle suivant leur position. La variation de vitesse s’effectue lorsque les galets se retrouvent à l’horizontale, inclinés ou sur un plus ou moins grand diamètre du disque de sortie. Les galets peuvent effectuer une plage complète en moins d’une seconde. »
À titre d’exemple, pour un travail agricole donné, la transmission trouvera le rapport optimal afin de maximiser la vitesse du tracteur. Ainsi, si on a 100 acres à faucher, on finira plus vite.
« Il est nécessaire d’exercer une certaine compression sur le système afinn de solidifier la pellicule d’huile de traction entre les galets et les disques. Cette action se réalise à l’aide d’une came, une pièce unique qui ajuste en permanence la force de compression exercée sur les éléments roulants sur toute la plage de vitesse et de couple, optimisant ainsi l’efficacité de la transmission et évitant tout glissement. » – Daniel Girard, président et fondateur de CVTCorp
Opérer sans glisser
Les galets mobiles sont pressés entre les disques d’entrée et de sortie, et la qualité des matériaux et des surfaces de ces éléments roulants fait partie du savoir-faire du concepteur.
« Pour opérer, poursuit M. Girard, il est nécessaire d’exercer une certaine compression sur le système afin de solidifier la pellicule d’huile de traction entre les galets et les disques. Cette action se réalise à l’aide d’une came, une pièce unique qui ajuste en permanence la force de compression exercée sur les éléments roulants sur toute la plage de vitesse et de couple, optimisant ainsi l’efficacité de la transmission et évitant tout glissement. »
« Aucun contact métal sur métal ne se produit, enchaîne le président de CVTCorp, car l’huile de traction spécialement formulée utilisée dans la transmission est piégée à chaque point de contact entre les surfaces des éléments roulants. La pression aux points de contact induit un changement de phase dans l’huile, qui devient alors momentanément solide. Cela permet de transférer le couple sans patiner. »
En faisant tourner les bagues de commande extérieures à l’aide d’un actionneur simple à faible puissance, on parvient à orienter le positionnement des galets.
Devenir la norme
La conception simple et robuste de cette transmission permet une longue durée de fonctionnement avec un entretien minimal.
« Elle supplante tout ce qu’on trouve sur le marché à l’heure actuelle, conclut Daniel Girard. Son prix se compare à celui d’une transmission à embrayage assisté (powershift), mais elle est plus performante qu’une transmission hydrostatique. Nous sommes persuadés que les principaux manufacturiers d’équipements l’adopteront dans les prochaines années. »
Dans le domaine de l’agriculture, l’entreprise est à la recherche de partenaires pour commercialiser sa transmission. Plusieurs accords de licence sont en cours, et l’organisation entend maintenir la fabrication de cinq composantes-clés, des commandes électroniques ainsi que des logiciels.
Dans le carter du système, deux disques d’entrée à chaque extrémité et un de sortie en position centrale sont alignés sur un même axe (shaft) formant deux cavités. Dans chaque cavité, trois galets sur pivot fixe tournent à la verticale entre le disque de sortie et le disque d’entrée de chaque côté. Cet ensemble constitue le coeur du variateur toroïdal.
