Chaîne cinématique

La chaîne cinématique regroupe l'ensemble des organes qui reçoivent la puissance une fois traitée par la transmission et l'acheminent jusqu'aux roues. Elle existe parce que la puissance brute du moteur est rarement exploitable telle quelle : la vitesse de rotation et le couple doivent être démultipliés, répartis entre les roues et dirigés vers l'essieu chargé d'entraîner le véhicule. La chaîne cinématique est l'enchaînement d'organes qui assure ce routage et cette répartition, en transformant le mouvement du vilebrequin en rotation des pneumatiques.

Sur la plupart des voitures, la chaîne cinématique englobe la boîte de vitesses, les arbres de roue ou l'arbre longitudinal, les différentiels, les arbres de roue et les essieux, ainsi que les joints qui les relient. La transmission sélectionne un rapport ; les arbres acheminent ce mouvement vers les roues ; le différentiel permet aux deux roues d'un même essieu de tourner à des vitesses différentes en virage tout en se partageant le couple ; et les joints homocinétiques ou de cardan laissent les arbres s'articuler au gré de la direction et des débattements de suspension. Chaque pièce est dimensionnée pour encaisser le couple qu'elle verra passer, les organes les plus proches des roues subissant en règle générale un couple plus élevé après la dernière démultiplication.

Une source fréquente de confusion concerne la limite entre chaîne cinématique et groupe motopropulseur. Le groupe motopropulseur inclut tout ce qui produit et transmet la puissance, moteur thermique ou électrique compris, alors que la chaîne cinématique exclut par convention la source d'énergie et ne couvre que les organes qui acheminent cette puissance de la transmission jusqu'aux roues. En clair, le groupe motopropulseur va de l'étincelle à la route, tandis que la chaîne cinématique commence après la boîte de vitesses.

L'agencement de ces organes définit la configuration de transmission du véhicule, et cette architecture façonne en grande partie le comportement et les sensations de conduite. Une chaîne cinématique de traction avant est compacte et efficiente, une chaîne de propulsion répartit le travail de direction et de motricité entre les deux essieux, et une chaîne à transmission intégrale ajoute une boîte de transfert ou un second différentiel pour alimenter les deux essieux. Ce choix influe sur la motricité, la répartition des masses, l'aménagement de l'habitacle et le coût.

Du point de vue de l'utilisateur, la chaîne cinématique est généralement endurante mais pas exempte d'entretien. Les huiles de différentiel et de boîte-pont doivent être vidangées périodiquement, les soufflets des joints homocinétiques doivent rester intacts pour retenir la graisse et écarter les impuretés, et un joint usé se signale par des claquements ou des vibrations. Les voitures électrifiées conservent une chaîne cinématique même si la source d'énergie a changé, la puissance du moteur transitant toujours par un réducteur, des arbres et un différentiel. Comprendre la chaîne cinématique au regard du groupe motopropulseur, de la transmission et du différentiel précise quels organes déplacent réellement la voiture plutôt que de se contenter de produire sa puissance.