Surmultiplication (overdrive)

La surmultiplication désigne tout rapport dont la valeur est numériquement inférieure à 1:1, ce qui signifie que l'arbre de sortie de la boîte tourne plus vite que son arbre d'entrée. Concrètement, le moteur tourne plus lentement que l'arbre de transmission ou les roues motrices, de sorte qu'une voiture lancée sur autoroute peut tenir une vitesse élevée tandis que le vilebrequin tourne à un régime relativement modéré. Le principe vise à rompre le lien historique entre vitesse de la route et régime moteur : sans rapport surmultiplié, le moteur devrait hurler à haut régime sur voie rapide, consommant davantage et s'usant plus vite que nécessaire.

Mécaniquement, la surmultiplication peut être obtenue de deux façons. L'approche d'origine, courante des années 1930 aux années 1980, consistait en un dispositif épicycloïdal distinct boulonné derrière la boîte principale, enclenché par un solénoïde ou un interrupteur électrique et agissant sur le ou les rapports supérieurs. Un train planétaire, bloqué ou libéré par un embrayage hydraulique et un frein à bande, élevait la vitesse de sortie au-dessus de la vitesse d'entrée. L'approche moderne consiste simplement à concevoir le ou les rapports supérieurs de la boîte principale avec une démultiplication inférieure à 1:1, la fonction étant alors intégrée plutôt que rapportée ; une boîte manuelle à six rapports peut afficher une cinquième autour de 0,85:1 et une sixième proche de 0,65:1.

Les bénéfices sont une croisière plus silencieuse, plus raffinée et plus économique. Faire chuter le régime de, disons, 3 500 tr/min à 2 200 tr/min à 110 km/h stabilisés réduit les pertes par frottement, le travail de pompage et le bruit, ce qui peut diminuer sensiblement la consommation sur autoroute et atténuer la fatigue sur long trajet. La surmultiplication réduit aussi l'usure du moteur sur la durée de vie de la voiture, puisque moins de tours sont accumulés à chaque kilomètre parcouru.

La contrepartie est le couple. Comme la démultiplication multiplie la vitesse au détriment de l'effort, un rapport surmultiplié laisse peu de réserve pour accélérer ou grimper. Demander à la voiture de redémarrer en côte sur ce rapport fait peiner le moteur, si bien que le rapport saute naturellement, sur action du conducteur en boîte manuelle ou par kickdown automatique, dès qu'une accélération franche ou une forte pente réclament davantage d'effort. Sur les anciens dispositifs à unité séparée, la surmultiplication était d'ailleurs généralement inhibée sur les rapports inférieurs, pour cette raison précise.

Comprendre la surmultiplication éclaire plusieurs notions voisines. Elle est l'un des éléments de l'étagement global de la boîte et travaille de concert avec le rapport de pont du différentiel pour fixer le régime moteur à une vitesse donnée. Les automatiques modernes à huit, neuf ou dix rapports renferment de fait plusieurs rapports surmultipliés, autorisant une croisière très allongée, tandis que les transmissions à variation continue obtiennent le même effet détendu sans paliers distincts. Dans tous les cas, la finalité sous-jacente reste celle des origines : laisser le moteur tourner au ralenti économique une fois la voiture lancée.