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La technologie BMW Steptronic

La Steptronic est une technologie de transmission utilisée sur certaines boites de vitesses automatiques de BMW. Conçue et développée par l’équipementier ZF, elle fut inaugurée pour la première fois en 1994 sur la boite de vitesses automatique 5HP30 équipant la 850 Ci.

Qu’est-ce que la Steptronic ?

La Steptronic est un système de changement de vitesses associé aux boites automatiques et semi-automatiques de BMW. Il a été développé par l’équipementier allemand ZF exclusivement pour le constructeur bavarois. ZF a également conçu d’autres systèmes similaires comme le Tiptronic de Bosch, le S-Tronic d’Audi, et le CommandShift de Range Rover. De manière générale, ces systèmes utilisent le même principe de fonctionnement de la Steptronic mais sont adaptés aux spécifications techniques exigés par les autres constructeurs. La première boite de vitesses Steptronic de BMW a été inaugurée pour la première fois en Octobre 1994 sur la boite de vitesses ZF 5HP30 équipant la 850Ci (E31). La même boite a été montée ultérieurement sur la 740i E38 et la 540i E39.

Les modèles BMW sortis dans les années 2000 étaient équipées d’une nouvelle boite de vitesses automatique à 6 rapports avec fonction Steptronic (6HP). En 2009, BMW a inauguré sa nouvelle boite de vitesses automatique à 8 rapports avec fonction Steptronic sur la Série 7 F01. Baptisée 8HP 45, elle a été reprise sur plusieurs modèles BMW dont la Série 3, la Série 5, la X5, et la X6. En 2014, BMW a équipé ses modèles d’une nouvelle génération (8HP 50), laquelle a reçu de nombreuses améliorations techniques.  En général, l’équipementier ZF a conçu et développés la quasi-totalité des boites de vitesses automatiques de BMW avec fonction Steptronic (5HP, 6 HP, et 8 HP). Cela dit, BMW a confié la réalisation de certaines boites automatiques à 6 rapports à l’équipementier japonais Aisin notamment pour les nouveaux modèles à traction (Active Tourer, X1 de deuxième générations et certains modèles MINI).

Depuis maintenant plus de 24 ans, le système est proposé donc de série sur la plupart des modèles très haut de gamme et en option sur certains modèles de milieu de gamme premium. Bien que la technologie Steptronic ait évolué avec le temps, son principe reste quasiment le même. Quel que soit sa version, le système Steptronic propose deux modes de changement de vitesses :

• Un mode entièrement automatique qui fonctionne de la même manière que sur une boite de vitesses automatique conventionnelle.

• Un mode manuel qui permet de changer les vitesses de la même manière que sur une boite mécanique en poussant le levier de vitesses vers l’avant ou en le tirant vers l’arrière.

Sur certains modèles, on retrouve également un mode de conduite Sport / manuel qui permet d’augmenter sensiblement le régime moteur avant d’effectuer les changements de vitesses. A noter que Mercedes -qui développe des boites de vitesses en interne pour certains de ses modèles- a présenté en 2015 sa nouvelle boite de vitesses automatique G-Tronic à 9 rapports. Adoptant pratiquement le même principe de fonctionnement de la technologie Steptronic, cette boite est actuellement la plus performante sur le marché.

Comment fonctionne la transmission Steptronic de BMW ?

Une boite de vitesses automatiques dotée de la technologie Steptronic utilise généralement des composants supplémentaires qu’on ne retrouve pas dans les boites conventionnelles. Outre les mécanismes et engrenages internes partagés également avec les boites automatiques classiques, la boite Steptronic possède deux interrupteurs supplémentaires : un interrupteur manuel et un micro interrupteur Up/Down. De plus, l’unité de commande du sélecteur de vitesses comprend le boitier électronique GWS ainsi que deux mécanismes de changement de rapports : un système manuel et un système automatique. La grille du sélecteur comprend les modes conventionnels de la boite automatique : P (Parking ou frein de parking), R (Reverse ou marche en arrière), N (Neutral ou point mort), et D (Drive ou conduite normale).

Sur les modèles équipés de la boite de vitesses Steptronic Sport, le grille du levier comprend également la position S (Sport). Outre le mode Sport, les modèles récents proposent également 3 modes de conduite optimisés : Comfort, Eco Pro, et Sport +.  Comme dans les voitures équipées de boites robotisées, le conducteur peut également utiliser les palettes de commande (+) et (-) montées derrière le volant de direction pour changer les rapports de vitesses. Le conducteur peut également passer momentanément en mode Manuel en appuyant sur l’une des palettes (+) ou (-) tout en maintenant le sélecteur de vitesses en position D.

En général, le système Steptronic fonctionne de la même manière que les autres systèmes développés par ZF. Il est monté dans une boite de vitesses épicycloïdale dotée d’un système de pontage à convertisseur hydraulique de couple qui joue le rôle d’élément de couplage avec le moteur. A l’intérieur, outre les éléments qu’on retrouve habituellement dans une boite automatique conventionnelle, la boite Steptronic est équipée d’un groupe hydraulique qui comprend une unité mécatronique et une série de solénoïdes, de régulateurs, et de vannes. Le groupe hydraulique assure les changements de rapports en fonction des informations reçues de l’unité de commande électronique EGS. Celle-ci adapte également le rapport le plus optimisé en fonction du mode de conduite choisi par le conducteur. Par ailleurs, les modèles équipés de la boite de vitesses Steptronic Sport (2TB) sont dotés de la fonction « Launch Control ». Cette fonction permet d’optimiser les départs en limitant le patinage au niveau de la transmission. 

Faut-il vidanger une boite de vitesse Steptronic ?

En principe, BMW affirme que ses boites de vitesses automatiques avec fonction Steptronic ne nécessitent aucun entretien. Elle ne prescrit donc aucun intervalle d’entretien surtout qu’elle qualifie l’huile de transmission utilisée dans ces boite d’huile « Long Life » ne nécessitant aucun changement. Et pourtant, un manque d’entretien peut avoir de graves conséquences sur les engrenages et les mécanismes internes de la boite de vitesses. En effet, l’huile de transmission perd de ses qualités lubrifiantes avec le temps surtout si le conducteur effectue de nombreux trajets à vitesses élevées, avec remorque, ou adopte un mode de conduite sportive la plupart des temps. En outre, à cause des frictions dues aux mouvements continus des engrenages internes, des particules métalliques finissent par se dégager et par circuler dans le circuit de lubrification accélérant ainsi l’usure des éléments mécaniques. Il en résulte un dysfonctionnement dans le système qui se manifeste souvent par des bruits, des changements de vitesses intempestifs, et une surconsommation du carburant.

C’est pour cette raison que la boite de vitesses Steptronic doit toujours être contrôlée et bien entretenue. Contrairement à BMW qui ne prescrit aucun intervalle pour la vidange de la boite Steptronic, l’équipementier ZF recommande de changer l’huile de transmission tous les 80.000 à 120.000 Km en fonction des conditions de conduite. Même pour un véhicule qui n’atteint pas ce kilométrage, ZF recommande de vidanger la boite de vitesses Steptronic au plus tard tous les 8 ans. Certains constructeurs comme Volkswagen recommandent de changer l’huile de transmission tous les 60.000 Km. Il est donc possible d’adopter le même intervalle pour changer l’huile afin d’optimiser le fonctionnement de la boite de vitesse Steptronic.

Conclusion

Le système Steptronic combine entre les avantages de la boite automatique et ceux de la boite mécanique. Il permet de raccourcir le délai de changement de vitesses et offre une conduite plus confortable. En outre, il permet d’optimiser l’efficience du groupe motopropulseur et de réduire légèrement la consommation de carburant.

Dernière modification par BMW-Tech (25-12-2017 18:55:31)