L'overdrive,
cette vitesse supplémentaire si particulière, est un
système anglais.
Robuste et ingénieux, il mérite quelques attentions pour
fonctionner parfaitement en toutes circonstances.
1 - Généralités
L'OverDrive
(OD) est un mécanisme inventé par Laycock de Normanville,
en Angleterre, après la deuxième guerre mondiale. Il a été
utilisé avec succès sur la plupart des véhicules sportifs
anglais des années 50 et 60 (Triumph TR, Austin-Healey) et
bien sûr sur les Volvo 120, 1800, 140, 160, 200, 700 et
900. Il a été fabrique 3,5 millions d'OD, dont plus d'un
million pour les automobiles Volvo !
Pour ce qui concerne la période des années 60 et 70, on
trouve deux types d'overdrive montés chez Volvo. Le plus
ancien est le
type D, monté sur les
120 et 1800 jusqu'en 1968. Ensuite, c'est le
type J, qui sera aussi
utilisé sur les 140, 160, 1800 et 240/260. Techniquement,
ces deux variantes sont proches mais sont de forme
différentes à l'extérieur (le type J présente un plus fort
diamètre extérieur et le solénoïde coté gauche, le type D
ayant le solénoïde monté à droite). Le type D est accouplé
à la boite de vitesses par une entretoise en aluminium,
tandis que le type J utilise une entretoise en fonte.
L'overdrive type D a été monté sur les M31 (accouplée au
moteur B16) et sur les premières boites de vitesses M41
(accouplée au moteur B18); le type J sur les dernières M41
(ainsi que sur les M410 des 1800 et 164, puis sur les M46
ultérieurement).
Le type D a un rapport de démultiplication de 0,756 et le
type J a un rapport de 0,797.
A gauche, un tunnel de boite de vitesses type 1957-1960. A
droite, un tunnel type 1961-1970.
On voit clairement que le tunnel deuxième version a été
rallongé pour accueillir l’OD.
Overdrive
Type D
Overdrive
Type J
Techniquement,
il utilise un train épicycloïdal, qui est un type
d'engrenages particulier, mais très répandu : c'est
l'organe central des boites de vitesses automatiques, dans
lesquelles on en trouve plusieurs. Dans l'OD, il n'y en a
qu'un seul. Autre parallèle avec les boites automatiques :
l'OD est actionné par une pression d'huile commandée,
pression générée au sein même de l'OD. On trouve aussi dans
l'OD une roue libre, un accumulateur de pression
hydraulique et un actionneur électrique (le "solénoïde").
Dans le principe, un train épicycloïdal est constitué de
trois éléments principaux : le planétaire (A), les
satellites (B) supportés par le porte-satellite et la
couronne (C) dont la denture est intérieure. Pour faire
fonctionner un train épicyloidal, il faut qu'un des trois
éléments soit immobilisé en rotation, les deux autres
tournant à des vitesses différentes. Le rapport de vitesses
entre les deux éléments tournants est régi par différentes
lois et par les nombres de dents du planétaire et de la
couronne.
Pour obtenir un
rapport de surmultiplication, il faut immobiliser le
planétaire, faire entrer le couple par le porte-satellites
et le faire sortir par la couronne.
Pour bloquer le planétaire, il faut un embrayage. Dans
l'OD, l'embrayage a une forme de cône dont la face interne
et la face externe sont toutes deux utilisées selon la
position de l'overdrive (actionné ou coupé). Cet embrayage
est solidaire du planétaire, puisque c'est lui qu'il faut
immobiliser, et est maintenu en position de repos (OD
désengagé) par quatre ressorts coaxiaux à l'arbre
principal.
L'embrayage est actionné par une pression hydraulique,
fournie par une petite pompe interne à l'OD et envoyée vers
l'embrayage au moyen du solénoïde qui est une vanne
actionnée par un courant électrique. C'est la pression
hydraulique maintenue en réserve qui le plaquera le moment
venu contre le carter de l'overdrive pour l'immobiliser. La
zone de contact du cône d'embrayage est parfaitement
visible de l'extérieur, pour la simple raison qu'elle est
en acier alors que le corps de l'OD est en aluminium :
c'est la tranche d'acier noir qu'on peut voir sur la photo
en haut de page.
3
- Overdrive désengagé (prise directe)
Lorsque
l'overdrive est inutilisé, l'arbre de sortie de la boite de
vitesses entraîne la roue libre dans le sens bloqué,
laquelle entraîne l'arbre de sortie. On n’a aucune
démultiplication entre l'entrée et la sortie de l'OD
(rapport 1). Si le système se réduisait à la roue libre, le
véhicule n'aurait plus de frein moteur en cas de
décélération. Pour remédier à cet inconvénient, le cône
d'embrayage, en position de repos, solidarise l'arbre de
sortie avec tout l'ensemble du train planétaire.
4
- Overdrive engagé (surmultipliée)
Lorsque
l'overdrive est enclenché, l'embrayage conique est plaqué
contre le carter de l'OD et bloque le planétaire. Le couple
transite par le porte-satellite et la surmultiplication de
la vitesse de rotation s'opère.
5 - Circuit électrique de commande
La commande de l'overdrive est électrique. Elle agit sur le
solénoïde via un interrupteur au tableau de bord qui
commande un relais. Le circuit de sortie du relais commande
le solénoïde via un interrupteur sur la boite de vitesses
qui ne laisse passer le courant que si le quatrième rapport
est engagé. Un lampe témoin s'allume au tableau de bord
lorsque le relais de l’OD est activé, ce qui signifie que
si la lampe est allumée, le passage en quatrième enclenche
de facto l’overdrive. Il est à noter que le relais a été
supprimé sur le circuit électrique des OD type J des 120,
140 et 164.
6 - Utilisation de l’overdrive
L’overdrive
s’engage en abaissant le levier à droite de la colonne de
direction. Une lampe s’allume en même temps au tableau de
bord. Remarquez que si l’on passe en troisième alors que le
levier est abaissé, la lampe reste allumée, signifiant
qu’au prochain passage en quatrième l’overdrive s’engagera
d’office.
Grâce au
contacteur sur la boite de vitesses, le circuit électrique
de commande de l’overdrive ne permet son utilisation qu’en
quatrième. Le manuel du propriétaire recommande de passer
l’overdrive à partir de 70 km/h. Il faut veiller à ne pas
fonctionner en sous-régime en surmultipliée pour deux
raisons : d’une part le moteur se trouverait en
sous-régime, ce qui lui serait préjudiciable ; d’autre part
la pression d’huile dans l’overdrive (qui plaque le cône
d’embrayage) est régie par le régime moteur : si on
fonctionne en sous-régime en surmultipliée on risque de
faire glisser l’embrayage de l’overdrive par manque de
pression d’huile et par-là même de bruler la garniture.
A propos de la manière de passer la surmultipliée, le
manuel du propriétaire préconise : « Normalement le
passage de l’overdrive se fait sans manœuvre de
l’accélérateur ou de l’embrayage. Toutefois on peut
faciliter le passage en maintenant la même pression sur
l’accélérateur et, dans le cas d’une rétrogradation de la
surmultipliée à la prise directe, en appuyant légèrement
sur la pédale d’embrayage ».
7 - Entretien de l'overdrive
L'overdrive est intégralement baigné par l'huile de la
boite de vitesses. Par conséquent, le choix de l'huile de
boite de vitesses conditionne le bon fonctionnement de
l'OD. Concernant les overdrives type D et type J montés
derrière une boite M41, il faut impérativement utiliser de
l'huile moteur de grade SAE30 ou 20W50, pour un volume de
1,8 litre pour le type D et 1,6 litre pour le type J (1,4
litre dans le cas de la M410). Il ne faut pas utiliser
d'huile de pont ou d'huile pour boite automatique. L'huile
de pont est trop visqueuse et l'huile de boite automatique
(préconisée ultérieurement, il est vrai) est trop fluide et
la garniture de l'embrayage de l'OD ne la supporte pas.
L'entretien consiste généralement à contrôler le niveau de
lubrifiant (voiture sur sol plan) par le bouchon vissé
supérieur (1) sur le coté droit du carter de boîte de
vitesses.
La vidange du lubrifiant s'effectue par le bouchon
inférieur (2), toujours sur le côté droit, et par la vis de
vidange sous l'OD pour le type D.
Il est conseillé
de vérifier d'abord que le bouchon de remplissage se
dévisse facilement avant d'ouvrir le(s) bouchon(s) de
vidange ! La périodicité de vidange est de 40 000 km, à
effectuer boite chaude.
A l'occasion de la vidange, il est préconisé de nettoyer le
filtre de l'overdrive. Pour le type D, il est situé
derrière la plaque latérale (4 vis). Pour le type J, il est
situé derrière la plaque inférieure (6 vis). Le bouchon est
à resserrer modérément (2 m.kg =
20N.m).
Lors du remplissage, il faut attendre que l'huile ait le
temps de se répandre dans l'overdrive pour contrôler le
niveau.
8 - Réparation de l'overdrive
En cas de défaillance, il faut agir selon le type de panne
:
a
-
l'overdrive n'engage pas : c'est le plus
souvent un manque d'huile. Vérifier le niveau. Sinon,
vérifier que le solénoïde "claque" véhicule arrêté, contact
mis, quatrième engagée. Si tel n'est pas le cas, vérifier
le circuit électrique (interrupteur, relais, état des fils
électriques et des connexions). Le solénoïde est rarement
fautif.
b
- l'overdrive ne désengage pas : c'est une
panne qui peut mener à la destruction de l'overdrive si
jamais la marche arrière est utilisée alors que l'OD est
engagé. Il faut donc remédier immédiatement à ce défaut en
déposant la soupape de commande qui se situe derrière le
bouchon à côté du filtre (voir illustration ci-dessus) et
en la nettoyant, voire en la rénovant.
c
- l'overdrive patine : vérifier le
niveau d'huile, puis s'il est correct, nettoyer la soupape
de commande, puis si le défaut persiste vérifier la
pression d'huile (raccord sur le dessus pour le type D et
raccord en-dessous pour le type J). Il se peut aussi que
les garnitures du cône d'embrayage soient usées, auquel cas
il faut rénover l'OD.
d
- l'overdrive patine lorsque l'on utilise le frein moteur
(effet de frein moteur faible avec l'OD engagé)
:
vérifier l'état de la soupape de commande, vérifier l'état
des garnitures du cône d'embrayage, vérifier l'état des
ressorts de rappel du cône d'embrayage.
L'expérience montre que la première défaillance de l'OD est
l'insuffisance d'huile, la seconde étant un problème
électrique sur la commande ! Finalement, l'overdrive, en
tant que tel, est assez fiable, tant qu'on lui donne
l'huile nécessaire pour fonctionner !
9 - Fuite à l'arrière de l'OD
En cas de fuite à l'arrière de l'overdrive, il est
nécessaire de remplacer le joint spi de sortie (en noir sur
la photo). Pour ce faire, il faut démonter la tulipe de
sortie de l'overdrive, puis l'extraire (un arrache peut
être nécessaire pour la décoller, l'ajustement de cette
pièce cannelée sur l'axe étant fin). Enfin, on peut
extraire le joint spi, en faisant très attention de ne pas
marquer le bord du carter en aluminium : en effet, si le
carter présente une bavure, lors du remontage du joint spi
neuf sa portée extérieure sera rayée par la bavure et il
pourrait se produire une fuite par l'extérieur du joint. On
peut s'approvisionner à moindre frais en joint spi de
sortie d'OD chez les revendeurs de pièces d'anglaises
(moins de 10 euros).
Au remontage, il
est recommandé de "toiler" la portée de la tulipe qui fait
étanchéité avec le joint (papier 600), puis nettoyer et
graisser légèrement la portée et la lèvre du joint.
Enfoncer le joint dans le carter avec un "martyr" entre le
joint et le marteau, puis enfiler la tulipe sur l'axe.
Replacer la rondelle de pression et l'écrou, puis serrer
l’écrou (10 m.kg / 100 N.m pour le type D et 18 m.kg / 180
N.m pour le type J). Le respect de ce couple de serrage est
important pour le roulement qui est dans l'OD.
Une photo prise
au musée Volvo de Göteborg d’un overdrive type J éclaté.
On distingue parfaitement le cône d’embrayage et les
ressorts de poussée.