Mécanique des autobus

La mécanique des autobus est similaire à celle des poids-lourds, avec quelques contraintes en plus.

Moteurs

Sur les autobus, le moteur est installé généralement à l'arrière, en position couchée côté gauche (Citaro…) pour libérer de la place face à la porte arrière, ou debout (Agora S, GX 317…), ce qui permet un meilleur accès pour la maintenance. On trouve aussi des autobus à moteur central (chez Van Hool notamment) et il existait des bus à moteur avant (SC 10).

moteur R 312
Moteur en position verticale sur un Renault R 312.

La puissance des moteurs diesel montés sur les autobus a tendance à augmenter d'année en année. Pour mémoire, le SC 10 avait un moteur de 144 ch (106 kW) et aujourd'hui, l'Agora de base possède un moteur de 245 ch (180 kW). Cette augmentation de la puissance est imputable en partie au durcissement des normes concernant les rejets des moteurs.

Moteurs proposés actuellement pour les autobus :

Iveco
Tector 7 (midibus et autobus)
Cursor 9 (autobus)
MAN
Moteurs D 0836 LOH
Mercedes
OM 906 hLA (170 kW ou 205 kW)
OM 457 hLA (185 kW ou 220 kW)
Volvo
D7C

Les moteurs ont suivi l'évolution des normes. Désormais, tous sont conformes à la norme Euro 6.

L'évolution technique a conduit les constructeurs à sortir de nouvelles motorisations. Les derniers moteurs présentent une puissance plus élevée pour des cylindrées plus faibles.

Boîtes de vitesses

sélecteur boîte semi-automatique
BV semi-automatique sur SC 10.

D'année en année, les autobus sont passés de la boîte manuelle, à la boîte semi-automatique, puis à la boîte automatique avec ralentisseur intégré. Plus la boîte a de rapports et meilleur sera le rendement du moteur. Seulement, en environnement urbain, les changements de rapport sont très fréquents, c'est pourquoi la multiplication du nombre de rapports peut dégrader le confort à bord (à-coups…).

Il existe trois fabricants qui produisent des boîtes de 3 à 6 rapports.

ZF

ZF fabrique la gamme ZF-Ecomat depuis 1980. Les boîtes vont de 4 à 6 rapports.

123DNR
Clavier à touches d'une boîte ZF : 123DNR.
Fonctionnement du clavier de la boîte :
  • 1 : seul le premier rapport peut passer
  • 2 : seuls les deux premiers rapports peuvent passer
  • 3 : les trois premiers rapports peuvent passer
  • D : tous les rapports peuvent passer, c'est le mode de fonctionnement normal de la boîte
  • N : neutre (point mort)
  • R : recul
boîte ZF 4 HP-500
Boîte de vitesses ZF Ecomat 4 HP-500.

La boîte retombe au point mort lors de l'arrêt.

Les boîtes ZF Ecomat 2 :

  • HP 502 C
  • HP 592 C
  • HP 602 C

ZF met en avant les boîtes à 6 rapports qui permettent une meilleure utilisation du moteur et donc une consommation de carburant plus faible.

Pour en savoir plus : http://www.zf.com

Voith

Les boîtes Voith Diwa ont un principe particulier : le convertisseur de différentiel. Il n'y a pas de changement de vitesses au démarrage. Cette technique améliore le confort et la sécurité pour les passagers debout. De plus, moins de changements de vitesses signifie moins d'usure et donc une plus grande longévité.

Les boîtes Voith Diwa :

  • D851.3
  • D854.3

Pour en savoir plus : http://voith.com/en/products-services/power-transmission/applications/bus-1466.html

Allison

levier de sélection Allison
Levier de sélection.

Assez rares en France, les autobus équipés d'une boîte Allison sont essentiellement les midibus Heuliez GX 77 H et GX 117.

Certaines boîtes Allison n'utilisent pas un clavier mais un levier de sélection.

Pour en savoir plus : http://www.allisontransmission.com

Ponts

Le couple du pont définit la puissance transmise à l'essieu moteur (arrière) par la boîte. Les bus possèdent généralement un pont arrière à triple réduction, qui peut avoir un couple de 18x35 (fort), 20x36 (standard), 23x37 ou 26x37 (faible).

Conclusion

L'ensemble moteur / BVA / pont détermine les performances d'un bus à moteur thermique. Deux choix extrêmes sont possibles :

  • forte puissance à basse vitesse : rapports courts, pont court, avec 4 rapports, le bus est limité à 60 km/h
  • vitesse maximale élevée : dans ce cas, les rapports sont plus longs, les accélérations moins rapides, et le bus peut aller jusqu'à 80 km/h ou plus.

C'est donc le choix de la boîte et du couple du pont qui vont déterminer les caractéristiques, et donc le champ d'utilisation, d'un bus. En fonction des paramètres, on peut concevoir un bus purement urbain ou un bus apte aux parcours interurbains, sur route nationale ou sur autoroute (dans les grandes agglomérations). De nombreux réseaux optent pour des bus polyvalents en choisissant un compromis.

Vitesses maximales en fonction de la boîte de vitesses et du couple du pont sur un autobus Irisbus Agora S :

Boîte de vitesses
Couples
ZF
4HP 502
ZF
5HP 502
Voith
D 851.3
Voith
D 854.3
18x3561,473,954,674,8
20x3666,379,959,080,8
23x3774,289,466,090,4
26x3783,9-74,6-

Vitesse en km/h au régime de 2050 T/min (maxi)


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