La boite de vitesse General Motors TH400

La boite TH400 (Turbo Hydramatique) est le successeur de la boite TH350. Elle est dotée de 3 rapports, est plus résistante que sa précédente version mais elle peut aussi supporter 50% de chevaux en plus dans sa configuration stock. Passons à la description de cette boite qui a traverser les époques.

Cette boite automatique née dans les années 60 – et montée dans différentes divisions de la marque Général Motor (Buick, Cadillac, Pontiac et plus tard dans les Chevrolet et autre oldsmobile) – est une boite légendaire de par sa longévité à être montée à travers les années. Elle a également été utilisée sur les automobiles Jeeps, Jaguars, Rolls-Royces, Ferraris et bien d’autres.

En 1990, la boite TH400 se fait renommer 3L80 (3 vitesses avec boite longitudinale et max 8000 lbs de traction soit 3.6 tonnes), mais ce sera pour un autre article !

Quels ratios pour les 3 vitesses ?

  • 2.48 en première
  • 1.48 en seconde
  • 1 en troisième

On peut comparer avec la TH350 : 2.52 ; 1.52 et 1

On peut distinguer la TH350 et la boite TH400 grâce au mécanisme de kick down de la boite (mécanisme de rétrogradage lorsqu’on appuie sur le champignon, la boite repasse alors en première). Sur la première, le mécanisme est manuel tandis que la deuxième possède un mécanisme électronique. Un interrupteur positionné à proximité de la tringlerie d’accélération permet d’actionner un contact relier à un actionneur côté boite de vitesse.

Kickdown switch de la boite TH400 general motors
Le câble d’accélération sur la droite, la solénoïde anti démarrage en gros plan et l’interrupteur de kick down sous l’attache de la tringle

 

Detent solenoide de la boite TH400 general motors inkandride
Le connecteur extérieur du kickdown

 

Detent solenoide de la boite TH400 general motors inkandride
Detent solenoide de la boite TH400 general motors

 

La boite TH400 embarque pas moins de 12 litres de fluide de boite (Dextron II pour être précis, mais il semble que d’autres fluides soient également compatibles), cette huile est aspirée du carter par la pompe entraînée en permanence par le convertisseur de couple (torque converter) lui même entraîné par le moteur. Le convertisseur de couple se rempli d’huile lorsqu’il tourne (nous verrons le détail de son fonctionnement dans un autre article) et c’est pour cela qu’un niveau de boite se fait moteur tournant (entre autre, mais on y reviendra).

Un convertisseur de couple de la boite TH400 general motors
Un convertisseur de couple de la boite TH400 general motors

 

Comment la boite auto passe t-elle les vitesses ?

Grâce -entre autre- à un module appelé governor qui est entraîné au rythme des tours moteur. Il est pré-calibré pour faire passer les vitesses en fonction d’un certain régime moteur. En réalité c’est juste une histoire de masse en mouvement mais on ne va pas rentrer dans le détail ici. Pour faire court, si les masses en rotations sont légères alors les vitesses passent plus tardivement qu’un module avec les poids originaux. 

Si on ne se fie qu’à la vitesse de rotation de l’arbre de sortie (output shaft) il manque la prise en compte du paramètre de charge du moteur. Prenons un exemple, je monte une colline et ma transmission passe les vitesses comme si j’étais sur du plat, c’est bien mais mon moteur va caler ou au moins brouter. Heureusement pour nous les concepteurs ont prévu le coup et utilise la dépression du moteur pour détecter une charge plus ou moins importante sur le moteur. Plus le moteur peine et plus la dépression est faible, et inversement, moins le moteur est sollicité, plus la dépression est importante.

De ce fait, nous avons une dépression qui vient se raccorder entre le carbu ou le collecteur d’admission vers un module de la transmission, le vaccum modulator :

Vacum modulator de la boite TH400 general motors inkandride
Vacum modulator de la boite TH400 general motors

 

Ce petit module est une capsule qui s’active plus ou moins en fonction de l’aspiration du moteur. Elle se trouve sur le côté des transmissions (non électronique comme les TH350/400). En interne c’est une membrane qui tire le modulator valve. Cette valve est actionnée par les composants suivants :

  • vacuum modulator
  • engine vacuum
  • governor pressure

Les modes de fonctionnement de la boite

Revenons à un sujet plus simple, la sélection des différents modes sur la boite TH400 :

  • Park : un mécanisme bloque la rotation de l’axe de sortie de la boite de vitesse
  • Rear : marche arrière
  • Neutral : roue libre, le moteur tourne sans entrainer le véhicule
  • Drive : fonctionnement normal en avant

Les deux prochains modes sont méconnus sur leur fonctionnement effectif. D’instinct, on sait plus ou moins que la boite est forcée sur des pignons précis (planètes). Mais on ne sait pas quand les utiliser et on se demande si cela va causer des dommages à la boite.

  • Low L2 : La boite ne passera pas la 3ème. Elle démarre en première (et non en seconde) puis reste en seconde jusqu’à ce que le régime moteur la refasse passer en première. Peut être utilisé n’importe quand, utile pour avoir un frein moteur modéré

  • Low L1 : C’est ici que c’est intéressant, on pourrait se dire « oh ma boite va rétrograder de la troisième à la première et je vais tout exploser dans la transmission » -> et non, car la boite est conçue pour rétrograder en seconde, fournir ainsi le même service que L2 puis repasser en première et y rester. Car la différence est là, si je peux descendre en deuxième puis passer en première, je ne peux plus repasser la seconde lorsque les tours moteur augmentent (différent du L2 du coup). Vous me suivez ?

Clôturons cette rapide description de la boite TH400. Nous reprendrons sur des sujets précis au fur et à mesure.

N’hésitez pas à nous faire part de vos retours dans la section commentaire et à poser vos questions.

 

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