La TH425 et sa chaîne Hy-Vo — comment le Toronado loge un V8 longitudinal en traction avant

Le problème : un V8 longitudinal, pas de transaxle classique

Une fois la décision prise de développer le groupe motopropulseur pour plusieurs divisions aux moteurs différents (voir Cirrus, Scirocco, Magnum... et finalement Toronado — le choix du nom, et pourquoi Buick a refusé la traction avant), les ingénieurs d'Oldsmobile abandonnent leurs premiers prototypes à moteur transversal (voir Sept ans avant le Toronado — la genèse méconnue de la traction avant chez Oldsmobile (1957-1961)) au profit d'une disposition longitudinale classique — plus simple à décliner pour d'autres motorisations, y compris un V12 alors envisagé pour Cadillac qui ne verra finalement jamais le jour. Restait à résoudre un problème inédit : comment transmettre la puissance d'un V8 monté dans le sens de la marche aux roues avant, sans reproduire la solution européenne du moteur transversal (à l'image de la BMC Mini) ni du moteur retourné et placé derrière la boîte, à la manière de la Citroën DS (solution un temps envisagée puis écartée, jugée trop encombrante) ?

La solution retenue : un convertisseur à l'arrière du moteur, une boîte décalée sur le côté

Sur la suggestion de l'ingénieur John Beltz, les ingénieurs Howard Kehrl et Jim Lewis mettent au point la disposition définitive : le moteur est décalé très légèrement vers l'avant et vers la droite (respectivement 25 mm et 46 mm), tandis que la transmission et le différentiel sont plaqués contre le flanc gauche du bloc. Le convertisseur de couple reste monté classiquement à l'arrière du moteur, mais le corps de boîte lui-même, tourné à 180 degrés, se trouve décalé sur le côté plutôt que dans le prolongement de l'arbre moteur — ce qui impose d'inverser le sens de rotation interne des trains d'engrenages et l'ordre d'engagement des embrayages. Le différentiel, un planétaire compact conçu par les ingénieurs de Buick (bien que cette dernière n'utilisera elle-même cette architecture qu'à partir de 1979, voir Cirrus, Scirocco, Magnum... et finalement Toronado — le choix du nom, et pourquoi Buick a refusé la traction avant), se loge à l'avant de la boîte et entraîne les roues via des demi-arbres de longueurs inégales. Le moteur est rehaussé de 38 mm et son carter d'huile redessiné pour laisser passer le demi-arbre droit, ce qui impose à son tour un filtre à air et une tubulure d'admission surbaissés.

La chaîne Hy-Vo : une solution qui fait hausser bien des sourcils

La transmission de série, désignée TH-425, dérive directement de la toute nouvelle Turbo Hydra-Matic à trois rapports (future TH-400) et en reprend les démultiplications internes et le stator à pas variable. La liaison entre le convertisseur de couple et l'arbre d'entrée de boîte se fait toutefois par une chaîne silencieuse Morse « Hy-Vo », large de 51 mm pour un développement de 1 181 mm — un choix qui surprend jusque dans les rangs des ingénieurs de la division Morse Chain de Borg-Warner elle-même, chargée de sa conception et de sa fabrication. L'équipe d'Andrew Watt doit convaincre les ingénieurs de Morse, habitués à des applications industrielles fixes, qu'une chaîne aussi étroite suffit largement aux contraintes réelles de l'application automobile — un pari qui se révèle exact à l'usage. Positionner le pignon menant derrière le convertisseur de couple plutôt qu'entre le moteur et le convertisseur (comme sur les tout premiers prototypes) permet en outre au convertisseur d'amortir les à-coups transmis à la chaîne, réduisant à la fois l'usure et le bruit. Pré-étirée en usine sur une machine dédiée, la chaîne ne nécessite aucun tendeur ni galet de renvoi.

Des demi-arbres avec une invention signée John DeLorean

Les demi-arbres, développés conjointement par Oldsmobile et la division Saginaw de General Motors, utilisent initialement des joints homocinétiques de type Rzeppa scellés à demeure à chaque extrémité, le joint intérieur étant télescopique pour absorber les variations de longueur sous sollicitation latérale. Ce joint télescopique est en réalité une invention de l'ingénieur John DeLorean (alors chez Pontiac, futur fondateur de la marque qui portera son nom), breveté dès 1959 pour un tout autre usage — la suspension arrière de la Pontiac Tempest à transmission par câble. Ces joints télescopiques sont remplacés dès 1967 par des joints homocinétiques à trois billes, moins coûteux et presque aussi efficaces. Le demi-arbre droit intègre par ailleurs un amortisseur torsionnel en caoutchouc capable d'absorber jusqu'à 7 degrés de torsion, pour filtrer les à-coups de la transmission.

Un pari qui tient ses promesses : la disparition du « torque steer »

Grâce à cette architecture et à une géométrie de direction soigneusement étudiée (rayon de chasse légèrement négatif), le Toronado élimine presque totalement l'effet de couple dans la direction (« torque steer ») — un défaut alors redouté sur toute traction avant un tant soit peu puissante, et que le concepteur de la Mini, Alec Issigonis, jugeait rédhibitoire au-delà de 2 litres de cylindrée (voir Le point faible unanimement dénoncé — le freinage du Toronado de 1966). L'ensemble du groupe motopropulseur, aussi appelé Unitized Power Package, tient dans un espace à peine plus grand que le seul moteur, évitant l'excès de poids sur le train avant qui avait handicapé les premières tractions avant historiques. Cette même transmission, avec quelques adaptations, équipera un an plus tard la Cadillac Eldorado — voir le détail technique déjà documenté dans ce corpus pour cette dernière application : La transmission Turbo Hydra-Matic 425 de l'Eldorado 1967 — chaîne Hy-Vo et bloc-moteur compact dans le dossier cadillac-eldorado/, où la boîte, le rapport de pont et l'architecture générale sont rigoureusement identiques à ceux du Toronado, malgré des moteurs différents entre les deux marques.

Une lignée technique parallèle, chez Rolls-Royce

Note en passant pour les lecteurs de ce corpus suivant également le dossier rolls-royce-silver-shadow/ : la Rolls-Royce Silver Shadow de la même époque utilise elle aussi, à partir de 1968, une transmission automatique Turbo Hydra-Matic 400 General Motors (voir De l'Hydramatic maison au GM400 — l'unification de la boîte automatique (1965-1970)) — mais il s'agit là de la version à propulsion classique de cette même famille de boîtes, sans le moindre rapport avec la variante à chaîne Hy-Vo et transaxle du Toronado : une parenté de composant réelle (même souche de boîte automatique GM), mais une application mécanique totalement différente, à ne pas confondre.

Voir aussi

• Sept ans avant le Toronado — la genèse méconnue de la traction avant chez Oldsmobile (1957-1961)
• L'Unitized Power Package — une idée et un nom nés dix ans avant le Toronado
• Le brevet Hooven — quand Ford détient la traction avant que GM met en série
• La transmission Turbo Hydra-Matic 425 de l'Eldorado 1967 — chaîne Hy-Vo et bloc-moteur compact
• Le point faible unanimement dénoncé — le freinage du Toronado de 1966