La préparation d'une boîte de vitesses, peut transfigurer les performances d'une voiture, en supprimant les trous à la réaccélération après avoir passé le rapport suivant par exemple. Autre exemple, le rendement d'une denture hélicoïdale d'une boîte de série est d'environ 0.95 (ce qui au final donne un rendement inférieur à 90%). Le rendement d'une denture droite est d'environ 0.98 (ce qui au final donne un rendement proche de 96%), mais cela au prix d'un sifflement maximum fort désagréable en utilisation quotidienne.
Concrètement la préparation d'une boite s'articule autour de quatre points principaux :
• efficacité de l'étagement
• rapidité et précision de la sélection des rapports :
• rendement
• fiabilité
Le parfait étagement dune boite apporte un plus considérable au niveau des performances, surtout si le moteur possède une plage d'utilisation limitée ou déplacée vers le haut (cas des moteurs 16 soupapes de Petite cylindrée), car II conditionne directement l’efficacité des accélérations et des reprises. L’idéal est que le régime moteur soit toujours situé dans une zone de couple favorable quel que soit le rapport en service. Si à la montée des rapports, il arrive que le régime tombe sous le régime de couple maxi, on ne profite pas de l'accélération maximale et le moteur, face a un couple résistant important peine à atteindre son régime de couple. On parle alors de trou à l’accélération.
Le diagramme d'étagement vitesse-régime :
L’étagement d'une boite se représente par un diagramme portant en abscisse la vitesse théorique du véhicule (V en km/h), en ordonnée le régime moteur (Nm en tr/min).
Pour chaque rapport de boite, la vitesse de la voiture en fonction du régime moteur se représente donc par une droite croissante jusqu'au régime maxi, puisque l'on a :
V = 0.06 x Pi x N x Rb x Rd x D
Avec
V = vitesse en km/h
Pi = 3.14159265359…..
N = régime moteur
Rb = rapport de transmission de la vitesse engagée
Rd = rapport de pont du différentiel