1. Définition en une phrase

Le moteur à cylindrée variable, c’est un moteur hydraulique équipé d’une boîte de vitesses intégrée et sans crans : il peut passer en continu de « lent et fort » à « rapide et moins fort ».

2. Principe de fonctionnement

Souvenez-vous du vélo : la cylindrée, c’est le braquet. Ici, on peut changer de braquet en roulant, et sans à-coups. En modifiant l’inclinaison des pièces internes du moteur (un moteur à pistons), on change la quantité d’huile qu’il consomme par tour :

• grande cylindrée : le moteur est fort mais lent — parfait pour démarrer ou tirer ;
• petite cylindrée : il tourne beaucoup plus vite mais pousse moins — parfait pour rouler.

Associé à une pompe elle aussi réglable, il forme une transmission hydrostatique : c’est ce qui remplace la boîte de vitesses et l’embrayage sur la plupart des engins de chantier et tracteurs modernes. On avance, on recule, on accélère… uniquement avec de l’huile.

3. Schéma / Symbole ISO

Le symbole du moteur (cercle et triangle vers l’intérieur) traversé d’une flèche oblique : cette flèche veut toujours dire « réglable » en hydraulique.

5. Paramètres importants

• Les cylindrées maxi et mini, fixées par des vis de butée réglées en usine
• Le type de commande : bouton tout-ou-rien (2 vitesses) ou commande progressive
• La position de repos : généralement la grande cylindrée, pour avoir la force maxi au démarrage

6. Exemples concrets (terrain)

Une chargeuse qui attaque un tas de terre : moteur en grande cylindrée, force maximale. La même chargeuse qui traverse le chantier : moteur en petite cylindrée, elle roule 3 fois plus vite. Et si elle rencontre une côte, une sécurité automatique repasse le moteur en grande cylindrée pour retrouver de la force — comme rétrograder avant une montée.

7. Points de réglage / vigilance

• Ne jamais dérégler les vis de butée : une petite cylindrée trop petite peut faire s’emballer le moteur
• Dans une descente, le moteur retient encore moins la machine qu’un moteur classique : les freins mécaniques sont indispensables
• Faire vérifier le réglage de la sécurité haute pression par un spécialiste

8. Erreurs fréquentes

• Compter sur le moteur pour freiner dans une pente : c’est le rôle des freins, pas du moteur
• S’étonner de perdre de la force en petite cylindrée : c’est normal, c’est l’échange vitesse contre force
• Toucher aux butées de réglage sans connaître les limites du moteur

9. Glossaire — mots à connaître

Terme	Explication simple
Cylindrée variable	Possibilité de régler la quantité d’huile consommée par tour
Transmission hydrostatique	Pompe + moteur hydrauliques qui remplacent boîte de vitesses et embrayage
Butée	Vis qui limite le réglage mini ou maxi de la cylindrée
Circuit fermé	Circuit où l’huile tourne en boucle directe entre la pompe et le moteur
Roue libre	Position où le moteur tourne sans consommer d’huile (cylindrée nulle)
Commande proportionnelle	Commande progressive, qui dose le réglage au lieu de tout-ou-rien
Survitesse	Emballement du moteur au-delà de sa vitesse maximale admise

Pour aller plus loin

Voir la fiche 05.02 (le moteur à pistons axiaux, base de cette technologie), la fiche 05.05 (l’échange couple/vitesse) et la fiche 02.08 (les pompes à régulation, l’autre moitié de la transmission).

Sources : sources/pdf-cours/cours-hydraulique-76-variation-cylindree-moteurs-rapides.pdf (positions, butées, commandes) · sources/pdf-cours/cours-hydraulique-72-variation-cylindree-circuit-ferme.pdf (côté pompe, régulations) · sources/pdf-cours/NL-17-Moteur-lent-rapide.pdf (freins, charges motrices).

1. Définition en une phrase

Le moteur à cylindrée variable élargit la zone de travail d’une transmission : en grande cylindrée il fournit un fort couple à vitesse faible, en petite cylindrée une vitesse élevée à couple réduit — la variation étant continue, c’est l’organe clé de la transmission hydrostatique.

2. Principe de fonctionnement

Sur un moteur à pistons axiaux (famille des rapides), l’inclinaison du plateau ou du barillet détermine la cylindrée. La réduire diminue le volume de fluide consommé par tour : à débit constant, la vitesse augmente et le couple diminue — à puissance hydraulique constante, on échange du couple contre de la vitesse.

• Position repos : la cylindrée maximum est généralement préférée, afin de disposer du couple maximum dès le démarrage.
• Plage de variation : la cylindrée se réduit couramment d’un facteur 3 ; certains moteurs acceptent la cylindrée nulle, l’arbre pouvant alors tourner entraîné par une force extérieure sans consommer de débit (roue libre).
• Butées réglables : des vis de butée fixent les cylindrées maximum et minimum.

Dans une transmission hydrostatique, ce moteur est associé à une pompe à cylindrée variable en circuit fermé (cylindrée nulle au neutre, pilotage externe) : la pompe fait varier le débit de 0 au maximum, le moteur ajuste sa cylindrée, et la plage totale de conversion couple/vitesse est le produit des deux variations — l’équivalent continu d’une boîte de vitesses avec embrayage.

3. Schéma / Symbole ISO

Symbole ISO 1219-1 : cercle à triangle(s) plein(s) pointé(s) vers l’intérieur, barré d’une flèche oblique indiquant la cylindrée variable. La commande (électrique, hydraulique) se représente accolée au symbole. En transmission hydrostatique fermée, pompe et moteur sont reliés par deux lignes de travail formant une boucle.

5. Paramètres importants

• Cylindrées maxi/mini (butées) et rapport de variation (couramment 3)
• Type de commande de cylindrée : électrique tout-ou-rien, électro-proportionnelle, basse pression de pilotage, ou rappel par la haute pression
• La commande par haute pression remet rapidement le moteur en grande cylindrée sur un seuil réglable, pour récupérer du couple lors d’un pic d’effort ; la cylindrée revient à la valeur pilotée dès que la pression redescend
• Cylindrées admissibles selon le régime de rotation : à valider sur la documentation constructeur (les régimes maxi ne sont souvent pas atteignables à pleine cylindrée)

6. Exemples concrets (terrain)

Translation d’une chargeuse : au démarrage, pompe montée progressivement en cylindrée et moteur en cylindrée maxi → couple maximal pour arracher l’engin. Sur route, le moteur passe en cylindrée mini → vitesse triplée sans augmenter le débit. En cas de côte (pic de pression), la commande haute pression rebascule le moteur en grande cylindrée : l’engin ralentit mais garde son effort de traction.

Moteur de 100 cm³/tr réduit à 33 cm³/tr, alimenté à 100 L/min : la vitesse passe de 1 000 à ~3 000 tr/min pendant que le couple disponible est divisé par 3.

7. Points de réglage / vigilance

• Ne toucher aux vis de butée mini/maxi qu’en connaissance de cause : une cylindrée mini trop basse peut entraîner une survitesse destructrice
• Vérifier le tarage du seuil de rappel haute pression en cohérence avec les limiteurs du circuit
• Charges motrices (descente, treuil) : freins mécaniques obligatoires — et attention, un moteur en cylindrée réduite retient encore moins la charge
• En circuit fermé, le bilan des fuites (qui augmentent avec la pression) est compensé par le gavage — contrôler son bon fonctionnement (le gavage est traité dans le module 12, Circuits spéciaux)

8. Erreurs fréquentes

Symptôme	Cause probable
Survitesse moteur en descente	Cylindrée mini trop faible pour la charge entraînante, frein absent
Perte de couple inattendue en côte	Seuil de rappel haute pression mal taré — le moteur reste en petite cylindrée
Vitesse maxi jamais atteinte	Butée de cylindrée mini déréglée, ou débit pompe insuffisant (fuites accrues à haute pression)
À-coups lors des changements de cylindrée	Commande tout-ou-rien là où l’application demanderait une commande proportionnelle

9. Liens avec d’autres composants

• Moteur à pistons axiaux (fiche 05.02) — la technologie porteuse de la variation
• Calcul du couple et de la vitesse (fiche 05.05) — l’échange couple/vitesse par la cylindrée
• Pompes à cylindrée variable et load sensing (fiches 02.04, 02.08) — l’autre moitié de la transmission
• Module 12 (Circuits spéciaux et architectures) — circuit fermé, gavage et balayage de la transmission hydrostatique