Quels sont les désavantages d'une voiture avec une transmission à 4 vitesses par rapport à une transmission à 5, 6 ou 7 vitesses avec un moteur similaire ?

Pour une voiture qui dispose de 4, 5, 6 et 7 vitesses, si tout le reste est identique, votre vitesse maximale sera la même ; tout ce qui changera sera votre accélération :

Dans chaque rapport, vous disposez d'une plage où la puissance est la plus élevée. En dessous de cette vitesse, votre puissance est faible (avez-vous déjà essayé d'accélérer en 5e à partir de l'arrêt ?) et au-dessus, vous atteignez les limites de vitesse du moteur.

Avoir plus de vitesses signifie donc que vous pouvez passer plus de temps dans la plage de puissance - l'efficacité de l'accélération est donc améliorée, mais cela peut être compensé par le temps qu'il faut pour passer d'une vitesse à l'autre.

Par exemple, les gros camions peuvent avoir 12 vitesses - ils ont besoin de la puissance nécessaire pour accélérer de lourdes charges. Mais comme les rapports de vitesse sont si proches, il faut beaucoup de temps pour atteindre la vitesse maximale.

La vitesse de pointe en elle-même n'a rien à voir avec le nombre de vitesses. Tout ce qui compte pour la vitesse de pointe, c'est la puissance et la vitesse maximale du moteur et le rapport de démultiplication de votre vitesse de pointe.

Donc pour la question 1 - Non Question 2 - probablement la taille/puissance du moteur Question 3 - une question bien trop large pour être traitée ici. Je suggère de supprimer celle-ci (vous ne devriez poser qu'une seule question à la fois)

Deux raisons principales expliquent pourquoi les constructeurs automobiles ont commencé à mettre plus de vitesses dans leurs voitures : l'accélération et la consommation d'essence. L'objectif principal est de maintenir le moteur dans sa bande de couple. C'est dans cette zone que le moteur fonctionne le plus efficacement (meilleure consommation d'essence) et comme il n'a pas besoin de revenir à sa plage de couple après un changement de vitesse (il y est déjà), il accélère plus vite.

Dans la mesure du raisonnable, le rapport supérieur de la plupart des transmissions automatiques à surmultiplication sera à peu près le même (dans la mesure du raisonnable). Cela signifie que la vitesse maximale sera à peu près la même. La puissance maximale est ce qui va vous limiter, toutes choses étant égales par ailleurs… cela élimine pratiquement la transmission comme facteur décisif.

À maintes reprises, lorsque des améliorations sont apportées, même des changements mineurs aux spécifications d'un véhicule, la fin ultime aujourd'hui est la consommation de carburant. Moins de consommation de carburant signifie moins d'émissions. Lorsque vous avez un véhicule avec disons 7 vitesses, vous constaterez que le régime du moteur à 70 MPH sur l'autoroute est réduit à environ 1500 tr/min. Ce régime moteur plus lent permet aux commandes du moteur d'optimiser pleinement la puissance, la consommation de carburant et les émissions importantes. Le régime moteur plus lent donne au concepteur du moteur plus de temps par tour pour mettre en œuvre un plus grand degré de contrôle. Ils comptent aujourd'hui en milli-secondes. Les performances des véhicules, c'est-à-dire l'accélération, sont de moins en moins pertinentes dans les villes actuelles. À Londres (Royaume-Uni), un trajet de dix miles en voiture pendant une journée de travail prend au moins une heure. Une voiture destinée principalement à un usage urbain serait aujourd'hui mieux évaluée en fonction du coût de possession, de la tranche d'imposition annuelle, de la tranche d'assurance et des coûts d'entretien prévus.

tl;dr : Plus de vitesses = plus d'accélération et, éventuellement, une meilleure économie de carburant en échange d'une complexité et d'un coût accrus.

Imaginons que toutes les voitures en question soient complètement identiques, à l'exception de l'élément de transmission primaire du système (donc la transmission finale est toujours la même, la puissance et le couple du moteur sont les mêmes, etc.) ). Dans ce cas, considérons les trois options de transmission : quatre, cinq et sept vitesses.

Cela limitera-t-il la vitesse de pointe sur autoroute ? (la limite ici est le plus souvent de 120 ou 140 km/h)

Presque certainement. Nous n'avons pas supposé que les différents rapports correspondent entre eux. Cependant, c'est facile à vérifier : regardez les rapports de vitesse des différents jeux de vitesses. Si toutes les autres propriétés sont identiques, un rapport de vitesse supérieur identique vous donnera une vitesse maximale identique.

Cela limitera-t-il l'accélération, entravera-t-il les dépassements, etc.

Un nombre de vitesses inférieur produira presque certainement une accélération plus lente qu'un nombre de vitesses supérieur. Le nombre de vitesses plus élevé permet au concepteur de s'assurer qu'après un changement de vitesse, le moteur retrouvera une place productive sur la courbe de couple (dans ma voiture, cela signifie maintenir le régime).

Il est utile d'imaginer le cas dégénéré : imaginez une voiture avec un seul rapport. Il faudrait qu'elle sorte du ralenti, qu'elle atteigne son couple maximum à peu près à la vitesse de l'autoroute, et qu'elle s'essouffle finalement à la vitesse de pointe. Cette performance à bas régime est la raison pour laquelle vous voulez le plus de vitesses possible : elles vous permettent de sélectionner le couple le mieux adapté à la situation.

À l'autre extrême, il faut un temps limité pour changer de vitesse dans la transmission. Si le nombre de vitesses est si élevé et que le temps de changement de vitesse devient trop long, vous pourriez éventuellement constater une réduction du rapport coût/bénéfice d'une transmission à plusieurs vitesses. Cependant, cela ne semble pas pertinent dans votre situation.

D'autres limitations ou problèmes que j'ai pu oublier ? Mon utilisation est presque entièrement dans la ville.

Si vous conduisiez une boîte de vitesses manuelle, je dirais que vous pourriez trouver que sept vitesses sont ennuyeuses en conduite principalement urbaine. Une boîte automatique en ville, peut vous sembler beaucoup plus douce et peut vous donner un meilleur kilométrage. Selon la programmation de l'automatique, il peut être rapide de passer à un rapport supérieur (ce qui réduit le régime et donc la consommation de carburant).