Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
La boîte de vitesses d’un moteur assure la complémentarité du moteur pour assurer la propulsion du véhicule. Après avoir introduit les notions de base concernant la dynamique longitudinale du véhicule, cet article montre comment la transmission confère au véhicule des performances spécifiques, que ce soit la vitesse de pointe, l’accélération ou la capacité de franchissement, ou des typages particuliers (sportif, confortable, économique…). La notion d’appariement boîte-véhicule est donc fondamentale, la boîte de vitesses permettant, pour une motorisation donnée, de profiter au juste nécessaire du potentiel dynamique du véhicule. Il ne faut pas oublier également les contraintes liées aux émissions polluantes et à la consommation.
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The gearbox of an engine ensures the complementarity of the engine for the purpose of vehicle propulsion. After having introduced the basis notions concerning the longitudinal dynamics of the vehicle, this article shows how the transmission provides the vehicle with specific performances, be they top speed, acceleration, crossing capacity or particular characteristics (sporty, comfort, economic, etc.). The association gearbox-vehicle is thus essential as the gearbox allows for a given engine to benefit from the vehicle dynamical potential. The constraints linled to polluting emissions and consumption must also be taken into consideration.
Auteur(s)
-
Élian BARON : Ingénieur-Docteur - Expert chaîne cinématique - Renault Automobiles
-
Philippe PESCAROU : Ingénieur-Docteur - Expert-Leader chaîne cinématique - Renault Automobiles
INTRODUCTION
On a vu dans un précédent article [BM 2 582] pourquoi une boîte de vitesses était indispensable et comment elle pouvait assurer la complémentarité du moteur pour assurer la propulsion du véhicule en s'adaptant aux conditions d'usage.
Dans le présent article, on va plus loin encore pour montrer que la boîte de vitesses participe directement aux performances du véhicule, que ce soit en vitesse de pointe, en accélération ou en capacité de franchissement...
Mais on ne peut traiter ces aspects sans introduire quelques notions de base concernant la dynamique longitudinale du véhicule.
En effet, la performance du véhicule en matière de franchissement ou de potentiel d'accélération, pour ne citer que deux exemples, est fonction du couple que le train avant (ou arrière) est globalement capable de « transmettre » en fonction du poids qui lui est appliqué et de l'adhérence à l'interface roue-sol.
Au final, l'accélération ou la capacité en franchissement du véhicule intègre les performances du GMP (moteur et boîte de vitesses), lesquelles peuvent être supérieures ou inférieures à ce que la roue est capable d'accepter.
On voit donc qu'au-delà de la notion maintenant bien connue d'appariement moteur-boîte, celle d'appariement GMP-véhicule revêt un sens particulier.
On montre ici pourquoi, en essayant de le faire de la façon la plus abordable qui soit. De ce dernier point de vue, les exemples sont souvent formateurs. Nous en avons donc pris quelques-uns pour illustrer notre propos.
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Conclusion2. Performances du véhicule
Dans ce paragraphe, on rappelle comment sont établies les composantes principales de la performance du véhicule, à savoir vitesse maximale (sur plat ou en côte), capacité d'accélération et capacité de franchissement.
On montre clairement comment les démultiplications de boîte interviennent sur ces items, cela sur la base d'un « véhicule exemple » (repris de [BM 2 582]) dont nous rappelons les caractéristiques principales dans le tableau 1.
2.1 Diagramme de traction
La performance du véhicule en accélération et sa capacité de franchissement doivent être vérifiées. À cette fin, pour chaque rapport de boîte, on trace les forces de traction appliquées au véhicule en fonction de la vitesse de ce dernier. C'est ce qui est fait sur la figure 1 en se servant des données moteur et véhicule rappelées dans le tableau 1. La réunion de l'ensemble des forces de traction pour chaque rapport de boîte s'appelle un « diagramme de traction ».
Les forces de traction ne sont qu'une traduction à la roue et en fonction de la vitesse véhicule du couple moteur fonction du régime de ce dernier (au rendement de la chaîne cinématique près). Pour chaque démultiplication globale in obtenue lorsque la vitesse n est enclenchée, on a ainsi :
( 1 )
( 2 )
la vitesse du véhicule vveh étant donnée en km/h et la force de...
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Performances du véhicule
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BARON (E.) - Dynamique du véhicule et chaîne cinématique. - Publication Interne Renault (2009).
-
(2) - ABE (M.) - Vehicle handling dynamics : theory and application. - Butterworth-Heinemann (2009).
-
(3) - BROSSARD (J.-P.) - Dynamique du véhicule : modélisation des systèmes complexes. - PPUR (2006).
-
(4) - DERREUMAUX (B.) - Les transmissions. - ETAI (1991).
-
(5) - DIXON (J.C.) - Tires, suspension and handling. - 2nd ed., SAE International (1996).
-
(6) - ELLIS (J.R.) - Vehicle handling dynamics. - MEP (1994).
-
(7) - GILLESPIE...
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