AllisonAllison Transmission, Inc

Jean-François Aussillou – Account Manager

21 avril, 2011

Impact du choix du rapport (“ratio”) du différentiel sur les performances d’un

véhicule

Qu’est ce qui affecte les performances d’un véhicule?

• Le rapport poids/puissance• Les courbes caractéristiques du moteur• La calibration de la transmission• N/V

Rapport poids/puissance

60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 1600

10

20

30

40

50

60

70

( GVW (lbs) / Puissance (HP))

Acce

lera

tion

( 0 -

60 M

PH )

La Performance augmente si la masse diminue pour la même puissance.

Courbes caractéristiques du moteur

La plupart des moteurs modernes ont de fortes remontées de couples avec un maximum à un faible régime.

Puissance = Couple (lb ft) x Régime (rpm) 5252

Couple = 5252 x Puissance Régime (rpm)

Calibration - stratégieChangement de rapport

entre puissance et couple maximum

Calibration – stratégie (performance maximum)

4500RDS Upshift Points 2000 rpm EngineS1

500

700

900

1100

1300

1500

1700

1900

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Road Speeds (mph)

S1Optimum Engine Operating Range

N/V

Qu’est ce que c’est?

(N/V) = Rapport de différentiel x Rotations/Mille des pneus 60

N/V, réduction totale entre

l’arbre de transmission et la

route.

Calcul pour une vitesse donnée

“ratio” = 60 x rpm Rev x mph x RT

rpm = régime moteur (tour par minute) (ex.: 1500)Rev = révolution par mille des pneus (ex.: 490)mph = vitesse souhaitée en milles/heure (ex.: 60)RT = rapport de la transmission (ex.: 0.64)

ratio = 60x1500/490x60x0.64 = 4.78

choix 4.56 ou 4.89

Quel rôle joue le “ratio”?

• Il change la vitesse à laquelle se produisent les changements de vitesses

• Il change le régime moteur à la vitesse de croisiére

• Il joue sur la consommation de carburant• Il joue sur les performances en côte• Il joue sur l’effort initial (“wheelslip”)• Il joue sur les capacités de refroidissement

(durant l’opération du convertisseur)

Il change la vitesse à laquelle se produisent les changements de vitesses

Effect of Axle ratio on Shift Speeds

500

700

900

1100

1300

1500

1700

1900

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Road Speed (mph)

5.36

4.56

5.36 axle

4.56 axle

Quel rôle joue le “ratio”?

• Il change la vitesse à laquelle se produisent les changements de vitesses

• Il change le régime moteur à la vitesse de croisière

• Il joue sur la consommation de carburant• Il joue sur les performances en côte• Il joue sur l’effort initial (“wheelslip”)• Il joue sur les capacités de refroidissement

(durant l’opération du convertisseur)

50 55 60 65 70 75750

950

1150

1350

1550

1750

1950

2150

4.56

4.11

Road Speed (mph)

En

gin

e S

pee

d (

rpm

)

4.56 axle 4.11 axle

6th gear

5th gear

Il change le régime moteur à la vitesse de croisiére

Quel rôle joue le “ratio”?

• Il change la vitesse à laquelle se produisent les changements de vitesses

• Il change le régime moteur à la vitesse de croisière

• Il joue sur la consommation de carburant• Il joue sur les performances en côte• Il joue sur l’effort initial (“wheelslip”)• Il joue sur les capacités de refroidissement

(durant l’opération du convertisseur)

Il joue sur la consommation de carburant

Quel rôle joue le “ratio”?

• Il change la vitesse à laquelle se produisent les changements de vitesses

• Il change le régime moteur à la vitesse de croisière• Il joue sur la consommation de carburant• Il joue sur les performances en côte

(“gradeability”)• Il joue sur l’effort initial (“wheelslip”)• Il joue sur les capacités de refroidissement (durant

l’opération du convertisseur)

Ratio – “Gradeability”

0 10 20 30 40 50 60 70 80 900

5

10

15

20

25

30

3.56 RAR4.56 RAR5.63 RAR

Road Speed (MPH)

Gra

deab

ility

(% G

rade

)

Quel rôle joue le “ratio”?

• Il change la vitesse à laquelle se produisent les changements de vitesses

• Il change le régime moteur à la vitesse de croisière

• Il joue sur la consommation de carburant• Il joue sur les performances en côte• Il joue sur l’effort initial (“wheelslip”)• Il joue sur les capacités de refroidissement

(durant l’opération du convertisseur)

“wheelslip” - définition

• Condition à rencontrer dans toutes les applications hors route (“on-off highway”)

• Se produit lorsque l’effort moteur est supérieur à la résistance due à la friction sur les roues motrices (patinage)

• iSCAAN calcule en premiérevitesse avec un coefficient de 0.4et un glissement de 0.15…

Exemple

Check Check Name Recomm/Rating Units Min/

Max Actual OverallStatus

V9 Minimum Required Driveline Ratio For Wheel Slip 3.208   Min 4.890 OK

V21 1st Range Converter Stall Gradeability   percent   45.3  

V13 1st Range 70% Converter Efficiency Net Gradeability   percent   33.5  

V14 1st Range 80% Converter EfficiencyGradeability (low power) 15.0 percent Min 27.9 OK

V17 Maximum Geared Vehicle Speed At Engine Governed Speed   mph   77.2  

V18 Maximum Speed on 0.50%  Grade 65.0 mph Min 76.3 OK

V20 Accel Rate Indicator 6.00   Min 9.02 OK

V43 Heat Generated in 1st Range 70% Converter Efficiency   Btu/min   6405  

V44 Heat Generated in 1st Range 80% Converter Efficiency   Btu/min   4365  

Quel rôle joue le “ratio”?

• Il change la vitesse à laquelle se produisent les changements de vitesses

• Il change le régime moteur à la vitesse de croisière

• Il joue sur la consommation de carburant• Il joue sur les performances en côte• Il joue sur l’effort initial (“wheelslip”)• Il joue sur les capacités de refroidissement

(durant l’opération du convertisseur)

Impact du ratio sur le refroidissement

3.4 3.6 3.8 4 4.2 4.4 4.6 4.8 510

10.5

11

11.5

12

12.5

13

13.5

14

14.5

15

Axle Ratios

Gra

deab

ility

at 8

0% C

.E. (

% G

rade

)

Performance acceptable pour ap-plications routières ( capacité à 80% C.E.)

Performance inacceptable (ca-pacité à 80% C.E. )

Quel rôle ne joue pas le “ratio”?

• Impact négligeable sur l’accélération• Il ne change en rien le régime moteur où ont

lieu les changements de vitesse

Un changement de ratio a un impact infime sur l’accélération

(environ 0.6 seconde de variation entre 3.91 et 5.63)

Acceleration 0-30 mph vs Axle RatioMBE4000 450/1650 at 80,000 lb

14

14.5

15

15.5

16

16.5

17

17.5

2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5

Axle Ratio

Tim

e (s

ec)

0.6 sec

Ratios acceptables

Quel rôle ne joue pas le “ratio”?

• Impact négligeable sur l’accélération• Il ne change en rien le régime moteur où ont

lieu les changements de vitesse

Il ne change en rien le régime moteur où ont lieu les changements de vitesse

• Le changement de rapport de différentiel ne change que la vitesse à laquelle ont lieu les changements de rapport.

Effect of Axle ratio on Shift Speeds

500

700

900

1100

1300

1500

1700

1900

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Road Speed (mph)

5.36

4.56

4.11

5.36 axle

4.56 axle

4.11 axle

Finalement

• En plus du “ratio”, les spécification, la calibration ou l’application du camion,

l’opérateur et son comportement demeure un facteur déterminant de l’efficacité de

l’ensemble d’un véhicule.

PrognosticsEn quoi ça consiste?• Alerter l’opérateur lorsque le moment est venu de remplacer le fluide ou le

filtre, ou lorsqu’une autre opération d’entretien est nécessaire

Comment ça marche?• Oil Life Monitor – Analyseur d’huile, indique que le fluide est proche de la fin

de sa vie utile

• Filter Life Monitor – Indicateur de colmatage, indique que le filtre est proche de la fin de sa vie utile

• Trans Health Monitor – Indicateur d’usure, indique que les embrayages de la transmission ont besoin d’une révision

Quels sont les avantages?• Vie utile maximum des fluides et des filtres

• Planification de l’entretien facilitée

• Réduction des frais d’entretien