Article annexe VI

VÉRIFICATION DES DONNÉES CONCERNANT LES BOÎTES DE VITESSES, LES CONVERTISSEURS DE COUPLE, LES AUTRES COMPOSANTS DE TRANSFERT DE COUPLE ET LES COMPOSANTS DE TRANSMISSION SUPPLÉMENTAIRES

1. Introduction

La présente annexe contient les dispositions relatives à la certification concernant les pertes de couple des boîtes de vitesses, autres composants de transfert de couple (OTTC), autres composants de transfert de couple et composants de transmission supplémentaires (ADC) pour les véhicules utilitaires lourds. Elle définit en outre les procédures de calcul pour les pertes de couple standard.

Les convertisseurs de couple (TC), les autres composants de transfert de couple (OTTC) et les composants de transmission supplémentaires (ADC) peuvent être soumis aux essais en combinaison avec une boîte de vitesses ou en tant qu'entité distincte. Si ces composants sont soumis aux essais séparément, les dispositions des points 4, 5 et 6 s'appliquent. Les pertes de couple résultant du mécanisme d'entraînement entre la boîte de vitesses et ces composants peuvent être ignorées.

2. Définitions

Pour les besoins de la présente annexe, on entend par:

1) «boîte de transfert»un système qui divise la puissance du moteur d'un véhicule et la dirige vers les essieux moteurs avant et arrière. Elle est installée derrière la boîte de vitesses et les arbres de transmission avant et arrière y sont reliés. Elle se compose soit d'un jeu de pignons, soit d'un système de transmission par chaîne dans lequel la puissance est distribuée à partir de la boîte de vitesses vers les essieux. La boîte de transfert permet généralement de changer de rapport entre le mode de transmission normal (roues motrices à l'avant ou à l'arrière), le mode de traction gamme haute (roues motrices à l'avant et à l'arrière), le mode de traction gamme basse et le point mort;

2) «rapport de démultiplication»le rapport de démultiplication en marche avant entre la vitesse de l'arbre d'entrée (vers le moteur principal) et la vitesse de l'arbre de sortie (vers les roues motrices) sans glissement (i = nin/nout);

3) «plage de rapports»le rapport entre le plus grand et le plus petit rapport de démultiplicationen marche avant dans une boîte de vitesses, φtot = imax/imin;

4) «boîte de vitesses à relais mécanique»une boîte de vitesses comportant un grand nombre de rapports en marche avant et/ou une plage de rapports étendue, composée de groupes relais combinés pour utiliser les parties qui transfèrent le plus de puissance de plusieurs rapports en marche avant;

5) «section principale»le groupe relais présentant le plus grand nombre de rapports en marche avant dans une boîte de vitesses à relais mécanique;

6) «section doubleur de gamme»un groupe relais normalement relié en série à la section principale d'une boîte de vitesses à relais mécanique. La section doubleur de gamme permet de commuter généralement entre deux gammes de rapports en marche avant. Les rapports en marche avant inférieurs de la boîte de vitesses complète sont matérialisés par la gamme basse. Les rapports supérieurs sont matérialisés par la gamme haute;

7) «médiateur»un système qui divise les rapports de la section principale en deux (en général) variantes, rapports bas et rapports hauts, dont les rapports de démultiplication sont proches comparés à la plage de rapports de la boîte de vitesses. Le médiateur peut être un groupe relais distinct, un dispositif rapporté, un élément intégré à la section principale ou une combinaison de tout cela;

8) «embrayage à denture»un embrayage dans lequel le couple est transmis principalement par les forces normales entre des dents qui s'engrènent les unes dans les autres. Un embrayage à denture peut être engagé ou désengagé. Il est utilisé uniquement en l'absence de charge (par exemple aux changements de rapport dans le cas d'une boîte manuelle);

9) «renvoi d'angle réducteur»un dispositif qui transmet la force de rotation entre des arbres non parallèles, souvent utilisé avec un moteur orienté de façon transversale et une entrée longitudinale vers l'essieu moteur;

10) «embrayage à friction»un embrayage assurant le transfert du couple de propulsion, dans lequel le couple est trasmis durablement par les forces de frottement. Un embrayage à friction peut transmettre le couple tout en glissant, et peut donc (mais ce n'est pas impératif) être actionné au moment du démarrage et des changements de rapport (transfert de puissance retenu lors du changement de rapport);

11) «synchroniseur»un type d'embrayage à denture dans lequel un dispositif de friction est utilisé pour égaliser les vitesses de rotation des pièces devant s'engager;

12) «rendement d'engrènement»le rapport entre la puissance de sortie et la puissance d'entrée lors de la transmission à un engrènement de marche avant à mouvement relatif;

13) «rapport extra-lent»un rapport inférieur de marche avant (avec un rapport de réduction de la vitesse plus important que celui des autres vitesses), conçu pour être utilisé dans des cas exceptionnels, notamment dans les manœuvres à faible vitesse ou des démarrages en côte occasionnels;

14) «prise de force (PTO)»un dispositif sur une boîte de vitesses ou un moteur auquel il est possible de brancher un dispositif auxiliaire à entraîner, par exemple une pompe hydraulique;

15) «mécanisme d'entraînement de prise de force»un dispositif dans une boîte de vitesses qui permet l'installation d'une prise de force;

16) «embrayage à verrouillage»un embrayage à friction dans un convertisseur de couple hydrodynamique; il permet de relier le côté entrée et le côté sortie, éliminant ainsi le glissement. Dans certains cas, le glissement permanent des vitesses fixes est destiné, par exemple, à empêcher les vibrations;

17) «embrayage de démarrage»un embrayage qui adapte la vitesse entre le moteur et les roues motrices lorsque le véhicule démarre. L'embrayage de démarrage se situe généralement entre le moteur et la boîte de vitesses;

18) «boîte de vitesses manuelle synchronisée (SMT)»une boîte de vitesses manuelle avec deux rapports commutables ou plus qui sont obtenus au moyen de synchroniseurs. Le changement de rapport se fait normalement lors d'une déconnexion temporaire entre la boîte et le moteur, au moyen d'un embrayage (en général l'embrayage de démarrage du véhicule);

19) «boîte de vitesses manuelle automatisée ou boîte automatique à engagement mécanique (AMT)»une boîte de vitesses à changement de rapport automatique, avec deux rapports de vitesse commutables ou plus qui sont obtenus au moyen d'embrayages à denture (synchronisés ou non). Le changement de rapport se fait lors d'une déconnexion temporaire entre la boîte et le moteur. Les changements de rapport sont effectués par un système à commande électronique qui gère le moment du changement, l'activation de l'embrayage entre le moteur et la boîte de vitesses, ainsi que le régime et le couple du moteur. Le système sélectionne et engage automatiquement le rapport de marche avant le mieux adapté, mais le conducteur peut reprendre le contrôle à l'aide d'un mode manuel;

20) «boîte de vitesses à double embrayage (DCT)»une boîte de vitesses à changement de rapport automatique, composée de deux embrayages à friction et de plusieurs rapports de commutables qui sont obtenus au moyen d'embrayages à denture. Les changements de rapport sont effectués par un système à commande électronique qui gère le moment du changement, l'activation des embrayages, ainsi que le régime et le couple du moteur. Le système sélectionne automatiquement le rapport le mieux adapté, mais le conducteur peut reprendre le contrôle à l'aide d'un mode manuel. Dans certains cas, le glissement permanent des vitesses fixes est destiné, par exemple, à empêcher les vibrations;

21) «ralentisseur»un dispositif de freinage auxiliaire installé dans le groupe motopropulseur d'un véhicule, qui sert au freinage permanent;

22) «boîte S»une boîte de vitesses automatique servocommandée (APT) avec disposition en série d’un convertisseur de couple et des pièces mécaniques de la boîte de vitesses qui y sont reliées;

23) «boîte P»une APT avec disposition en parallèle d’un convertisseur de couple et des pièces mécaniques de la boîte de vitesses qui y sont reliées (par exemple dans les installations avec division de puissance);

24) «boîte de vitesses automatique servocommandée (APT)»une boîte de vitesses à changement de rapport automatique, composée de plus de deux embrayages à friction et de plusieurs rapports commutables qui sont obtenus principalement au moyen de ces embrayages à friction. Les changements de rapport sont effectués par un système à commande électronique qui gère le moment du changement, l'activation des embrayages, ainsi que le régime et le couple du moteur. Le système sélectionne automatiquement le rapport le mieux adapté, mais le conducteur peut reprendre le contrôle à l'aide d'un mode manuel. Le changement de rapport se fait généralement sans interruption de traction (embrayage à friction vers embrayage à friction);

25) «système de conditionnement de l'huile»un système externe qui prépare l'huile d'une boîte de vitesses lors des essais. Le système fait circuler l'huile vers et à partir de la boîte de vitesses. L'huile est ainsi filtrée et/ou portée à la bonne température;

26) «système de lubrification intelligente»un système qui a une incidence sur les pertes indépendantes de la charge (également appelées pertes en rotation ou pertes de traînée) de la boîte de vitesses en fonction du couple d'entrée et/ou du transfert de puissance à travers la boîte de vitesses. Il s'agit par exemple des pompes de pression à commande hydraulique pour les freins et les embrayages dans une APT, du niveau d'huile variable contrôlé dans la boîte de vitesses, du débit et de la pression d'huile variables contrôlés pour la lubrification et le refroidissement dans la boîte de vitesses. La lubrification intelligente peut aussi inclure le contrôle de la température de l'huile de la boîte de vitesses, mais les systèmes de lubrification intelligente conçus uniquement pour contrôler la température ne sont pas pris en compte dans le présent règlement, car la procédure d'essai de la boîte de vitesses est assortie de températures d'essai fixes;

27) «dispositif auxiliaire électrique de boîte de vitesses»un dispositif auxiliaire électrique utilisé pour le fonctionnement de la boîte de vitesses dans des conditions stationnaires. Une pompe électrique de refroidissement/lubrification en est un exemple typique (au contraire des actionneurs de rapport de vitesse électriques et des systèmes de commande électronique, notamment les électrovannes, car ce sont de faibles consommateurs d'énergie, surtout dans des conditions de fonctionnement stationnaires);

28) «indice de viscosité d'un type d'huile»un indice de viscosité tel que défini par SAE J306;

29) «huile de remplissage en usine»l'indice de viscosité du type d'huile utilisé pour le remplissage en usine de l'huile destinée à rester dans une boîte de vitesses, un convertisseur de couple, un autre composant de transfert de couple ou un composant de transmission supplémentaire pour la première période de service;

30) «système de transmission»la disposition des arbres, pignons et embrayages dans une boîte de vitesses;

31) «transfert de puissance»le parcours de transfert de la puissance de l'entrée à la sortie d'une boîte de vitesses, passant par les arbres, les pignons et les embrayages;

32) «différentiel»un dispositif qui sépare un couple en deux branches, par exemple pour les roues du côté gauche et celles du côté droit, tout en permettant à ces branches de tourner à des vitesses inégales. La fonction de répartition du couple peut être biaisée ou désactivée par un dispositif de freinage différentiel ou de blocage différentiel (le cas échéant);

33) «boîte N»une APT sans convertisseur de couple.

3. Procédure d'essai pour les boîtes de vitesses

Afin de contrôler les pertes d'une boîte de vitesses, la cartographie des pertes de couple doit être mesurée pour chaque type de boîte de vitesses. Les boîtes de vitesses peuvent être regroupées en familles ayant des données similaires ou équivalentes en rapport avec les émissions de CO2, conformément aux dispositions de l'appendice 6 de la présente annexe.

Afin de déterminer les pertes de couple des boîtes de vitesses, le demandeur d'un certificat applique l'une des méthodes suivantes pour chaque rapport de vitesse en marche avant (à l'exclusion des rapports extra-lents).

(1) Option 1: mesure des pertes indépendantes du couple, calcul des pertes dépendantes du couple.

(2) Option 2: mesure des pertes indépendantes du couple, mesure des pertes de couple au couple maximal et interpolation des pertes dépendantes du couple sur la base d'un modèle linéaire.

(3) Option 3: mesure des pertes de couple totales.

3. 1.

Option 1: mesure des pertes indépendantes du couple, calcul des pertes dépendantes du couple.

La perte de couple Tl,in sur l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses est calculée au moyen de l'équation

Tl,in(nin,Tin,gear) = Tl,in,min_loss + fT × Tin + floss_corr × Tin + Tl,in,min_el + fel_corr × Tin + flosstcc × Tin

Le facteur de correction pour les pertes de couple hydrauliques dépendantes du couple est calculé au moyen de l'équation

floss_corrTl,in,max_lossTl,in,min_lossTmax,in

Le facteur de correction pour les pertes de couple électriques dépendantes du couple est calculé au moyen de l'équation

fel_corrTl,in,max_elTl,in,min_elTmax,in

La perte de couple au niveau de l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses provoquée par la consommation de puissance du dispositif auxiliaire électrique de boîte de vitesses est calculée au moyen de l'équation

Tl,in,elPel0,7nin2π60

Le facteur de correction pour les pertes d’embrayage à verrouillage du convertisseur de couple glissant tel que défini au point 2 16) ou dans un embrayage latéral d’entrée glissant tel que défini au point 2 20) doit être calculé comme suit:

flosstccΔntccnin

où:

Tl,inla perte de couple liée à l'arbre d'entrée [Nm]

Tl,in,min_lossla perte indépendante du couple au niveau de perte hydraulique minimale (pression principale minimale, débits de refroidissement/lubrification minimaux, etc.), mesurée avec un arbre de sortie en rotation libre à partir d'un essai sans charge [Nm]

Tl,in,max_lossla perte indépendante du couple au niveau de perte hydraulique maximale (pression principale maximale, débits de refroidissement/lubrification maximaux, etc.), mesurée avec un arbre de sortie en rotation libre à partir d'un essai sans charge [Nm]

floss_corrla correction de perte pour le niveau de perte hydraulique dépendante du couple d'entrée [-]

ninla vitesse de rotation au niveau de l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses (en aval du convertisseur de couple, le cas échéant) [tours/min.]

fTle coefficient de perte de couple = 1 – ηT

Tinle couple au niveau de l'arbre d'entrée [Nm]

ηTle rendement dépendant du couple (à calculer); pour un rapport direct fT = 0,007 (ηT = 0,993) [-]

fel_corrla correction de perte pour le niveau de perte de puissance électrique dépendante du couple d'entrée [-]

Tl,in, ella perte de couple supplémentaire sur l'arbre d'entrée par les consommateurs électriques [Nm]

Tl,in,min_ella perte de couple supplémentaire sur l'arbre d'entrée par les consommateurs électriques correspondant à la puissance électrique minimale [Nm]

Tl,in,max_ella perte de couple supplémentaire sur l'arbre d'entrée par les consommateurs électriques correspondant à la puissance électrique maximale [Nm]

Pella consommation de puissance électrique des consommateurs électriques dans une boîte de vitesses, mesurée lors de l'essai de perte de la boîte de vitesses [W]

Tmax,inle couple d'entrée maximal autorisé pour n'importe quel rapport en marche avant dans la boîte de vitesses [Nm]

floss_tccle facteur de correction des pertes pour l’embrayage du convertisseur de couple glissant (ou pour l’embrayage latéral d’entrée)

ntccla différence de vitesse entre le côté amont et le côté aval de l’embrayage à verrouillage du convertisseur de couple glissant tel que défini au point 2 16) ou de l’embrayage latéral d’entrée glissant tel que défini au point 2 20) [tours/min] (la vitesse en aval de l’embrayage glissant est la vitesse nin à l’arbre d’entrée de la boîte de vitesses)

3. 1.1.

Les pertes dépendantes du couple d'un système de boîte de vitesses sont déterminées comme indiqué ci-après:

Dans le cas de transferts de puissance multiples parallèles et nominalement équivalents, comme les arbres de jalonnage doubles ou plusieurs pignons dans un engrenage planétaire par exemple, qui peuvent être considérés comme un transfert de puissance unique dans cette section.

3. 1.1.1.

Pour chaque rapport indirect g de boîtes de vitesses courantes, avec un transfert de puissance non divisé et des jeux d'engrenages ordinaires, non planétaires, les étapes ci-après sont effectuées.

3. 1.1.2.

Pour chaque engrènement actif, le rendement dépendant du couple est fixé à des valeurs constantes de ηm:

engrènements extérieurs – extérieursηm = 0,986

engrènements extérieurs – intérieursηm = 0,993

engrènements de renvoi d'angle réducteurηm = 0,97

(En alternative, les pertes de renvoi d'angle réducteur peuvent être déterminées par des essais séparés, tels que prévus au point 6 de la présente annexe.)

3. 1.1.3.

Le produit de ces rendements dépendants du couple dans les engrènements actifs est multiplié par un rendement de roulement dépendant du couple ηb = 99,5 %.

3. 1.1.4.

Le rendement total dépendant du couple pour le rapport ηTg est calculé au moyen de l'équation suivante:

ηTg = ηb * ηm,1 * ηm,2 * […] * ηm,n

3. 1.1.5.

Le coefficient de perte dépendante du couple pour le rapport fTg est calculé au moyen de l'équation suivante:

fTg = 1 – ηTg

3. 1.1.6.

La perte dépendante du couple sur l'arbre d'entrée pour le rapport Tl,ibTg est calculée au moyen de l'équation suivante:

Tl,inTg = fTg * Tin

3. 1.1.7.

Le rendement dépendant du couple de la section doubleur de gamme planétaire en position gamme basse pour le cas particulier des boîtes de vitesses composées d'une section principale de type arbre de jalonnage en série avec une section doubleur de gamme planétaire (avec une couronne non rotative et le porte-satellites relié à l'arbre de sortie) peut, en alternative à la procédure visée au point 3.1.1.8., être calculé au moyen de l'équation suivante:

ηlowrange1ηm,ringηm,sunzringzsun1zringzsun

où:

ηm,ringle rendement dépendant du couple de l'engrènement couronne-à –satellite = 99,3 % [-]

ηm,sunle rendement dépendant du couple de l'engrènement satellite-à –soleil = 98,6 % [-]

zsunle nombre de dents du soleil de la section doubleur de gamme [-]

zringle nombre de dents de la couronne de la section doubleur de gramme [-]

La section doubleur de gamme planétaire est considérée comme un engrènement supplémentaire à l'intérieur de la section principale de l'arbre de jalonnage, et son rendement dépendant du couple ηlowrange est inclus dans la détermination des rendements totaux dépendants du couple ηTg pour les rapports de gamme basse dans le calcul visé au point 3.1.1.4.

3. 1.1.8.

Pour tous les autres types de boîtes de vitesses avec des transferts de puissance divisés plus complexes et/ou des engrenages planétaires (par exemple une boîte de vitesses planétaire automatique conventionnelle), la méthode simplifiée ci-après est utilisée pour déterminer le rendement dépendant du couple. Cette méthode concerne les boîtes de vitesses composées d'engrenages ordinaires, non planétaires et/ou planétaires de type couronne-satellite-soleil. En alternative, le rendement dépendant du couple peut être calculé sur la base du règlement VDI no 2157. Les deux calculs utilisent les mêmes valeurs constantes de rendement d'engrènement définies au point 3.1.1.2.

Dans ce cas, pour chaque rapport indirect g, les étapes ci-dessous sont exécutées.

3. 1.1.9.

En supposant une vitesse de rotation d'entrée de 1 rad/s et un couple d'entrée de 1 Nm, on établit un tableau des valeurs de vitesse (Ni) et de couple (Ti) pour tous les pignons avec un axe de rotation fixe (soleils, couronnes et pignons ordinaires) et les porte-satellites. Les valeurs de vitesse et de couple suivent la règle de la main droite, le sens positif correspondant au sens de rotation du moteur.

3. 1.1.10.

Pour chaque engrenage planétaire, les vitesses relatives soleil-à -porte-satellites et couronne-à -porte-satellites sont calculées comme suit:

Nsun–carrier = Nsun – Ncarrier

Nring–carrier = Nring – Ncarrier

où:

Nsunla vitesse de rotation du soleil [rad/s]

Nringla vitesse de rotation de la couronne [rad/s]

Ncarrierla vitesse de rotation du porte-satellites [rad/s]

3. 1.1.11.

Les puissances qui produisent des pertes dans les engrènements sont calculées comme suit.

Pour chaque jeu d'engrenages ordinaire, non planétaire, la puissance P est calculée au moyen des formules:

P1 = N1 · T1

P2 = N2 · T2

où:

Pla puissance de l'engrènement [W]

Nla vitesse de rotation du pignon [rad/s]

Tle couple du pignon [Nm]

Pour chaque engrenage planétaire, la puissance virtuelle du soleil Pv,sun et de la couronne Pv,ring sont calculées au moyen des formules:

Pv,sun = Tsun · (Nsun – Ncarrier) = Tsun · Nsun/carrier

Pv,ring = Tring · (Nring – Ncarrier) = Tring · Nring/carrier

où:

Pv,sunla puissance virtuelle du soleil [W]

Pv,ringla puissance virtuelle de la couronne [W]

Tsunle couple du soleil [Nm]

Tcarrierle couple du porte-satellites [Nm]

Tringle couple de la couronne [Nm]

Les résultats de puissance virtuelle négatifs indiquent la puissance qui quitte le jeu d'engrenages, tandis que les résultats positifs indiquent la puissance qui pénètre dans le jeu d'engrenages.

Les puissances ajustées des pertes Padj des engrènements sont calculées comme suit.

Pour chaque jeu d'engrenages ordinaire, non planétaire, la puissance négative est multipliée par le rendement dépendant du couple approprié ηm:

Pi > 0 ⇒ Pi,adj = Pi

Pi < 0 ⇒ Pi,adj = Pi · ηmi

où:

Padjles puissances ajustées des pertes des engrènements [W]

ηmle rendement dépendant du couple (en fonction de l'engrènement; voir 3.1.1.2.) [-]

Pour chaque engrenage planétaire, la puissance virtuelle négative est multipliée par les rendements dépendants du couple soleil-à-satellite ηmsun et couronne-à-satellite ηmring:

Pv,i ≥ 0 ⇒ Pi,adj = Pv,i

Pv,i < 0 ⇒ Pi,adj = Pi · ηmsun · ηmring

où:

ηmsunle rendement dépendant du couple soleil-à-satellite [-]

ηmringle rendement dépendant du couple couronne-à-satellite [-]

3. 1.1.12.

Toutes les valeurs de puissance ajustées des pertes sont ajoutées à la perte de puissance de l'engrènement dépendante du couple Pm,loss du système de boîte de vitesses, en référence à la puissance d'entrée:

Pm,loss = ΣPi,adj

où:

itous les pignons avec un axe de rotation fixe [-]

Pm,lossla perte de puissance de l'engrènement dépendante du couple du système de boîte de vitesses [W]

3. 1.1.13.

Le coefficient de perte dépendante du couple pour les roulements,

fT,bear = 1 – ηbear = 1 – 0,995 = 0,005

et le coefficient de perte dépendante du couple pour l'engrènement

fT,gearmeshPm,lossPinPm,loss1Nm1 rads

sont ajoutés pour obtenir le coefficient de perte total dépendante du couple fT pour le système de boîte de vitesses:

fT = fT,gearmesh + fT,bear

où:

fTle coefficient de perte total dépendante du couple pour le système de boîte de vitesses [-]

fT,bearle coefficient de perte dépendante du couple pour les roulements [-]

fT,gearmeshle coefficient de perte dépendante du couple pour les engrènements [-]

Pinla puissance d'entrée fixe de la boîte de vitesses, Pin = (1 Nm * 1 rad/s) [W]

3. 1.1.14.

Les pertes dépendantes du couple sur l'arbre d'entrée pour un rapport donné sont calculées au moyen de l'équation suivante:

Tl,inT = fT * Tin

où:

Tl,inTla perte dépendante du couple liée à l'arbre d'entrée [Nm]

Tinle couple au niveau de l'arbre d'entrée [Nm]

3. 1.2.

Les pertes indépendantes du couple sont mesurées conformément à la procédure décrite ci-après.

3. 1.2.1. Prescriptions générales

La boîte de vitesses utilisée pour les mesures doit être conforme aux spécifications des dessins pour les boîtes de vitesses produites en série et doit être neuve.

Des modifications de la boîte de vitesses sont autorisées pour satisfaire aux prescriptions de la présente annexe pour les besoins des essais, notamment pour l'inclusion de capteurs de mesure ou l'adaptation d'un système externe de conditionnement de l'huile.

Les limites de tolérance décrites dans le présent point renvoient à des valeurs de mesure sans incertitude liée aux capteurs.

La durée totale de l'essai par boîte de vitesses et par rapport ne doit pas dépasser 5 fois la durée réelle de l'essai par rapport (ce qui permet un nouvel essai de la boîte de vitesses si nécessaire en cas d'erreur de mesure ou du banc d'essai).

La même boîte de vitesses peut être utilisée pour un maximum de 10 essais différents, par exemple pour les essais de pertes de couple de boîte de vitesses concernant des variantes avec et sans ralentisseur (avec des prescriptions différentes en matière de température) ou avec des huiles différentes. Si la même boîte de vitesses est utilisée pour des essais d'huiles différentes, on commencera par l'huile de remplissage en usine recommandée.

Il n'est pas permis d'effectuer un essai donné plusieurs fois dans le but de choisir une série d'essais obtenant les résultats les plus faibles.

À la demande de l'autorité chargée de la réception, le demandeur d'un certificat précise et apporte la preuve de la conformité aux prescriptions définies dans la présente annexe.

3. 1.2.2. Mesures différentielles

Afin de soustraire les influences dues à la configuration du banc d'essai (par exemple roulements, embrayages) des pertes de couple mesurées, des mesures différentielles sont autorisées pour déterminer ces couples parasites. Ces mesures sont effectuées aux mêmes points de vitesse et à la ou aux mêmes températures ±3 K des roulements du banc d’essai que ceux utilisés pour les essais. L'incertitude de mesure des capteurs de couple doit être inférieure à 0,3 Nm.

3. 1.2.3. Rodage

À la demande du candidat à la certification, une procédure de rodage peut être appliquée à la boîte de vitesses. Les dispositions suivantes s'appliquent à cette procédure de rodage.

3. 1.2.3.1.

La procédure ne doit pas dépasser une durée de 30 heurespar rapport et de 100 heures au total.

3. 1.2.3.2.

L'application du couple d'entrée est limitée à 100 % du couple d'entrée maximum.

3. 1.2.3.3.

La vitesse d'entrée maximale est limitée par la vitesse maximale spécifiée pour la boîte de vitesses.

3. 1.2.3.4.

Le profil de vitesse et de couple pour la procédure de rodage est précisé par le constructeur.

3. 1.2.3.5.

La procédure de rodage est documentée par le constructeur en termes de durée, de vitesse, de couple et de température de l'huile, et fait l'objet d'un rapport à l'autorité chargée de la réception.

3. 1.2.3.6.

Les prescriptions relatives à la température ambiante (3.1.2.5.1), l'exactitude de mesure (3.1.4), la configuration d'essai (3.1.8) et l'angle d'installation (3.1.3.2) ne s'appliquent pas à la procédure de rodage.

3. 1.2.4. Préconditionnement

3. 1.2.4.1.

Le préconditionnement de la boîte de vitesses et des équipements du banc d'essai est autorisé, afin d'atteindre des températures correctes et stables avant les procédures de rodage et d'essai.

3. 1.2.4.2.

Le préconditionnement est effectué sans couple appliqué à l’arbre non moteur.

3. 1.2.4.3.

La vitesse d'entrée maximale est limitée par la vitesse maximale spécifiée pour la boîte de vitesses.

3. 1.2.4.4.

La durée maximale combinée pour le préconditionnement ne doit pas dépasser 50 heures au total pour une seule boîte de vitesses. Étant donné que la série d'essais complète d'une boîte de vitesses peut être divisée en plusieurs séquences d'essais (chaque rapport soumis aux essais dans le cadre d'une séquence distincte, par exemple), le préconditionnement peut lui aussi être divisé en plusieurs séquences. Chacune des séquences de préconditionnement ne doit pas dépasser 100 minutes.

3. 1.2.4.5.

La durée de préconditionnement n'est pas prise en compte dans le temps consacré aux procédures de rodage ou d'essai.

3. 1.2.5. Conditions d'essai

3. 1.2.5.1. Température ambiante

La température ambiante pendant l'essai doit se situer dans une fourchette de 25 °C ±10 K.

La température ambiante est mesurée à 1 m de distance sur le côté de la boîte de vitesses.

La limite de température ambiante ne s'applique pas à la procédure de rodage.

3. 1.2.5.2. Température de l'huile

Aucun chauffage externe n'est autorisé, sauf pour l'huile.

Pendant de la mesure (hors stabilisation), les limites de température ci-après s'appliquent.

Pour les boîtes de vitesses SMT/AMT/DCT, la température de l'huile au bouchon de vidange ne doit pas dépasser 83 °C lorsque la mesure est effectuée sans ralentisseur et 87 °C avec un ralentisseur monté sur la boîte de vitesses. Si les mesures d'une boîte de vitesses sans ralentisseur doivent être combinées avec des mesures séparées effectuées sur un ralentisseur, la limite de température la plus basse s'applique afin de compenser le mécanisme d'entraînement du ralentisseur et le démultiplicateur, ainsi que l'embrayage dans le cas d'un ralentisseur pouvant être désengagé.

Pour les boîtes de vitesses planétaires à convertisseur de couple et les boîtes de vitesses ayant plus de deux embrayages à friction, la température de l'huile au bouchon de vidange ne doit pas dépasser 93°C sans ralentisseur et 97 °C avec un ralentisseur.

Afin d'appliquer les limites de température supérieures définies ci-dessus pour les essais avec ralentisseur, ce dernier est intégré dans la boîte de vitesses ou s'accompagne d'un système de refroidissement ou d'huile intégré avec la boîte de vitesses.

Les mêmes spécifications de température de l'huile que pour les essais normaux s'appliquent lors de la procédure de rodage.

Des pics de température de l'huile exceptionnels jusqu'à 110 °C sont admis dans les conditions suivantes:

(1) lors de la procédure de rodage jusqu'à un maximum de 10 % de la durée de rodage appliquée,

(2) pendant la période de stabilisation.

La température de l'huile est mesurée au niveau du bouchon de vidange ou dans le carter d'huile.

3. 1.2.5.3. Qualité de l'huile

Lors des essais, il convient d'utiliser l'huile du premier remplissage neuve recommandée pour le marché européen. La même huile de remplissage peut être utilisée pour le rodage et la mesure du couple.

3. 1.2.5.4. Viscosité de l'huile

Si plusieurs huiles sont recommandées pour le premier remplissage, elles sont considérées comme équivalentes si leur viscosité cinématique se situe dans une fourchette de 10 % des unes par rapport aux autres à la même température (selon la marge de tolérance spécifiée pour KV100). On considère qu'une huile de viscosité inférieure à celle de l'huile utilisée lors de l'essai donne des pertes inférieures pour les essais réalisés avec cette option. Toute huile de premier remplissage supplémentaire doit soit se trouver dans la marge de tolérance de 10 %, soit avoir une viscosité inférieure à celle de l'huile de l'essai concerné par le même certificat.

3. 1.2.5.5. Niveau d'huile et conditionnement

Le niveau d'huile doit correspondre aux caractéristiques nominales pour la boîte de vitesses.

Si un système externe de conditionnement de l'huile est utilisé, l'huile située à l'intérieur de la boîte de vitesses doit être maintenue au volume spécifié qui correspond au niveau d'huile spécifié.

Afin de veiller à ce que le système externe de conditionnement de l'huile n'influe pas sur l'essai, un point d'essai doit être mesuré avec le système de conditionnement activé et désactivé. L'écart entre les deux mesures de la perte de couple (=couple d'entrée) doit être inférieur à 5 %. Ce point d'essai est spécifié comme suit:

(1) rapport = rapport indirect le plus élevé,

(2) vitesse d’entrée = au minimum 60 % de la vitesse d’entrée maximale, pas plus de 80 % de la vitesse d’entrée maximale,

(3) températures prescrites au point 3.1.2.5.

Pour les boîtes de vitesses avec contrôle de pression hydraulique ou système de lubrification intelligent, la mesure des pertes indépendantes du couple est réalisée avec deux réglages différents: d'abord avec la pression du système de boîte de vitesses réglée au moins sur la valeur minimale pour les conditions avec rapport de vitesse engagé, puis une seconde fois avec la pression hydraulique maximale possible (voir 3.1.6.3.1).

3. 1.3. Installation

3. 1.3.1.

La machine électrique et le capteur de couple doivent être montés du côté entrée de la boîte de vitesses. Le ou les arbres de sortie doivent tourner librement. Dans le cas d’une boîte de vitesses avec différentiel intégré, par exemple pour le fonctionnement des roues avant motrices, les extrémités de sortie peuvent être verrouillées par rotation les unes dans les autres (par exemple, par un blocage du différentiel activé ou par tout autre verrouillage mécanique du différentiel mis en œuvre uniquement pour la mesure).

3. 1.3.2.

L'installation de la boîte de vitesses se fait avec un angle d'inclinaison comme pour l'installation dans le véhicule, conformément au dessin d'homologation ± 1°, ou à 0° ± 1°.

3. 1.3.3.

La pompe à huile interne est incluse dans la boîte de vitesses.

3. 1.3.4.

Si un refroidisseur d'huile est facultatif ou requis avec la boîte de vitesses, celui-ci peut être exclu de l'essai ou il est possible d'utiliser n'importe quel refroidisseur d'huile lors de l'essai.

3. 1.3.5

Les essais sur la boîte de vitesses peuvent être effectués avec ou sans mécanisme d'entraînement de prise de force et/ou prise de force. Pour établir les pertes de puissance des prises de force et/ou des mécanismes d'entraînement de prise de force, les valeurs de l' annexe IX du présent règlement s'appliquent. Ces valeurs supposent que la boîte de vitesses est soumise aux essais sans mécanisme d'entraînement de prise de force et/ou prise de force.

3. 1.3.6.

La mesure de la boîte de vitesses peut être effectuée avec ou sans embrayage sec unique (avec une ou deux plaques) installé. Les embrayages de tout autre type sont installés pendant l'essai.

3. 1.3.7.

L'incidence individuelle des charges parasites est calculée pour chaque configuration spécifique de banc d'essai et chaque capteur de couple, comme indiqué au point 3.1.8.

3. 1.4. Équipement de mesure

Les équipements du laboratoire d'étalonnage doivent être conformes aux prescriptions de la norme IATF 16949, ou de la série de normes ISO 9000, ou de la norme ISO/IEC 17025. Tous les équipements de mesure de référence du laboratoire, utilisés pour l'étalonnage et/ou la vérification, doivent se référer à des normes nationales (internationales).

3. 1.4.1. Couple

L'incertitude de mesure des capteurs de couple doit être inférieure à 0,3 Nm.

L'utilisation de capteurs de couple avec des incertitudes de mesure supérieures est admise si la part d'incertitude dépassant 0,3 Nm peut être calculée et est ajoutée à la perte de couple mesurée comme indiqué au point 3.1.8. Incertitude de mesure.

3. 1.4.2. Vitesse

L'incertitude des capteurs de vitesse ne doit pas dépasser ± 1 tour par minute.

3. 1.4.3. Température

L'incertitude des sondes de température pour la mesure de la température ambiante ne doit pas dépasser ± 1,5 K.

L'incertitude des sondes de température pour la mesure de la température de l'huile ne doit pas dépasser ± 1,5 K.

3. 1.4.4. Pression

L'incertitude des capteurs de pression ne doit pas dépasser 1 % de la pression maximale mesurée.

3. 1.4.5. Tension

L'incertitude du voltmètre ne doit pas dépasser 1 % de la tension maximale mesurée.

3. 1.4.6. Intensité du courant

L'incertitude de l'ampèremètre ne doit pas dépasser 1 % de l'intensité maximale mesurée.

3. 1.5. Enregistrement des signaux et données de mesure

Les signaux suivants, au minimum, doivent être enregistrés lors de la mesure:

(1) couples d'entrée [Nm];

(2) vitesses de rotation d'entrée [tours/min.];

(3) température ambiante [°C];

(4) température de l'huile [°C].

Si la boîte de vitesses est équipée d'un système de passage des rapports et/ou d'embrayage contrôlé par la pression hydraulique ou d'un système de lubrification intelligent à entraînement mécanique, il convient d'enregistrer en plus:

(5) pression de l'huile [kPa].

Si la boîte de vitesses est équipée d'un dispositif auxiliaire électrique de boîte de vitesses, il convient d'enregistrer en plus:

(6) tension du dispositif auxiliaire électrique de boîte de vitesses [V];

(7) intensité du dispositif auxiliaire électrique de boîte de vitesses [A].

Pour les mesures différentielles destinées à compenser les influences dues à la configuration du banc d'essai, il convient d'enregistrer en plus:

(8) température des roulements du banc d'essai [°C].

La fréquence de prélèvement et d'enregistrement est égale ou supérieure à 100 Hz.

Un filtre passe-bas est appliqué afin de réduire les erreurs de mesure.

3. 1.6. Procédure d'essai

3. 1.6.1. Compensation de signal de couple nul

Le signal nul du ou des capteurs de couple est mesuré. Le ou les capteurs doivent être installés sur le banc d'essai pour la mesure. La transmission du banc d'essai (entrée et sortie) doit être exempte de charge. L'écart du signal mesuré par rapport au zéro doit être compensé.

3. 1.6.2. La perte de couple est mesurée pour les points de vitesse suivants (vitesse de l’arbre d’entrée): 600, 900, 1 200, 1 600, 2 000, 2 500, 3 000, 4 000 tours/min et multiples de 10 de ces valeurs jusqu’à la vitesse maximale par rapport conformément aux caractéristiques de la boîte de vitesses ou jusqu’au dernier point de vitesse avant la vitesse maximale définie. Il est permis de mesurer des points de vitesse intermédiaires supplémentaires.

La rampe de vitesse (temps de passage d’un point de vitesse à l’autre) ne doit pas dépasser 20 secondes.

3. 1.6.3. Séquence de mesure

3. 1.6.3.1. Si la boîte de vitesses est équipée de systèmes de lubrification intelligents et/ou de dispositifs auxiliaires électriques de boîte de vitesses, la mesure est réalisée avec deux réglages de mesure de ces systèmes.

Une première séquence de mesure (3.1.6.3.2 à 3.1.6.3.4) est effectuée avec la plus faible consommation de puissance par les systèmes hydraulique et électrique lorsqu'ils sont activés dans le véhicule (niveau de perte bas).

Une deuxième séquence de mesure est effectuée avec les systèmes réglés pour fonctionner avec la plus forte consommation de puissance possible lorsqu'ils sont activés dans le véhicule (niveau de perte haut).

3. 1.6.3.2. Les mesures sont effectuées en commençant par la vitesse la plus basse jusqu'à la vitesse la plus élevée.

3. 1.6.3.3. Pour chaque point de vitesse, une durée minimale de stabilisation de 5 secondes dans les limites de température visées au point 3.1.2.5 est requise. Si nécessaire, la période de stabilisation peut être prolongée par le constructeur jusqu'à un maximum de 60 secondes. La température de l'huile et la température ambiante sont enregistrées pendant la stabilisation.

3. 1.6.3.4. Après la période de stabilisation, la perte de couple doit être constante au point de vitesse réel mesuré dans le temps. Si tel est le cas, les signaux de mesure énumérés au point 3.1.5 doivent être enregistrés pendant au moins 5 secondes, mais pas plus de 15 secondes. Si la perte de couple n’est pas constante au point de vitesse réel mesuré dans le temps, par exemple en raison de la variation périodique prévue des pertes de couple causées par des moyens de commande actifs ou passifs, le constructeur utilise la durée d’essai nécessaire pour obtenir un résultat reproductible et représentatif.

3. 1.6.3.5. Chaque mesure est effectuée deux fois pour chaque réglage.

3. 1.7. Validation des mesures

3. 1.7.1.

Les valeurs moyennes arithmétiques sont calculées pour chacune des mesures du couple, de la vitesse et, le cas échéant, de la tension et du courant. Les mesures doivent être effectuées pendant au moins 5 secondes, mais pas plus de 15 secondes. Si la perte de couple n’est pas constante au point de vitesse réel mesuré dans le temps, par exemple en raison de la variation périodique prévue des pertes de couple causées par des moyens de commande actifs ou passifs, le fabricant utilise la durée d’essai nécessaire pour obtenir un résultat reproductible et représentatif.

3. 1.7.2.

L'écart de vitesse moyenné doit être inférieur à ±5 tours/min. du point de consigne de vitesse pour chaque point mesuré pour la série de pertes de couple complète.

3. 1.7.3.

Les pertes de couple mécaniques et (le cas échéant) la consommation de puissance électrique sont calculées pour chacune des mesures, au moyen des formules suivantes:

Tloss = T1,in(nin, Tin,gear)

Pel = I * U

Il est permis de soustraire des pertes de couple les influences dues à la configuration du banc d'essai (3.1.2.2.).

3. 1.7.4.

Les pertes de couple mécaniques et (le cas échéant) la consommation de puissance électrique des deux ensembles sont moyennées (valeurs moyennes arithmétiques).

3. 1.7.5.

L'écart entre les pertes de couple moyennées des deux points de mesure pour chaque réglage doit être inférieur à ± 5 % de la moyenne ou ± 1 Nm, en retenant la valeur la plus élevée. Il convient ensuite de prendre la moyenne arithmétique des deux valeurs de puissance moyennées.

3. 1.7.6.

Si l'écart est plus important, la valeur de perte de couple moyennée la plus élevée doit être retenue, ou l'essai doit être renouvelé pour le rapport de vitesse concerné.

3. 1.7.7.

L'écart entre les valeurs moyennées de consommation de puissance électrique (tension*intensité) des deux mesures pour chaque réglage doit être inférieur à ± 10 % de la moyenne ou ± 5 W, en retenant la valeur la plus élevée. Il convient ensuite de prendre la moyenne arithmétique des deux valeurs de puissance moyennées.

3. 1.7.8.

Si l'écart est plus important, il convient de retenir l'ensemble des valeurs moyennées de tension et d'intensité donnant la plus forte consommation de puissance moyennée, ou l'essai doit être renouvelé pour le rapport de vitesse concerné.

3. 1.8. Incertitude de mesure

La part d'incertitude totale calculée UT,loss dépassant 0,3 Nm est ajoutée à Tloss pour la perte de couple rapportée Tloss,rep. Si UT,loss est inférieure à 0,3 Nm, alors Tloss,rep = Tloss.

Tloss,rep = Tloss + MAX (0, (UT,loss – 0,3 Nm))

L'incertitude totale UT,loss de la perte de couple est calculée sur la base des paramètres suivants:

(1) effet de la température,

(2) charges parasites,

(3) erreur d'étalonnage (y compris tolérance de sensibilité, linéarité, hystérésis et répétabilité).

L'incertitude totale de la perte de couple (UT,loss) est basée sur les incertitudes des capteurs à un niveau de confiance de 95 %. Le calcul effectué est celui de la racine carrée de la somme des carrés (loi de Gauss sur la propagation des erreurs).

UT,lossUT,in2u2TKCu2TK0u2calu2para

uTKC13wtkcKrefΔKTc

uTK013wtk0KrefΔKTn

uCal1WcalkcalTn

upara13wparaTn

wpara = senspara * ipara

où:

Tlossla perte de couple mesurée (non corrigée) [Nm]

Tloss,repla perte de couple rapportée (après correction de l'incertitude) [Nm]

UT,lossl'incertitude totale propagée de la mesure de perte de couple à un niveau de confiance de 95 % [Nm]

UT,inl'incertitude de mesure de la perte de couple d'entrée [Nm]

uTKCl'incertitude due à l'influence de la température sur le signal de couple actuel [Nm]

wtkcl'influence de la température sur le signal de couple actuel par Kref, selon déclaration du fabricant du capteur [%]

uTK0l'incertitude due à l'influence de la température sur le signal de couple nul (en rapport avec le couple nominal) [Nm]

wtk0l'influence de la température sur le signal de couple nul par Kref (en rapport avec le couple nominal), selon déclaration du fabricant du capteur [%]

Krefla plage de température de référence pour uTKC et uTK0, wtk0 et wtkc, selon déclaration du fabricant du capteur [K]

ΔKla différence de température du capteur entre l'étalonnage et la mesure [K]; s'il est impossible de mesurer la température du capteur, une valeur par défaut de ΔK =15 K est utilisée

Tcla valeur de couple actuelle / mesurée au niveau du capteur de couple [Nm]

Tnla valeur de couple nominale du capteur de couple [Nm]

ucall'incertitude due à l'étalonnage du capteur de couple [Nm]

Wcall'incertitude d'étalonnage relative (en rapport avec le couple nominal) [%]

kcalle facteur d'avancement de l'étalonnage (si déclaré par le fabricant du capteur, sinon = 1)

uparal'incertitude due aux charges parasites [Nm]

wpara

senspara * ipara

l'influence relative des forces et des couples de flexion causés par un défaut d'alignement

sensparal'influence maximale des charges parasites pour un capteur de couple donné, selon déclaration du fabricant du capteur [%]; si aucune valeur spécifique n'est déclarée par le fabricant du capteur pour les charges parasites, la valeur est fixée à 1,0 %

iparal'influence maximale des charges parasites pour un capteur de couple donné, en fonction de la configuration d'essai (A/B/C, selon définition ci-dessous)

A) 10 %, dans le cas de roulements isolant les forces parasites devant et derrière le capteur et un accouplement flexible (ou un arbre à cardan) installé de manière opérationnelle à côté du capteur (en aval ou en amont); en outre, ces roulements peuvent être intégrés dans une machine motrice/de freinage (par exemple une machine électrique) et/ou dans la boîte de vitesses, dès lors que les forces à l'intérieur de la machine et/ou de la boîte de vitesses sont isolées du capteur. Voir figure 1.

Figure 1

Exemple de configuration d’essai A pour l’option 1

Configuration d’essai A

ENTRÉE

E: machine électrique

T: capteur de cople

F: accouplement flexible

B: roulement

TM: boîte de vitesses

B) 50 %, dans le cas de roulements isolant les forces parasites devant et derrière le capteur et sans accouplement flexible installé de manière opérationnelle à côté du capteur; en outre, ces roulements peuvent être intégrés dans une machine motrice/de freinage (par exemple une machine électrique) et/ou dans la boîte de vitesses, dès lors que les forces à l'intérieur de la machine et/ou de la boîte de vitesses sont isolées du capteur. Voir figure 2.

Figure 2

Exemple de configuration d’essai B pour l’option 1

Configuration d’essai B

ENTRÉE

E: machine électrique

T: capteur de cople

B: roulement

TM: boîte de vitesses

C) 100 % pour les autres configurations.

Une configuration d’essai pour une boîte de vitesses avec différentiel intégré pour le fonctionnement des roues avant motrices consiste en un dynamomètre côté entrée de la boîte de vitesses et au moins un dynamomètre sur le ou les côtés sortie de la boîte de vitesses. Des dispositifs de mesure du couple sont installés sur le côté entrée et le ou les côtés sortie de la boîte de vitesses. Pour les configurations d’essai ne présentant qu’un seul dynamomètre du côté sortie, l’extrémité de la boîte de vitesses qui tourne librement, avec différentiel intégré, doit être bloquée par rotation à l’autre extrémité du côté sortie (par exemple, par un blocage du différentiel activé ou par tout autre blocage mécanique du différentiel mis en œuvre uniquement pour la mesure).

La graduation du facteur ipara pour l’influence maximale des charges parasites pour un capteur de couple spécifique est égale aux cas décrits ci-dessus (A/B/C).

Figure 2A

Exemple de configuration d’essai A pour l’option 1 pour une boîte de vitesses avec différentiel intégré (par exemple pour le fonctionnement des roues avant motrices)

Figure 2B

Exemple de configuration d’essai B pour l’option 1 pour une boîte de vitesses avec différentiel intégré (par exemple, pour le fonctionnement des roues avant motrices)

Le constructeur peut adapter les configurations d’essai A et B sur la base de la meilleure appréciation technique et en accord avec l’autorité chargée de la réception, par exemple pour des raisons pratiques liées à la configuration d’essai. En cas d’écart de ce type, le motif et la variante de configuration doivent être clairement indiquées dans le rapport d’essai.

Il est permis d’effectuer l’essai sans unité de roulement distincte sur le banc d’essai du côté entrée/sortie de la boîte de vitesses si l’arbre de transmission sur lequel le couple est mesuré est supporté par deux roulements dans le carter de boîte de vitesses capables d’absorber les forces radiales et axiales causées par les trains de pignons.

Figure 2C

Exemple dans lequel les forces de la boîte de vitesses sont isolées et non isolées de l’entrée:

3. 2. Option 2: mesure des pertes indépendantes du couple, mesure des pertes de couple au couple maximal et interpolation des pertes dépendantes du couple sur la base d'un modèle linéaire.

L'option 2 décrit la détermination de la perte de couple par une combinaison de mesures et une interpolation linéaire. Les mesures sont effectuées pour les pertes indépendantes du couple de la boîte de vitesses et pour un point de charge des pertes dépendantes du couple (couple d'entrée maximum). Sur la base des pertes de couple en l'absence de charge et au couple d'entrée maximum, les pertes de couple pour les couples d'entrée entre les deux sont calculées avec le coefficient de perte de couple fTlimo.

La perte de couple Tl,in sur l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses est calculée au moyen de l'équation

Tl,in(nin,Tin,gear) = Tl,in,min_loss + fTlino × Tin + Tl,in,min_el + fel_corr × Tin + flosstcc × Tin

Le coefficient de perte de couple basé sur le modèle linéaire fTlimo est calculé au moyen de l'équation

fTlimoTl,maxTTl,in,min_lossTin,maxT

où:

Tl,inla perte de couple liée à l'arbre d'entrée [Nm]

Tl,in,min_lossla perte de couple de traînée à l'entrée de la boîte de vitesses, mesurée avec un arbre de sortie en rotation libre à partir d'un essai sans charge [Nm]

ninla vitesse au niveau de l'arbre d'entrée [tours/min.]

fTlimole coefficient de perte de couple basé sur un modèle linéaire [-]

Tinle couple au niveau de l'arbre d'entrée [Nm]

Tin,maxTle couple maximum testé au niveau de l'arbre d'entrée (normalement 100 % de couple d'entrée, voir points 3.2.5.2 et 3.4.4) [Nm]

Tl,maxTla perte de couple liée à l'arbre d'entrée avec Tin = Tin,maxT

fel_corrla correction de perte pour le niveau de perte de puissance électrique dépendante du couple d'entrée [-]

Tl,in,ella perte de couple supplémentaire sur l'arbre d'entrée par les consommateurs électriques [Nm]

Tl,in,min_ella perte de couple supplémentaire sur l'arbre d'entrée par les consommateurs électriques correspondant à la puissance électrique minimale [Nm]

Le facteur de correction pour les pertes de couple électrique dépendantes du couple fel_corr, la perte de couple au niveau de l’arbre d’entrée de la boîte de vitesses provoquée par la consommation de puissance du dispositif auxiliaire électrique de boîte de vitesses Tl,in,el, et le facteur de correction de perte floss_tcc pour l’embrayage à verrouillage du convertisseur de couple glissant tel que défini au point 2.16 ou l’embrayage latéral d’entrée glissant tel que défini au point 2.20 sont calculés comme décrit au point 3.1.

3. 2.1.

Les pertes de couple sont mesurées conformément à la procédure décrite ci-après.

3. 2.1.1. Prescriptions générales

Comme indiqué pour l'option 1 au point 3.1.2.1.

3. 2.1.2. Mesures différentielles

Comme indiqué pour l'option 1 au point 3.1.2.2.

3. 2.1.3. Rodage

Comme indiqué pour l'option 1 au point 3.1.2.3.

3. 2.1.4. Préconditionnement

Comme indiqué pour l'option 3 au point 3.3.2.1.

3. 2.1.5. Conditions d'essai

3. 2.1.5.1. Température ambiante

Comme indiqué pour l'option 1 au point 3.1.2.5.1.

3. 2.1.5.2. Température de l'huile

Comme indiqué pour l'option 1 au point 3.1.2.5.2.

3. 2.1.5.3. Qualité de l'huile / Viscosité de l'huile

Comme indiqué pour l'option 1 aux points 3.1.2.5.3 et 3.1.2.5.4.

3. 2.1.5.4. Niveau d'huile et conditionnement

Comme indiqué pour l'option 3 au point 3.3.3.4.

3. 2.2. Installation

Comme indiqué pour l'option 1 au point 3.1.3 pour la mesure des pertes indépendantes du couple.

Comme indiqué pour l'option 3 au point 3.3.4 pour la mesure des pertes dépendantes du couple.

3. 2.3. Équipement de mesure

Comme indiqué pour l'option 1 au point 3.1.4 pour la mesure des pertes indépendantes du couple.

Comme indiqué pour l'option 3 au point 3.3.5 pour la mesure des pertes dépendantes du couple.

3. 2.4. Enregistrement des signaux et données de mesure

Comme indiqué pour l'option 1 au point 3.1.5 pour la mesure des pertes indépendantes du couple.

Comme indiqué pour l'option 3 au point 3.3.7 pour la mesure des pertes dépendantes du couple.

3. 2.5. Procédure d'essai

La cartographie des pertes de couple à appliquer à l'outil de simulation contient les valeurs de perte de couple d'une boîte de vitesses dépendantes de la vitesse de rotation d'entrée et du couple d'entrée.

Pour déterminer la cartographie de perte de couple pour une boîte de vitesses, les données de base de cette cartographie sont mesurées et calculées comme indiqué dans le présent point. Les résultats de la perte de couple sont complétés conformément au point 3.4 et formatés conformément à l'appendice 12 en vue d'un traitement ultérieur par l'outil de simulation.

3. 2.5.1.

Les pertes indépendantes du couple sont déterminées par la procédure décrite au point 3.1.1 pour les pertes indépendantes du couple pour l'option 1, uniquement pour le réglage de niveau de perte bas des consommateurs électriques et hydrauliques.

3. 2.5.2.

Les pertes dépendantes du couple sont déterminées pour chacun des rapports au moyen de la procédure décrite pour l'option 3 au point 3.3.6, avec une différence dans la plage de couple applicable.

Plage de couple

Les pertes de couple pour chaque rapport sont mesurées à 100 % du couple d'entrée de boîte de vitesses maximum par rapport de vitesse.

Si le couple de sortie dépasse 10 kNm (pour une boîte de vitesses sans perte théorique) ou que la puissance d'entrée dépasse la puissance d'entrée maximale spécifiée, le point 3.4.4 s'applique.

3. 2.6. Validation des mesures

Comme indiqué pour l'option 3 au point 3.3.8.

3. 2.7. Incertitude de mesure

Comme indiqué pour l'option 1 au point 3.1.8 pour la mesure des pertes indépendantes du couple.

Comme indiqué pour l'option 3 au point 3.3.9 pour la mesure des pertes dépendantes du couple.

3. 3. Option 3: mesure des pertes de couple totales.

L'option 3 décrit la détermination de la perte de couple par la mesure totale des pertes dépendantes du couple, y compris les pertes indépendantes du couple de la boîte de vitesses.

3. 3.1. Prescriptions générales

Comme indiqué pour l'option 1 au point 3.1.2.1.

3. 3.1.1. Mesures différentielles

Comme indiqué pour l'option 1 au point 3.1.2.2.

3. 3.2. Rodage

Comme indiqué pour l'option 1 au point 3.1.2.3.

3. 3.2.1 Préconditionnement

Comme indiqué pour l'option 1 au point 3.1.2.4, avec les exceptions ci-après.

Le préconditionnement est effectué sur l'engrenage d'entraînement direct sans couple appliqué à l'arbre de sortie, ou avec le couple cible sur l'arbre de sortie fixé à zéro. Si la boîte de vitesses n'est pas équipée d'un engrenage d'entraînement direct, le rapport de vitesse le plus proche d'un rapport 1:1 est utilisé.

Ou bien:

les prescriptions visées au point 3.1.2.4 s'appliquent, avec les exceptions ci-après.

Le préconditionnement est effectué sur l'engrenage d'entraînement direct sans couple appliqué à l'arbre de sortie, ou avec le couple sur l'arbre de sortie compris dans une fourchette de +/– 50 Nm. Si la boîte de vitesses n'est pas équipée d'un engrenage d'entraînement direct, le rapport de vitesse le plus proche d'un rapport 1:1 est utilisé.

Ou bien, si le banc d'essai est doté d'un embrayage (maître à friction) au niveau de l'arbre d'entrée:

les prescriptions visées au point 3.1.2.4 s'appliquent, avec les exceptions ci-après.

Le préconditionnement est effectué sur l'engrenage d'entraînement direct sans couple appliqué à l'arbre de sortie, ou sans couple appliqué à l'arbre d'entrée. Si la boîte de vitesses n'est pas équipée d'un engrenage d'entraînement direct, le rapport de vitesse le plus proche d'un rapport 1:1 est utilisé.

La boîte de vitesses est alors entraînée depuis le côté sortie. Ces options peuvent aussi être combinées.

3. 3.3. Conditions d'essai

3. 3.3.1. Température ambiante

Comme indiqué pour l'option 1 au point 3.1.2.5.1.

3. 3.3.2. Température de l'huile

Comme indiqué pour l'option 1 au point 3.1.2.5.2.

3. 3.3.3. Qualité de l'huile / Viscosité de l'huile

Comme indiqué pour l'option 1 aux points 3.1.2.5.3 et 3.1.2.5.4.

3. 3.3.4. Niveau d'huile et conditionnement

Les prescriptions visées au point 3.1.2.5.5 s'appliquent, avec les différences ci-après.

Le point d'essai pour le système externe de conditionnement de l'huile est spécifié comme suit:

(1) rapport indirect le plus élevé,

(2) vitesse d’entrée = au minimum 60 % et pas plus de 80 % de la vitesse d’entrée maximale,

(3) couple d'entrée = couple d'entrée maximum pour le rapport indirect le plus élevé.

3. 3.4. Installation

Le banc d'essai est entraîné par des machines électriques (entrée et sortie).

Des capteurs de couple sont installés sur le ou les côtés entrée et sortie de la boîte de vitesses.

Les autres dispositions visées au point 3.1.3 s'appliquent.

3. 3.5. Équipement de mesure

Pour la mesure des pertes indépendantes du couple, les prescriptions relatives à l'équipement de mesure visées pour l'option 1 au point 3.1.4 s'appliquent.

Pour la mesure des pertes dépendantes du couple, les prescriptions suivantes s'appliquent.

L'incertitude de mesure des capteurs de couple doit être inférieure à 5 % de la perte de couple mesurée ou 1 Nm (en retenant la valeur la plus élevée).

L'utilisation de capteurs de couple avec des incertitudes de mesure supérieures est admise si les parts d'incertitude dépassant 5 % ou 1 Nm peuvent être calculées et que la plus petite de ces parts est ajoutée à la perte de couple mesurée.

L'incertitude de mesure du couple est calculée et intégrée comme indiqué au point 3.3.9.

Les autres prescriptions relatives à l'équipement de mesure prévues pour l'option 1 au point 3.1.4 s'appliquent.

3. 3.6. Procédure d'essai

3. 3.6.1. Compensation de signal de couple nul

Comme indiqué au point 3.1.6.1.

3. 3.6.2. Plage de vitesse

La perte de couple est mesurée pour les points de vitesse suivants (vitesse de l’arbre d’entrée): 600, 900, 1 200, 1 600, 2 000, 2 500, 3 000, 4 000 tours/min et multiples de 10 de ces valeurs jusqu’à la vitesse maximale par rapport conformément aux caractéristiques de la boîte de vitesses ou jusqu’au dernier point de vitesse avant la vitesse maximale définie. Il est permis de mesurer des points de vitesse intermédiaires supplémentaires.

La rampe de vitesse (temps de passage d’un point de vitesse à l’autre) ne doit pas dépasser 20 secondes.

3. 3.6.3. Plage de couple

Pour chaque point de vitesse, la perte de couple est mesurée pour les couples d’entrée suivants: 0 (arbre de sortie en rotation libre), 200, 400, 600, 900, 1 200, 1 600, 2 000, 2 500, 3 000, 3 500, 4 000, […] Nm jusqu’au couple d’entrée maximum par rapport, selon les caractéristiques de la boîte de vitesses, ou jusqu’au dernier point de couple avant le couple maximum défini et/ou le dernier point de couple avant le couple de sortie de 10 kNm. Il est permis de mesurer des points de couple intermédiaires supplémentaires. Si la plage de couple est trop petite, des points de couple supplémentaires sont requis, de sorte qu’au moins 5 points de couple espacés de manière égale soient mesurés. Les points de couple intermédiaires peuvent être ajustés au multiple le plus proche de 50 Nm.

Si le couple de sortie dépasse 10 kNm (pour une boîte de vitesses sans perte théorique) ou que la puissance d’entrée dépasse la puissance d’entrée maximale spécifiée, le point 3.4.4 s’applique.

La rampe de couple (temps de passage d’un point de couple à l’autre) ne doit pas dépasser 15 secondes (180 secondes pour l’option 2).

Pour couvrir toute la plage de couple d’une boîte de vitesses dans la cartographie définie ci-dessus, différents capteurs de couple avec des plages de mesure limitées peuvent être utilisés côté entrée/sortie. Par conséquent, la mesure peut être divisée en sections utilisant le même jeu de capteurs de couple. La cartographie globale des pertes de couple se compose de ces sections de mesure.

3. 3.6.4. Séquence de mesure

3. 3.6.4.1.

Les mesures sont effectuées en commençant par la vitesse la plus basse jusqu'à la vitesse la plus élevée.

3. 3.6.4.2.

Le couple d’entrée varie en fonction des points de couple définis ci-dessus, du couple le plus bas au couple le plus élevé couvert par les capteurs de couple correspondants pour chaque point de vitesse.

3. 3.6.4.3.

Pour chaque point de vitesse et de couple, une durée minimale de stabilisation de 5 secondes dans les limites de température visées au point 3.3.3 est requise. Si nécessaire, la période de stabilisation peut être prolongée par le constructeur jusqu'à un maximum de 60 secondes (180 secondes maximum pour l'option 2). La température de l'huile et la température ambiante sont enregistrées pendant la stabilisation.

3. 3.6.4.3.1.

Après la période de stabilisation, la perte de couple doit être constante au point de vitesse réel mesuré dans le temps. Si tel est le cas, les signaux de mesure énumérés au point 3.3.7 doivent être enregistrés pendant au moins 5 secondes, mais pas plus de 15 secondes. Si la perte de couple n’est pas constante au point de vitesse réel mesuré dans le temps, par exemple en raison de la variation périodique prévue des pertes de couple causées par des moyens de commande actifs ou passifs, le constructeur utilise la durée d’essai nécessaire pour obtenir un résultat reproductible et représentatif.

3. 3.6.4.4.

L'ensemble de mesures est effectué deux fois au total. Dans ce but, la répétition par séquence des sections utilisant le même jeu de capteurs de couple est admise.

3. 3.7. Enregistrement des signaux et données de mesure

Les signaux suivants au minimum doivent être enregistrés lors de la mesure:

(1) couples d'entrée et de sortie [Nm];

(2) vitesses de rotation d'entrée et de sortie [tours/min.];

(3) température ambiante [°C];

(4) température de l'huile [°C].

Si la boîte de vitesses est équipée d'un système de passage des rapports et/ou d'embrayage contrôlé par la pression hydraulique ou d'un système de lubrification intelligent à entraînement mécanique, il convient d'enregistrer en plus:

(5) pression de l'huile [kPa].

Si la boîte de vitesses est équipée d'un dispositif auxiliaire électrique de boîte de vitesses, il convient d'enregistrer en plus:

(6) tension du dispositif auxiliaire électrique de boîte de vitesses [V];

(7) intensité du dispositif auxiliaire électrique de boîte de vitesses [A].

Pour les mesures différentielles destinées à compenser les influences dues à la configuration du banc d'essai, il convient d'enregistrer en plus:

(8) température des roulements du banc d'essai [°C].

La fréquence de prélèvement et d'enregistrement est égale ou supérieure à 100 Hz.

Un filtre passe-bas est appliqué afin d'éviter les erreurs de mesure.

3. 3.8. Validation des mesures

3. 3.8.1.

Les valeurs moyennes arithmétiques du couple, de la vitesse, ainsi que, le cas échéant, de la tension et de l’intensité sur la mesure d’un minimum de 5 secondes et d’un maximum de 15 secondes sont calculées pour chacune des deux mesures. Si la perte de couple n’est pas constante au point de vitesse réel mesuré dans le temps, par exemple en raison de la variation périodique prévue des pertes de couple causées par des moyens de commande actifs ou passifs, le constructeur utilise la durée d’essai nécessaire pour obtenir un résultat reproductible et représentatif.

3. 3.8.2.

La vitesse mesurée et moyennée au niveau de l'arbre d'entrée doit être inférieure à ± 5 tours/min. du point de consigne de vitesse pour chaque point de fonctionnement mesuré pour la série de pertes de couple complète. Le couple mesuré et moyenné au niveau de l'arbre d'entrée doit être inférieur à ± 5 Nm ou ± 1,0 % % du point de consigne de couple, en retenant la valeur la plus élevée pour chaque point de fonctionnement mesuré pour la série de pertes de couple complète.

3. 3.8.3.

Les pertes de couple mécaniques et (le cas échéant) la consommation de puissance électrique sont calculées pour chacune des mesures comme suit:

TlossTin 1 flosstccToutigearI U0,7 nin2π60

Dans le cas d’une boîte de vitesses avec différentiel intégré et dynamomètre sur chaque arbre de sortie, la perte totale de couple mécanique (Tloss) est calculée comme suit:

TlossTin 1 flosstccTout_1igearTout_2igearI U0,7 nin2π60

La correction floss_tcc pour les pertes dans un embrayage à verrouillage d’un convertisseur de couple glissant ou dans un embrayage latéral d’entrée glissant conformément aux définitions 16) et 20) est calculé comme décrit au point 3.1.

Il est permis de soustraire des pertes de couple les influences dues à la configuration du banc d’essai (conformément à la section 3.1.2.2).

3. 3.8.4.

Les pertes de couple mécaniques et (le cas échéant) la consommation de puissance électrique des deux ensembles sont moyennées (valeurs moyennes arithmétiques).

3. 3.8.5.

L'écart entre les pertes de couple moyennées des deux ensembles de mesures doit être inférieur à ± 5 % de la moyenne ou ± 1 Nm (en retenant la valeur la plus élevée). Il convient de prendre la moyenne arithmétique des deux valeurs de perte de couple moyennées. Si l'écart est plus important, la valeur de perte de couple moyennée la plus élevée doit être retenue, ou l'essai doit être renouvelé pour le rapport de vitesse concerné.

3. 3.8.6.

L'écart entre les valeurs moyennées de consommation de puissance électrique (tension*intensité) des deux ensembles de mesures doit être inférieur à ±10 % de la moyenne ou ±5 W, en retenant la valeur la plus élevée. Il convient ensuite de prendre la moyenne arithmétique des deux valeurs de puissance moyennées.

3. 3.8.7.

Si l'écart est plus important, il convient de retenir l'ensemble des valeurs moyennées de tension et d'intensité donnant la plus forte consommation de puissance moyennée, ou l'essai doit être renouvelé pour le rapport de vitesse concerné.

3. 3.9. Incertitude de mesure

La part d'incertitude totale calculée UT,loss dépassant 5 % de Tloss ou 1 Nm (ΔUT,loss), en retenant la valeur de ΔUT,loss la plus petite, est ajoutée à Tloss pour la perte de couple rapportée Tloss,rep. Si UT,loss est inférieure à 5 % de Tloss ou 1 Nm, alors Tloss,rep = Tloss.

Tloss,rep = Tloss + MAX (0, ΔUT,loss)

ΔUT,loss = MIN ((UT,loss – 5 % * Tloss), (UT,loss – 1 Nm))

Pour chaque ensemble de mesures, l'incertitude totale UT,loss de la perte de couple est calculée sur la base des paramètres suivants:

(1) effet de la température,

(2) charges parasites,

(3) erreur d'étalonnage (y compris tolérance de sensibilité, linéarité, hystérésis et répétabilité).

L'incertitude totale de la perte de couple (UT,loss) est basée sur les incertitudes des capteurs à un niveau de confiance de 95 %. Le calcul effectué est celui de la racine carrée de la somme des carrés (loi de Gauss sur la propagation des erreurs).

UT,lossUT,in2UT,outigear2

UT,inout2u2TKCu2TK0u2calu2para

uTKC13wtkcKrefΔKTc

uTK013wtk0KrefΔKTn

uCal1WcalkcalTn

upara13wparaTn

wpara = senspara * ipara

où:

Tlossla perte de couple mesurée (non corrigée) [Nm]

Tloss,repla perte de couple rapportée (après correction de l'incertitude) [Nm]

UT,lossl'incertitude totale propagée de la mesure de perte de couple à un niveau de confiance de 95 % [Nm]

uT,in/outl'incertitude de la mesure de la perte de couple d'entrée / de sortie, séparément pour le capteur de couple d'entrée et le capteur de couple de sortie [Nm]

igearle rapport de démultiplication [-]

uTKCl'incertitude due à l'influence de la température sur le signal de couple actuel [Nm]

wtkcl'influence de la température sur le signal de couple actuel par Kref, selon déclaration du fabricant du capteur [%]

uTK0l'incertitude due à l'influence de la température sur le signal de couple nul (en rapport avec le couple nominal) [Nm]

wtk0l'influence de la température sur le signal de couple nul par Kref (en rapport avec le couple nominal), selon déclaration du fabricant du capteur [%]

Krefla plage de température de référence pour uTKC et uTK0, wtk0 et wtkc, selon déclaration du fabricant du capteur [K]

ΔKla différence de température du capteur entre l'étalonnage et la mesure [K]; s'il est impossible de mesurer la température du capteur, une valeur par défaut de ΔK =15 K est utilisée

Tcla valeur de couple actuelle / mesurée au niveau du capteur de couple [Nm]

Tnla valeur de couple nominale du capteur de couple [Nm]

ucall'incertitude due à l'étalonnage du capteur de couple [Nm]

Wcall'incertitude d'étalonnage relative (en rapport avec le couple nominal) [%]

kcalle facteur d'avancement de l'étalonnage (si déclaré par le fabricant du capteur, sinon = 1)

uparal'incertitude due aux charges parasites [Nm]

wpara

senspara * ipara

l'influence relative des forces et des couples de flexion causés par un défaut d'alignement [%]

sensparal'influence maximale des charges parasites pour un capteur de couple donné, selon déclaration du fabricant du capteur [%]; si aucune valeur spécifique n'est déclarée par le fabricant du capteur pour les charges parasites, la valeur est fixée à 1,0 %

iparal'influence maximale des charges parasites pour un capteur de couple donné, en fonction de la configuration d'essai (A/B/C, selon définition ci-dessous)

A) 10 %, dans le cas de roulements isolant les forces parasites devant et derrière le capteur et un accouplement flexible (ou un arbre à cardan) installé de manière opérationnelle à côté du capteur (en aval ou en amont); en outre, ces roulements peuvent être intégrés dans une machine motrice/de freinage (par exemple une machine électrique) et/ou dans la boîte de vitesses, dès lors que les forces à l'intérieur de la machine et/ou de la boîte de vitesses sont isolées du capteur. Voir figure 3.

Figure 3

Exemple de configuration d’essai A pour l’option 3

Configuration d’essai A

SORTIE

ENTRÉE

E: machine électrique

T: capteur de cople

F: accouplement flexible

B: roulement

TM: boîte de vitesses

B) 50 %, dans le cas de roulements isolant les forces parasites devant et derrière le capteur et sans accouplement flexible installé de manière opérationnelle à côté du capteur; en outre, ces roulements peuvent être intégrés dans une machine motrice/de freinage (par exemple une machine électrique) et/ou dans la boîte de vitesses, dès lors que les forces à l'intérieur de la machine et/ou de la boîte de vitesses sont isolées du capteur. Voir figure 4.

Figure 4

Exemple de configuration d’essai B pour l’option 3

Configuration d’essai B

ENTRÉE

SORTIE

E: machine électrique

T: capteur de cople

B: roulement

TM: boîte de vitesses

C) 100 % pour les autres configurations.

Une configuration d’essai pour la boîte de vitesses avec différentiel intégré pour le fonctionnement des roues avant motrices consiste en un dynamomètre côté entrée de la boîte de vitesses et au moins un dynamomètre sur le ou les côtés sortie de la boîte de vitesses. Des dispositifs de mesure du couple sont installés sur le ou les côtés entrée et sortie de la boîte de vitesses. Pour les configurations d’essai ne présentant qu’un seul dynamomètre du côté sortie, l’extrémité de la boîte de vitesses qui tourne librement, avec différentiel intégré, doit être bloquée par rotation à l’autre extrémité du côté sortie (par exemple, par un blocage du différentiel activé ou par tout autre blocage mécanique du différentiel mis en œuvre uniquement pour la mesure).

La graduation du facteur ipara pour l’influence maximale des charges parasites pour des capteurs de couple spécifiques est égale aux cas décrits ci-dessus (A/B/C).

Figure 5

Exemple de configuration d’essai A pour une boîte de vitesses avec différentiel intégré (par exemple, pour le fonctionnement des roues avant motrices)

Figure 6

Exemple de configuration d’essai B pour une boîte de vitesses avec différentiel intégré (par exemple, pour le fonctionnement des roues avant motrices)

Dans le cas d’un dynamomètre sur chaque arbre de sortie, l’incertitude totale de la perte de couple (UT,loss) est calculée au moyen de la formule suivante:

UT,lossUT,in2 UT,out1igear2 UT,out2igear2

Le constructeur peut adapter les configurations d’essai A et B sur la base de la meilleure appréciation technique et en accord avec l’autorité chargée de la réception, par exemple pour des raisons pratiques liées à la configuration d’essai. En cas d’écart de ce type, le motif et la variante de configuration doivent être clairement indiquées dans le rapport d’essai.

Il est permis d’effectuer l’essai sans unité de roulement distincte sur le banc d’essai du côté entrée/sortie de la boîte de vitesses si l’arbre de transmission sur lequel le couple est mesuré est supporté par deux roulements dans le carter de boîte de vitesses capables d’absorber les forces radiales et axiales causées par les trains de pignons (voir la figure 2C au point 3.1.8).

3. 4. Complément des fichiers d'entrée pour l'outil de simulation

Pour chaque rapport de vitesse, une cartographie des pertes de couple couvrant les points de vitesse et de couple d’entrée définis est déterminée avec l’une des options d’essai spécifiées ou les valeurs de perte de couple standard. Pour les besoins du fichier d'entrée pour l'outil de simulation, cette cartographie des pertes de couple de base est complétée comme indiqué ci-après.

3. 4.1.

Lorsque la vitesse d’entrée testée la plus élevée correspond au dernier point de vitesse en dessous de la vitesse maximale admissible définie pour la boîte de vitesses, une extrapolation de la perte de couple est appliquée jusqu’à la vitesse maximale avec une régression linéaire basée sur les deux derniers points de vitesse mesurés.

3. 4.2.

Lorsque le couple d’entrée testé le plus élevé correspond au dernier point de couple en dessous du couple maximum admissible défini pour la boîte de vitesses, une extrapolation de la perte de couple est appliquée jusqu’au couple maximum avec une régression linéaire basée sur les deux derniers points de couple mesurés pour le point de vitesse correspondant. Afin de tenir compte des tolérances de couple du moteur, etc., l'outil de simulation va effectuer, si nécessaire, une extrapolation de la perte de couple pour les couples d'entrée jusqu'à 10 % au-dessus du couple maximum admissible défini pour la boîte de vitesses en question.

3. 4.3.

Dans le cas d'une extrapolation des valeurs de perte de couple pour la vitesse d'entrée maximale et le couple d'entrée maximum en même temps, la perte de couple pour le point combiné de la vitesse et du couple les plus élevés est calculée avec une extrapolation linéaire en deux dimensions.

3. 4.4.

Si le couple de sortie maximum dépasse 10 kNm (pour une boîte de vitesses sans perte théorique) et/ou pour tous les points de vitesse et de couple avec une puissance d'entrée supérieure à la puissance d'entrée maximale spécifiée, le constructeur peut choisir de prendre les valeurs de perte de couple pour tous les couples supérieurs à 10 kNm, et/ou pour tous les points de vitesse et de couple avec une puissance d'entrée supérieure à la puissance d'entrée maximale spécifiée, respectivement, une des possibilités suivantes:

(1) valeurs de reprise calculées (appendice 8),

(2) option 1,

(3) option 2 ou 3 en combinaison avec un capteur de couple pour les couples de sortie supérieurs (si nécessaire).

Dans les cas i) et ii) de l'option 2, les pertes de couple en charge sont mesurées au couple d'entrée qui correspond au couple de sortie de 10 kNm et/ou à la puissance d'entrée maximale spécifiée.

3. 4.5.

Pour les vitesses inférieures à la vitesse minimale définie et le point de vitesse d’entrée supplémentaire de 0 tour/min., il convient de recopier les pertes de couple rapportées déterminées pour le point de vitesse minimum.

3. 4.6.

Afin de couvrir la plage de couples d'entrée négatifs lorsque le véhicule est en roue libre, les valeurs de perte de couple pour les couples d'entrée positifs sont recopiées pour les couples d'entrée négatifs correspondants.

3. 4.7.

Avec l'accord d'une autorité chargée de la réception, les pertes de couple pour les vitesses d'entrée en dessous de 1 000 tours/min. peuvent être remplacées par les pertes de couple à 1 000 tours/min. lorsque la mesure est techniquement impossible.

3. 4.8.

Si la mesure des points de vitesse est techniquement impossible (par exemple en raison de la fréquence naturelle), le constructeur peut, en accord avec l’autorité chargée de la réception, calculer les pertes de couple par interpolation ou extrapolation (limité à max. 1 point de vitesse par rapport).

3. 4.9.

Les données de cartographie des pertes de couple sont formatées et enregistrées comme indiqué dans l'appendice 12 de la présente annexe.

4. Procédure d’essai pour le convertisseur de couple (TC)

Les caractéristiques des convertisseurs de couple à déterminer pour la saisie dans l’outil de simulation se composent de Tpum1000 (le couple de référence à une vitesse d’entrée de 1 000 tours/min.) et μ (le rapport de couple du convertisseur de couple). Toutes deux dépendent du rapport de vitesse v [= vitesse de sortie (turbine) / vitesse d’entrée (pompe) pour le convertisseur de couple] du convertisseur de couple.

Afin de déterminer les caractéristiques du convertisseur de couple, le demandeur d’un certificat applique l’une des méthodes suivantes, indépendamment de l’option retenue pour l’évaluation des pertes de couple de la boîte de vitesses.

Afin de tenir compte des deux dispositions possibles du convertisseur de couple et des pièces mécaniques de la boîte de vitesses, la distinction suivante s’applique entre les boîtes S et P:

boîte Sconvertisseur de couple et pièces mécaniques de la boîte de vitesses disposés en série,

boîte Pconvertisseur de couple et pièces mécaniques de la boîte de vitesses disposés en parallèle (installation avec division de puissance)

Pour les boîtes S, les caractéristiques du convertisseur de couple peuvent être évaluées soit indépendamment des pièces mécaniques, soit en combinaison avec les pièces mécaniques de la boîte de vitesses. Pour les boîtes P, l’évaluation des caractéristiques du convertisseur de couple est possible uniquement en combinaison avec les pièces mécaniques de la boîte de vitesses. Toutefois, dans ce cas et pour les boîtes de vitesses hydromécaniques soumises aux mesures, l’ensemble de la disposition, convertisseur de couple et pièces mécaniques, est considéré comme un convertisseur de couple possédant des courbes caractéristiques similaires à celle d’un convertisseur de couple seul. Dans le cas de mesures avec les pièces mécaniques de la boîte de vitesses, le rapport de vitesse v et toutes les valeurs correspondantes pour les largeurs d’incrément ainsi que les limites doivent être ajustées en tenant compte du rapport de transmission mécanique.

Pour déterminer les caractéristiques d’un convertisseur de couple, deux options de mesure sont possibles:

i) Option A: mesure à vitesse d’entrée constante;

ii) Option B: mesure à couple d’entrée constant (selon SAE J643).

Le constructeur peut choisir entre l’option A et l’option B pour les boîtes S et P.

Pour la saisie dans l’outil de simulation, le rapport de couple μ et le couple de référence Tpum du convertisseur de couple sont mesurés pour une plage de v ≤ 0,95 (= mode de propulsion du véhicule).

Si les valeurs standard sont utilisées, les données concernant les caractéristiques du convertisseur de couple fournies à l’outil de simulation couvrent uniquement la plage de v ≤ 0,95 (ou le rapport de vitesse ajusté). L’outil de simulation ajoute automatiquement les valeurs génériques pour les conditions en roue libre.

Tableau 1

Valeurs par défaut pour v ≥ 1,00

| v | μ | Tpum1000

| 1,000 | 1,0000 | 0,00

| 1,100 | 0,9999 | – 40,34

| 1,222 | 0,9998 | – 80,34

| 1,375 | 0,9997 | – 136,11

| 1,571 | 0,9996 | – 216,52

| 1,833 | 0,9995 | – 335,19

| 2,200 | 0,9994 | – 528,77

| 2,500 | 0,9993 | – 721,00

| 3,000 | 0,9992 | – 1122,00

| 3,500 | 0,9991 | – 1648,00

| 4,000 | 0,9990 | – 2326,00

| 4,500 | 0,9989 | – 3182,00

| 5,000 | 0,9988 | – 4242,00

4. 1. Option A: caractéristiques du convertisseur de couple mesurées à vitesse constante

4. 1.1. Prescriptions générales

Le convertisseur de couple utilisé pour les mesures doit être conforme aux spécifications des dessins pour les convertisseurs de couple produits en série.

Les modifications du convertisseur de couple sont autorisées pour satisfaire aux prescriptions de la présente annexe pour les besoins des essais, notamment en ce qui concerne l'inclusion de capteurs de mesure.

À la demande de l'autorité chargée de la réception, le demandeur d'un certificat précise et apporte la preuve de la conformité aux prescriptions définies dans la présente annexe.

4. 1.2. Température de l'huile

La température de l'huile à l'entrée du convertisseur de couple doit être conforme aux prescriptions ci-après.

La température de l'huile pour les mesures du convertisseur de couple indépendamment de la boîte de vitesses est égale à 90 °C + 7 / – 3 K.

La température de l'huile pour les mesures du convertisseur de couple en combinaison avec la boîte de vitesses (boîtes S et P) est égale à 90 °C + 20 / – 3 K.

La température de l'huile est mesurée au niveau du bouchon de vidange ou dans le carter d'huile.

Lorsque les caractéristiques du convertisseur de couple sont mesurées indépendamment de la boîte de vitesses, la température de l'huile doit être mesurée avant de placer le convertisseur sur le banc/tambour d'essai.

4. 1.3. Débit et pression de l'huile

Le débit d'huile à l'entrée du convertisseur de couple et la pression d'huile à la sortie du convertisseur de couple doivent être maintenus dans les limites de fonctionnement spécifiées pour le convertisseur de couple, en fonction du type de boîte de vitesses correspondant et de la vitesse d'entrée maximale soumise aux essais.

4. 1.4. Qualité de l'huile / Viscosité de l'huile

Comme indiqué pour les essais sur les boîtes de vitesses aux points 3.1.2.5.3 et 3.1.2.5.4.

4. 1.5. Installation

Le convertisseur de couple est installé sur un banc d'essai avec un capteur de couple, un capteur de vitesse et une machine électrique installés sur l'arbre d'entrée et l'arbre de sortie du convertisseur de couple.

4. 1.6. Équipement de mesure

Les équipements du laboratoire d'étalonnage doivent être conformes aux prescriptions de la norme IATF 16949, ou de la série de normes ISO 9000, ou de la norme ISO/IEC 17025. Tous les équipements de mesure de référence du laboratoire, utilisés pour l'étalonnage et/ou la vérification, doivent se référer à des normes nationales (internationales).

4. 1.6.1. Couple

L'incertitude de mesure des capteurs de couple doit être inférieure à 1 % de la valeur de couple mesurée.

L'utilisation de capteurs de couple avec des incertitudes de mesure supérieures est admise si la part d'incertitude dépassant 1 % du couple mesuré peut être calculée et est ajoutée à la perte de couple mesurée comme indiqué au point 4.1.7.

4. 1.6.2. Vitesse

L'incertitude des capteurs de vitesse ne doit pas dépasser ±1 tour par minute.

4. 1.6.3. Température

L'incertitude des sondes de température pour la mesure de la température ambiante ne doit pas dépasser ± 1,5 K.

L'incertitude des sondes de température pour la mesure de la température de l'huile ne doit pas dépasser ± 1,5 K.

4. 1.7. Procédure d'essai

4. 1.7.1. Compensation de signal de couple nul

Comme indiqué au point 3.1.6.1.

4. 1.7.2. Séquence de mesure

4. 1.7.2.1.

La vitesse d'entrée npum du convertisseur de couple est fixée à une vitesse constante comprise dans une fourchette de:

1 000 tours/min. ≤ npum ≤ 2 000 tours/min.

4. 1.7.2.2.

Le rapport de vitesse v est ajusté en augmentant la vitesse de sortie ntur de 0 tour/min. jusqu'à la valeur définie de npum.

4. 1.7.2.3.

La largeur d'incrément est de 0,1 pour la plage de rapport de vitesse de 0 à 0,6 et de 0,5 pour la plage de 0,6 à 0,95.

4. 1.7.2.4.

La limite supérieure du rapport de vitesse peut être limitée à une valeur inférieure à 0,95 par le constructeur. Dans ce cas, la mesure doit couvrir au moins sept points répartis de manière uniforme entre v = 0 et une valeur de v < 0,95.

4. 1.7.2.5.

Pour chaque point, une durée minimale de stabilisation de 3 secondes dans les limites de température visées au point 4.1.2 est requise. Si nécessaire, la période de stabilisation peut être prolongée par le constructeur jusqu'à un maximum de 60 secondes. La température de l'huile est enregistrée pendant la stabilisation.

4. 1.7.2.6.

Pour chaque point, les signaux spécifiés au point 4.1.8 sont enregistrés pour le point d’essai pendant au moins 3 secondes et pas plus de 15 secondes.

4. 1.7.2.7.

La séquence de mesure (4.1.7.2.1 à 4.1.7.2.6) est effectuée deux fois au total.

4. 1.8. Enregistrement des signaux et données de mesure

Les signaux suivants, au minimum, doivent être enregistrés lors de la mesure:

(1) couple d'entrée (pompe) Tc,pum [Nm];

(2) couple de sortie (turbine) Tc,tur [Nm];

(3) vitesse de rotation d'entrée (pompe) npum [tours/min.];

(4) vitesse de rotation de sortie (turbine) ntur [tours/min.];

(5) température de l'huile à l'entrée du convertisseur de couple KTCin [°C].

La fréquence de prélèvement et d'enregistrement est égale ou supérieure à 100 Hz.

Un filtre passe-bas est appliqué afin d'éviter les erreurs de mesure.

4. 1.9. Validation des mesures

4. 1.9.1.

Les valeurs moyennes arithmétiques du couple et de la vitesse sur la mesure de 3 à 15 secondes sont calculées pour chacune des deux mesures.

4. 1.9.2.

Les couples et vitesses mesurés des deux ensembles sont moyennés (valeurs moyennes arithmétiques).

4. 1.9.3.

L'écart entre le couple moyenné des deux ensembles de mesures doit être inférieur à ± 5 % de la moyenne ou ±1 Nm (en retenant la valeur la plus élevée). Il convient de prendre la moyenne arithmétique des deux valeurs de couple moyennées. Si l'écart est plus important, la valeur ci-après est retenue pour les points 4.1.10 et 4.1.11, ou l'essai doit être renouvelé pour le convertisseur de couple.

— Pour le calcul de ΔUT,pum/tur: la plus petite valeur de couple moyennée pour Tc,pum/tur

— Pour le calcul du rapport de couple μ: la plus grande valeur de couple moyennée pour Tc,pum

— Pour le calcul du rapport de couple μ: la plus petite valeur de couple moyennée pour Tc,tur

— Pour le calcul du couple de référence Tpum1000: la plus petite valeur de couple moyennée pour Tc,pum

4. 1.9.4.

La vitesse et le couple mesurés et moyennés au niveau de l'arbre d'entrée doit être inférieure à ±5 tours/min. et ±5 Nm du point de consigne de vitesse et de couple pour chaque point de fonctionnement mesuré pour la série de rapports de vitesse complète.

4. 1.10. Incertitude de mesure

La part d'incertitude de mesure calculée UT,pum/tur dépassant 1 % du couple mesuré Tc,pum/tur est utilisée pour corriger la valeur caractéristique du convertisseur de couple comme indiqué ci-après:

ΔUT,pum/tur = MAX ( 0, (UT,pum/tur – 0,01 * Tc,pum/tur))

L'incertitude UT,pum/tur de la mesure du couple est calculée sur la base du paramètre suivant:

i) erreur d'étalonnage (y compris tolérance de sensibilité, linéarité, hystérésis et répétabilité).

L'incertitude UT,pum/tur de la mesure du couple est basée sur les incertitudes des capteurs à un niveau de confiance de 95 %.

UT,pum/tur = 2 * ucal

ucal1WcalkcalTn

où:

Tc,pum/turla valeur de couple actuelle / mesurée au niveau du capteur de couple à l'entrée et à la sortie (non corrigée) [Nm]

Tpumle couple d'entrée (pompe) (après correction de l'incertitude) [Nm]

UT,pum/turl'incertitude de la mesure du couple d'entrée / de sortie à un niveau de confiance de 95 %, séparément pour le capteur de couple d'entrée et le capteur de couple de sortie [Nm]

Tnla valeur de couple nominale du capteur de couple [Nm]

ucall'incertitude due à l'étalonnage du capteur de couple [Nm]

Wcall'incertitude d'étalonnage relative (par rapport au couple nominal) [%]

kcalle facteur d'avancement de l'étalonnage (si déclaré par le fabricant du capteur, sinon = 1)

4. 1.11. Calcul des caractéristiques du convertisseur de couple

Pour chaque point de mesure, les calculs ci-après s'appliquent aux données de mesure.

Le rapport de couple du convertisseur de couple est calculé au moyen de l'équation

μTc,turΔUT,turTc,pumΔUT,pum

Le rapport de vitesse du convertisseur de couple est calculé au moyen de l'équation

vnturnpum

Le couple de référence à 1 000 tours/min. est calculé au moyen de l'équation

Tpum1000Tc,pumΔUT,pum1000 rpmnpum2

où:

μle rapport de couple du convertisseur de couple [-]

vle rapport de vitesse du convertisseur de couple [-]

Tc,pumle couple d'entrée (pompe) (corrigé) [Nm]

npumla vitesse de rotation d'entrée (pompe) [tours/min.]

nturla vitesse de rotation de sortie (turbine) [tours/min.]

Tpum1000le couple de référence à 1 000 tours/min. [Nm]

4. 2. Option B: mesure à couple d'entrée constant (selon SAE J643)

4. 2.1. Prescriptions générales

Comme indiqué au point 4.1.1.

4. 2.2. Température de l'huile

Comme indiqué au point 4.1.2.

4. 2.3. Débit et pression de l'huile

Comme indiqué au point 4.1.3.

4. 2.4. Qualité de l'huile

Comme indiqué au point 4.1.4.

4. 2.5. Installation

Comme indiqué au point 4.1.5.

4. 2.6. Équipement de mesure

Comme indiqué au point 4.1.6.

4. 2.7. Procédure d'essai

4. 2.7.1. Compensation de signal de couple nul

Comme indiqué au point 3.1.6.1.

4. 2.7.2. Séquence de mesure

4. 2.7.2.1.

Le couple d'entrée Tpum est réglé à un niveau positif à npum = 1 000 tours/min., en empêchant l'arbre de sortie du convertisseur de couple de tourner (vitesse de sortie ntur = 0 tour/min.).

4. 2.7.2.2.

Le rapport de vitesse v est ajusté en augmentant la vitesse de sortie ntur de 0 tour/min. jusqu'à une valeur de ntur couvrant la plage utile de v avec au moins sept points de vitesse répartis de manière uniforme.

4. 2.7.2.3.

La largeur d'incrément est de 0,1 pour la plage de rapport de vitesse de 0 à 0,6 et de 0,5 pour la plage de 0,6 à 0,95.

4. 2.7.2.4.

La limite supérieure du rapport de vitesse peut être limitée à une valeur inférieure à 0,95 par le constructeur.

4. 2.7.2.5.

Pour chaque point, une durée minimale de stabilisation de 5 secondes dans les limites de température visées au point 4.2.2 est requise. Si nécessaire, la période de stabilisation peut être prolongée par le constructeur jusqu'à un maximum de 60 secondes. La température de l'huile est enregistrée pendant la stabilisation.

4. 2.7.2.6.

Pour chaque point, les valeurs spécifiées au point 4.2.8. sont enregistrées pour le point d’essai pendant au moins 5 secondes et pas plus de 15 secondes.

4. 2.7.2.7.

La séquence de mesure (4.2.7.2.1 à 4.1.7.2.6) est effectuée deux fois au total.

4. 2.8. Enregistrement des signaux et données de mesure

Comme indiqué au point 4.1.8.

4. 2.9. Validation des mesures

Comme indiqué au point 4.1.9.

4. 2.10. Incertitude de mesure

Comme indiqué au point 4.1.9.

4. 2.11. Calcul des caractéristiques du convertisseur de couple

Comme indiqué au point 4.1.11.

5. Procédure d’essai pour d’autres composants de transfert de couple (OTTC)

Ce point concerne les ralentisseurs moteur, les ralentisseurs de boîte de vitesses, les ralentisseurs de transmission et les composants considérés comme des ralentisseurs dans l'outil de simulation. Ces composants incluent les dispositifs de démarrage des véhicules, comme un embrayage d'entrée humide unique de boîte de vitesses ou un embrayage hydrodynamique par exemple.

5. 1. Méthodes de détermination des pertes de traînée des ralentisseurs

La perte de couple de traînée d'un ralentisseur est une fonction de la vitesse du rotor du ralentisseur. Étant donné que le ralentisseur peut être intégré dans différentes parties de la transmission du véhicule, la vitesse du rotor du ralentisseur dépend de la pièce de transmission (= référence de vitesse) et du rapport de démultiplication entre la pièce de transmission et le rotor du ralentisseur, comme indiqué dans le tableau 2.

Tableau 2

Vitesses de rotor de ralentisseur

| Configuration | Référence de vitesse | Calcul de la vitesse du rotor du ralentisseur

|

A. Ralentisseur moteur

| Régime moteur | nretarder = nengine * istep-up

|

B. Ralentisseur entrée de boîte de vitesses

| Boîte de vitesses Vitesse arbre d'entrée |

nretarder = ntransm.input * istep-up

= ntransm.output * itransm * istep-up

|

C. Ralentisseur sortie boîte de vitesses ou ralentisseur entrée essieu

| Boîte de vitesses: Vitesse arbre de sortie ou Vitesse arbre d’entrée essieu | nretarder = ntransm.output × istep-up

où:

istep-uprapport de démultiplication = vitesse du rotor du ralentisseur / vitesse de la pièce de transmission

itransmrapport de transmission = vitesse d'entrée boîte de vitesses / vitesse de sortie boîte de vitesses

Les configurations de ralentisseur intégrées dans le moteur qui ne peuvent pas être séparées du moteur sont soumises aux essais en combinaison avec le moteur. Ce point ne concerne pas ces ralentisseurs intégrés indissociables du moteur.

Les ralentisseurs qui peuvent être débranchés de la transmission ou du moteur par un embrayage quelconque sont considérés comme ayant une vitesse de rotor nulle lorsqu'ils sont débranchés et ne présentent donc pas de pertes de puissance.

Les pertes de traînée du ralentisseur sont mesurées en appliquant l'une des deux méthodes suivantes:

(1) mesure sur le ralentisseur en tant qu'entité autonome,

(2) mesure en combinaison avec la boîte de vitesses.

5. 1.1. Prescriptions générales

Lorsque les pertes sont mesurées sur le ralentisseur en tant qu'entité autonome, les résultats sont influencés par les pertes de couple dans les roulements de la configuration d'essai. Il est permis de mesurer ces pertes de roulements et de les soustraire des mesures de perte de traînée du ralentisseur.

Le constructeur garantit que le ralentisseur utilisé pour les mesures est conforme aux spécifications des dessins pour les ralentisseurs produits en série.

Les modifications du ralentisseur sont autorisées pour satisfaire aux prescriptions de la présente annexe pour les besoins des essais, notamment en ce qui concerne l'inclusion de capteurs de mesure ou l'adaptation d'un système externe de conditionnement de l'huile.

Sur la base de la famille décrite dans l'appendice 6 de la présente annexe, les pertes de traînée mesurées pour les boîtes de vitesses avec ralentisseur peuvent être utilisées pour la même boîte de vitesses (équivalente) sans ralentisseur.

L'utilisation de la même boîte de vitesses pour mesurer les pertes de couple de variantes avec et sans ralentisseur est admise.

À la demande de l'autorité chargée de la réception, le demandeur d'un certificat précise et apporte la preuve de la conformité aux prescriptions définies dans la présente annexe.

5. 1.2. Rodage

À la demande du candidat à la certification, une procédure de rodage peut être appliquée au ralentisseur. Les dispositions suivantes s'appliquent à cette procédure de rodage.

5. 1.2.1

Si le constructeur applique une procédure de rodage au ralentisseur, la durée de rodage pour le ralentisseur ne doit pas dépasser 100 heures avec un couple nul appliqué au ralentisseur. À titre facultatif, une part maximale de 6 heures peut être incluse avec l'application d'un couple au ralentisseur.

5. 1.3. Conditions d'essai

5. 1.3.1. Température ambiante

La température ambiante pendant l'essai doit se situer dans une fourchette de 25 °C ±10 K.

La température ambiante est mesurée à 1 m de distance sur le côté du ralentisseur.

5. 1.3.2. Pression ambiante

Pour les ralentisseurs magnétiques, la pression ambiante minimale est de 899 hPa, conformément à la norme ISO 2533 définissant l'atmosphère type internationale (ISA).

5. 1.3.3. Température de l'huile ou de l'eau

Pour les ralentisseurs hydrodynamiques:

aucun chauffage externe n'est autorisé, sauf pour le fluide.

En cas d'essai portant sur une entité autonome, la température du fluide du ralentisseur (huile ou eau) ne doit pas dépasser 87 °C.

En cas d'essai en combinaison avec la boîte de vitesses, les limites de la température de l'huile pour les essais des boîtes de vitesses s'appliquent.

5. 1.3.4. Qualité de l'huile ou de l'eau

Lors des essais, il convient d'utiliser l'huile du premier remplissage neuve recommandée pour le marché européen.

Pour les ralentisseurs à eau, la qualité de l'eau doit être conforme aux caractéristiques établies par le constructeur pour le ralentisseur. La pression de l'eau est réglée sur une valeur fixe proche de celle des conditions de fonctionnement du véhicule (1 ± 0,2 bar de pression relative au niveau du flexible d'entrée du ralentisseur).

5. 1.3.5. Viscosité de l'huile

Si plusieurs huiles sont recommandées pour le premier remplissage, elles sont considérées comme équivalentes si leur viscosité cinématique se situe dans une fourchette de 50 % des unes par rapport aux autres à la même température (selon la marge de tolérance spécifiée pour KV100).

5. 1.3.6. Niveau d'huile ou d'eau

Le niveau d'huile ou d'eau doit correspondre aux caractéristiques nominales pour le ralentisseur.

5. 1.4. Installation

La machine électrique, le capteur de couple et le capteur de vitesse doivent être montés du côté entrée du ralentisseur ou de la boîte de vitesses.

L'installation du ralentisseur (et de la boîte de vitesses) se fait avec le même angle d'inclinaison que pour l'installation dans le véhicule, conformément au dessin d'homologation ± 1° ou à 0° ± 1°.

5. 1.5. Équipement de mesure

Comme indiqué pour les essais des boîtes de vitesses au point 3.1.4.

5. 1.6. Procédure d'essai

5. 1.6.1. Compensation de signal de couple nul

Comme indiqué pour les essais des boîtes de vitesses au point 3.1.6.1.

5. 1.6.2. Séquence de mesure

La séquence de mesure de la perte de couple pour les essais sur les ralentisseurs doit être conforme aux dispositions applicables aux essais sur les boîtes de vitesses visées aux points 3.1.6.3.2 à 3.1.6.3.5.

5. 1.6.2.1. Mesure sur le ralentisseur en tant qu'entité autonome

Lorsque le ralentisseur est soumis aux essais en tant qu'entité autonome, les mesures de perte de couple sont réalisées à l'aide des points de vitesse suivants:

200, 400, 600, 900, 1 200, 1 600, 2 000, 2 500, 3 000, 3 500, 4 000, 4 500, 5 000, et ainsi de suite jusqu'à la vitesse maximale du rotor du ralentisseur.

5. 1.6.2.2. Mesure en combinaison avec la boîte de vitesses

5. 1.6.2.2.1.

Si le ralentisseur est soumis aux essais en combinaison avec une boîte de vitesses, le rapport de vitesse sélectionné doit permettre de faire fonctionner le ralentisseur à sa vitesse de rotor maximale.

5. 1.6.2.2. La perte de couple est mesurée aux vitesses de fonctionnement comme indiqué pour les essais correspondants concernant la boîte de vitesses.

5. 1.6.2.2.3.

Des points de mesure peuvent être ajoutés pour les vitesses d'entrée de la boîte de vitesses inférieures à 600 tours/min. si le constructeur en fait la demande.

5. 1.6.2.2.4.

Le constructeur peut séparer les pertes du ralentisseur des pertes totales de la boîte de vitesses en procédant aux essais dans l'ordre indiqué ci-dessous.

(1) La perte de couple indépendante de la charge pour la boîte de vitesses complète, ralentisseur inclus, est mesurée comme indiqué au point 3.1 pour les essais des boîtes de vitesses, dans l'un des rapports de vitesse les plus élevés:

= Tl,in,withret

(2) Le ralentisseur et les pièces associées sont remplacés par les pièces requises pour une variante de boîte de vitesses équivalente sans ralentisseur. La mesure visée au point (1) est répétée.

= Tl,in,withoutret

(3) La perte de couple indépendante de la charge pour le système de ralentisseur est déterminée en calculant les différences entre les deux ensembles de données d'essai.

= Tl,in,retsys = Tl,in,withret – Tl,in,withoutret

5. 1.7. Enregistrement des signaux et données de mesure

Comme indiqué pour les essais des boîtes de vitesses au point 3.1.5.

5. 1.8. Validation des mesures

Toutes les données enregistrées sont vérifiées et traitées comme indiqué pour les essais des boîtes de vitesses au point 3.1.7.

5. 2. Complément des fichiers d'entrée pour l'outil de simulation

5. 2.1.

Les pertes de couple du ralentisseur pour les vitesses inférieures à la vitesse de mesure la plus basse sont établies comme étant égales à la perte de couple mesurée à cette vitesse de mesure la plus basse.

5. 2.2.

Lorsque les pertes du ralentisseur sont distinguées des pertes totales en calculant la différence entre les ensembles de données d'essai avec et sans ralentisseur (voir point 5.1.6.2.2.4), les vitesses réelles du rotor du ralentisseur dépendent de l'emplacement du ralentisseur et/ou du rapport de démultiplication sélectionné et du rapport de démultiplication du ralentisseur, et peuvent donc être différentes des vitesses mesurées de l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses. Les vitesses réelles du rotor du ralentisseur par rapport aux données mesurées de la perte de traînée sont calculées comme indiqué au point 5.1. Tableau 2:

5. 2.3.

Les données de cartographie des pertes de couple sont formatées et enregistrées comme indiqué dans l'appendice 12 de la présente annexe.

6. Procédure d’essai pour les composants de transmission supplémentaire (ADC)/composant de transmission avec un rapport de vitesse unique (par exemple, renvoi d’angle réducteur)

6. 1. Méthodes de détermination des pertes d’un composant de transmission avec un rapport de vitesse unique

Les pertes d’un composant de transmission avec un rapport de vitesse unique sont mesurées en appliquant l’une des méthodes ci-après:

6. 1.1. Cas A: mesure sur un composant de transmission distinct avec un rapport de vitesse unique

Pour mesurer la perte de couple sur un composant de transmission avec un rapport de vitesse unique, les trois options définies pour la détermination des pertes de boîte de vitesses s’appliquent.

Option 1pertes indépendantes du couple mesurées et pertes dépendantes du couple calculées (option d’essai de boîte de vitesses no 1)

Option 2pertes indépendantes du couple mesurées et pertes dépendantes du couple mesurées à pleine charge (option d’essai de boîte de vitesses no 2)

Option 3mesure sur des points à pleine charge (option d’essai de boîte de vitesses no 3)

La mesure, la validation et le calcul de l’incertitude des pertes d’un composant de transmission avec un rapport de vitesse unique suivent la procédure décrite pour l’option correspondante d’essai de boîte de vitesses prévue au point 3, avec les différences suivantes dans les prescriptions applicables.

Les mesures doivent être effectuées à 200 tours/min et 400 tours/min (à l’arbre d’entrée du composant de transmission avec un rapport de vitesse unique) et pour les points de vitesse suivants: 600, 900, 1 200, 1 600, 2 000, 2 500, 3 000, 4 000 tours/min et multiples de 10 de ces valeurs jusqu’à la vitesse maximale conformément aux caractéristiques du composant de transmission avec rapport de vitesse unique ou jusqu’au dernier point de vitesse avant la vitesse maximale définie. Il est permis de mesurer des points de vitesse intermédiaires supplémentaires.

6. 1.1.1. Plage de vitesse applicable

6. 1.2. Cas B: mesure individuelle d’un composant de transmission avec un rapport de vitesse unique relié à une boîte de vitesses

Lorsque le composant de transmission avec rapport de vitesse unique est soumis aux essais en combinaison avec une boîte de vitesses, les essais suivent l’une des options définies pour les essais sur les boîtes de vitesses:

Option 1pertes indépendantes du couple mesurées et pertes dépendantes du couple calculées (option d’essai de boîte de vitesses no 1)

Option 2pertes indépendantes du couple mesurées et pertes dépendantes du couple mesurées à pleine charge (option d’essai de boîte de vitesses no 2)

Option 3mesure sur des points à pleine charge (option d’essai de boîte de vitesses no 3)

6. 1.2.1 Le constructeur peut séparer les pertes du composant de transmission avec rapport de vitesse unique des pertes totales de la boîte de vitesses en procédant aux essais dans l’ordre indiqué ci-dessous:

1) La perte de couple pour la boîte de vitesses complète, composant de transmission avec rapport de vitesse unique inclus, est mesurée comme indiqué pour l’option d’essai des boîtes de vitesses applicable

= Tl,in,withad

2) Le composant de transmission avec rapport de vitesse unique et les pièces connexes sont remplacés par les pièces requises pour la variante de boîte de vitesses équivalente sans composant de transmission avec rapport de vitesse unique. La mesure visée au point 1 est répétée.

= Tl,in,withoutad

3) La perte de couple pour le composant de transmission avec rapport de vitesse unique est déterminée en calculant les différences entre les deux ensembles de données d’essai

= Tl,in,adsys = max (0, Tl,in,withad – Tl,in,withoutad)

6. 1.3. Cas C: courroie (ou technologie similaire) utilisée pour raccorder un système de machine électrique au groupe motopropulseur principal du véhicule (telle que définie dans la description des données d’entrée facultatives ADC figurant dans le tableau 8 de l’annexe III du présent règlement).

Dans ce cas, les données d’entrée requises conformément au tableau 7 de l’appendice 12 sont déterminées conformément aux dispositions définies à l’appendice 11, où la valeur de fT est de 0,08 et le couple maximal disponible du système de machine électrique est utilisé pour Tmax,in

6. 2. Complément des fichiers d’entrée pour l’outil de simulation

6. 2.1. Les pertes de couple pour les vitesses inférieures à la vitesse minimale définie ci-dessus et à un point de vitesse d’entrée de 0 tour/min sont établies comme étant égales à la perte de couple à la vitesse minimale.

6. 2.2. Lorsque la vitesse d’entrée testée la plus élevée du composant de transmission avec rapport de vitesse unique correspond au dernier point de vitesse en dessous de la vitesse maximale admissible définie pour le composant de transmission avec rapport de vitesse unique, une extrapolation de la perte de couple est appliquée jusqu’à la vitesse maximale avec une régression linéaire basée sur les deux derniers points de vitesse mesurés.

6. 2.3. Pour calculer les données de perte de couple pour l’arbre d’entrée de la boîte de vitesses avec laquelle le composant de transmission avec rapport de vitesse unique doit être combiné, il convient d’utiliser une interpolation et une extrapolation linéaires.

7. Conformité des propriétés certifiées en rapport avec les émissions de CO2 et la consommation de carburant

7. 1.

Chaque boîte de vitesses, convertisseur de couple, autre composant de transfert de couple et composant de transmission supplémentaire doit être fabriqué de manière à être conforme au type réceptionné, selon la description figurant dans le certificat et les documents qui l'accompagnent. Les propriétés certifiées en rapport avec les émissions de CO2 et la consommation de carburant doivent être conformes aux dispositions relatives à la conformité de la production visées à l’article 31 du règlement (UE) 2018/858.

7. 2.

Les convertisseurs de couple (TC), les autres composants de transfert de couple (OTTC) et les composants de transmission supplémentaires (ADC) sont exclus des dispositions relatives aux essais de conformité de la production visées au point 8 de la présente annexe.

7. 3.

La conformité des propriétés certifiées en rapport avec les émissions de CO2 et la consommation de carburant est vérifiée sur la base de la description figurant dans les certificats visés dans l'appendice 1 de la présente annexe.

7. 4.

La conformité des propriétés certifiées en rapport avec les émissions de CO2 et la consommation de carburant est évaluée conformément aux conditions spécifiques visées au présent point.

7. 5.

Le constructeur soumet chaque année aux essais au minimum le nombre de boîtes de vitesses indiqué dans le tableau 3, en fonction du nombre total de boîtes de vitesses qu'il produit annuellement. Pour fixer les chiffres de production, seules les boîtes de vitesses entrant dans le champ d'application des prescriptions du présent règlement sont prises en considération.

7. 6.

Chaque boîte de vitesses soumise aux essais par le constructeur est représentative d'une famille donnée. Il convient de soumettre aux essais une seule boîte de vitesses par famille.

7. 7.

Pour les volumes annuels de production totaux compris entre 1 001 et 10 000 boîtes de vitesses, le choix de la famille à soumettre aux essais est convenu entre le constructeur et l'autorité chargée de la réception.

7. 8.

Pour les volumes annuels de production totaux supérieurs à 10 000 boîtes de vitesses, la famille de boîtes de vitesses présentant le volume de production le plus élevé est systématiquement soumise aux essais. Le constructeur doit justifier auprès de l'autorité chargée de la réception (par exemple en montrant les chiffres des ventes) le nombre d'essais réalisés et le choix des familles. Le nombre restant de familles à soumettre aux essais est convenu entre le constructeur et l'autorité chargée de la réception.

Tableau 3

Taille de l'échantillon pour les essais de conformité

| Production totale annuelle de boîtes de vitesses | Nombre d'essais

| 0 – 1 000 | 0

| > 1 000 – 10 000 | 1

| > 10 000 – 30 000 | 2

| > 30 000 | 3

| > 100 000 | 4

7. 9.

Pour les besoins des essais de conformité des propriétés certifiées en rapport avec les émissions de CO2 et la consommation de carburant, l'autorité chargée de la réception répertorie le ou les types de boîte de vitesses à soumettre aux essais en concertation avec le constructeur. L'autorité chargée de la réception fait en sorte que le ou les types de boîte de vitesses retenus soient fabriqués selon les mêmes normes que pour la production en série.

7. 10.

Nonobstant le point 7.6, si le résultat d’un essai réalisé conformément au point 8 est supérieur à celui indiqué au point 8.1.3, trois boîtes de vitesses supplémentaires de la même famille doivent être soumises aux essais. Si l'une d'elles au moins ne réussit pas l'essai, les dispositions de l'article 23 s'appliquent.

8. Essai de conformité de la production

Pour les besoins des essais de conformité des propriétés certifiées en rapport avec les émissions de CO2 et la consommation de carburant, la méthode ci-après s'applique, sous réserve d'un accord préalable entre l'autorité chargée de la réception et le candidat à la certification.

8. 1. Essais de conformité des boîtes de vitesses

8. 1.1.

Le rendement de la boîte de vitesses est déterminé en suivant la procédure simplifiée décrite dans le présent point.

8. 1.2.1.

Toutes les conditions limites visées dans la présente annexe s'appliquent aux essais de certification.

Si d'autres conditions limites sont appliquées pour le type d'huile, la température de l'huile et l'angle d'inclinaison, le constructeur indique clairement la différence d'incidence de ces conditions et de celles appliquées pour la certification en ce qui concerne le rendement.

8. 1.2.2.

Pour la mesure, il convient d'utiliser la même méthode d'essai que pour les essais de certification, limitée aux points de fonctionnement visés dans le présent point.

8. 1.2.2.1.

Si l’option 1 a été utilisée pour les essais de certification, les pertes indépendantes du couple pour les deux vitesses définies au point 8.1.2.2.2.3 sont mesurées et utilisées pour le calcul des pertes de couple aux trois points de couple définis au point 8.1.2.2.2.2.

Si l’option 2 a été utilisée pour les essais de certification, les pertes indépendantes du couple pour les deux vitesses définies au point 8.1.2.2.2.3 sont mesurées. Les pertes dépendantes du couple au couple maximum sont mesurées aux deux mêmes vitesses. Les pertes de couple aux trois points de couple définies au point 8.1.2.2.2.2 sont interpolées comme indiqué dans la procédure de certification.

Si l’option 3 a été utilisée pour les essais de certification, les pertes de couple pour les 18 points de fonctionnement définis au point 8.1.2.2.2 sont mesurées.

8. 1.2.2.2.

Le rendement de la boîte de vitesses est déterminé pour 18 points de fonctionnement définis par les prescriptions suivantes:

(1) rapports de la boîte de vitesses à utiliser:

les 3 rapports de la boîte de vitesses les plus élevés sont utilisés pour les essais;

(2) plage de couple:

dans le cas où l’option 1 ou 2 a été utilisée pour les essais de certification, les 3 points de couple suivants sont utilisés: 0,6 × max [Tin,rep(inputspeed, gear)], 0,8 × max [Tin,rep(inputspeed, gear)] et max [Tin,rep(inputspeed, gear)] où max [Tin,rep(inputspeed, gear)] est la valeur de couple la plus élevée indiquée pour la certification pour la combinaison de vitesse d’entrée et du rapport en question.

Si l’option 3 a été utilisée pour les essais de certification, les 3 points de couple les plus élevés qui ont été mesurés lors de l’essai de certification pour la combinaison de la vitesse d’entrée et du rapport en question doivent être utilisés.

(3) plage de vitesse:

les deux vitesses d'entrée de la boîte de vitesses de 1 200 tours/min. et 1 600 tours/min. sont testées.

8. 1.2.3.

Pour chacun des 18 points de fonctionnement, le rendement de la boîte de vitesses est calculé au moyen de la formule:

ηiTin,set Tloss,repTin,set

où:

ηile rendement de chaque point de fonctionnement de 1 à 18

Tin,setla valeur du point de consigne de couple d’entrée [Nm]

Tloss,repla perte de couple rapportée (après correction de l’incertitude) [Nm]

8. 1.2.4.

Le rendement total lors de l'essai de conformité des propriétés certifiées en rapport avec les émissions de CO2 et la consommation de carburant ηA,CoP est calculé à l'aide de la valeur moyenne arithmétique du rendement de l'ensemble des 18 points de fonctionnement.

ηA,CoPη1η2[…]η1818

8. 1.3.

L'essai de conformité des propriétés certifiées en rapport avec les émissions de CO2 et la consommation de carburant est réussi lorsque la condition suivante est remplie:

le rendement de la boîte de vitesses soumise à l'essai de conformité des propriétés certifiées en rapport avec les émissions de CO2 et la consommation de carburant ηA,CoP ne doit pas être inférieur à X % du rendement de la boîte de vitesses réceptionnée par type ηA,TA.

ηA,TA – ηA,CoP ≤ X

X est remplacé par 1,5 % pour les boîtes de vitesses MT/AMT/DCT et par 3 % pour les boîtes de vitesses AT ou les boîtes de vitesses comptant plus de 2 embrayages à friction.

Le rendement de la boîte de vitesses approuvée ηA,TA est calculé à l’aide de la valeur moyenne arithmétique du rendement des 18 points de fonctionnement au cours de la certification, sur la base des formules figurant aux points 8.1.2.3 et 8.1.2.4 et définies par les exigences du point 8.1.2.2.2.