VÉRIFICATION DES DONNÉES RELATIVES AUX ESSIEUX
1. Introduction
La présente annexe contient les dispositions relatives à la certification concernant les pertes de couple des essieux moteurs pour les véhicules utilitaires lourds. En alternative à la certification des essieux, la méthode de calcul pour la perte de couple normale telle que définie dans l'appendice 3 de la présente annexe peut être appliquée pour déterminer les émissions de CO2 spécifiques d'un véhicule.
2. Définitions
Pour les besoins de la présente annexe, on entend par:
1) «essieu à simple réduction (SR)»un essieu moteur comportant une seule démultiplication, généralement sous la forme d'un engrenage conique avec ou sans compensation hypoïde;
2) «essieu à portique unique (SP)»un essieu présentant généralement une compensation verticale entre l'axe rotatif de la couronne dentée et l'axe rotatif de la roue, en raison de l'exigence d'une garde au sol plus élevée ou d'un plancher abaissé destiné à permettre un système de plancher surbaissé pour les autobus urbains. En règle générale, la première réduction se présente sous la forme d’un engrenage conique et la deuxième sous la forme d’un engrenage droit (ou hélicoïdal) avec compensation verticale à proximité des roues.
3) «essieu à réduction dans les moyeux (HR)»un essieu moteur comportant deux démultiplications. La première réduction se présente généralement sous la forme d'un engrenage conique avec ou sans compensation hypoïde. La deuxième est un engrenage planétaire généralement placé dans la zone des moyeux de roues;
4) «essieu tandem à simple réduction (SRT)»un essieu moteur dont le principe est analogue à celui d'un essieu moteur simple, mais dont le but est aussi de transférer le couple depuis la bride d'entrée vers un autre essieu, par l'intermédiaire d'une bride de sortie. Le couple peut être transféré avec un engrenage droit placé à proximité de la bride d'entrée afin de générer une compensation verticale pour la bride de sortie. Une autre possibilité consiste à utiliser un deuxième pignon au niveau de l'engrenage conique, ce qui développe le couple au niveau de la couronne d'entraînement;
5) «essieu tandem à réduction dans les moyeux (HRT)»un essieu à réduction dans les moyeux qui a la possibilité de transférer le couple vers l'arrière, de la même manière qu'un essieu tandem à simple réduction (SRT);
6) «carter d'essieu»les pièces de carter requises pour la capacité structurelle et pour porter les pièces de transmission, les roulements et les éléments d'étanchéité de l'essieu;
7) «pignon»une pièce d'un engrenage conique normalement composé de deux éléments. Le pignon correspond à l'engrenage menant relié à la bride d'entrée. Dans le cas d'un SRT / HRT, un deuxième pignon peut être installé pour développer le couple à partir de la couronne d'entraînement;
8) «couronne d'entraînement»une pièce d'un engrenage conique normalement composé de deux éléments. La couronne d'entraînement correspond à l'engrenage mené et elle est reliée à la cage de différentiel;
9) «réduction dans les moyeux»l'engrenage planétaire généralement installé en dehors du roulement planétaire au niveau des essieux à réduction dans les moyeux. L'engrenage se compose de trois éléments différents: le soleil, les planétaires et la couronne. Le soleil se trouve au centre, les planétaires tournent autour et sont montés sur le porte-satellites fixé au moyeu. En règle générale, le nombre de planétaires varie entre trois et cinq. La couronne ne tourne pas, elle est fixée sur la poutre d'essieu;
10) «satellites»les roues qui tournent autour du soleil à l'intérieur de la couronne d'un engrenage planétaire. Ils sont assemblés avec des roulements sur un porte-satellites, lui-même relié à un moyeu;
11) «indice de viscosité d'un type d'huile»un indice de viscosité tel que défini par SAE J306;
12) «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 l'essieu pour la première période de service;
13) «ligne d'essieux»un groupe d'essieux qui partagent la même fonction d'essieu de base, telle que définie dans le concept de famille;
14) «famille d'essieux»le regroupement par un constructeur d'essieux qui, par leur conception, telle que définie dans l'appendice 4 de la présente annexe, possèdent des caractéristiques de conception et des propriétés similaires pour ce qui concerne les émissions de CO2 et la consommation de carburant similaires;
15) «couple de traînée»le couple requis pour compenser la friction interne d'un essieu lorsque les extrémités des roues tournent librement avec un couple de sortie de 0 Nm;
16) «boîte d'essieu en miroir»le principe selon lequel la boîte d'essieu apparaît en image inversée par rapport au plan vertical;
17) «entrée d'essieu»côté de l'essieu au niveau duquel le couple est transmis à l'essieu;
18) «sortie d'essieu»côté(s) de l'essieu au niveau du ou desquels le couple est transmis aux roues.
3. Prescriptions générales
Les engrenages des essieux et l’ensemble des roulements doivent être neufs pour la vérification des pertes d’essieu, tandis que les roulements des extrémités de roue peuvent déjà être rodés et peuvent être utilisés pour plusieurs mesures.
À la demande du candidat à la certification, des rapports de démultiplication différents peuvent être soumis aux essais dans un carter d'essieu utilisant les mêmes extrémités de roue.
Pour les essieux à réduction dans les moyeux et les essieux à portique unique (HR, HRT, SP), des rapports de pont différents peuvent être mesurés en échangeant uniquement la réduction dans les moyeux. Les dispositions visées dans l'appendice 4 de la présente annexe s'appliquent.
La durée totale pour le rodage facultatif et la mesure d'un essieu individuel (sauf pour le carter d'essieu et les extrémités de roue) ne doit pas dépasser 120 heures.
Pour les besoins des essais portant sur les pertes d'un essieu, la cartographie des pertes de couple pour chaque rapport d'un essieu donné est mesurée, mais les essieux peuvent être regroupés en familles selon les dispositions visées dans l'appendice 4 de la présente annexe.
3. 1. Rodage
À la demande du candidat à la certification, une procédure de rodage peut être appliquée à l'essieu. Les dispositions suivantes s'appliquent à cette procédure de rodage.
3. 1.1.
Il convient d'utiliser exclusivement l'huile de remplissage en usine pour la procédure de rodage. L'huile utilisée pour le rodage ne doit pas être utilisée pour les essais décrits au point 4.
3. 1.2.
Le profil de vitesse et de couple pour la procédure de rodage est précisé par le constructeur.
3. 1.3.
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. 1.4.
Les prescriptions relatives à la température de l'huile (4.3.1), l'exactitude de mesure (4.4.7) et la configuration d'essai (4.2) ne s'appliquent pas à la procédure de rodage.
4. Procédure d'essai pour les essieux
4. 1. Conditions d'essai
4. 1.1. Température ambiante
La température à l'intérieur de la chambre d'essai doit être maintenue à 25 °C ±10 °C. La température ambiante est mesurée à une distance d'un mètre par rapport au carter d'essieu. Un chauffage forcé de l'essieu ne peut être appliqué qu'au moyen d'un système externe de conditionnement de l'huile, tel que décrit au point 4.1.5.
4. 1.2. Température de l'huile
La température de l'huile est mesurée au centre du carter d'huile ou à tout autre endroit adéquat, conformément aux bonnes pratiques d'ingénierie. Dans le cas d'un conditionnement externe de l'huile, la température de l'huile peut aussi être mesurée dans la conduite de sortie du carter d'essieu vers le système de conditionnement, à 5 cm au maximum en aval de la sortie. Dans les deux cas, la température de l'huile ne doit pas dépasser 70 °C.
4. 1.3. Qualité de l'huile
Pour la mesure, il convient d'utiliser exclusivement les huiles de remplissage en usine recommandées, spécifiées par le fabricant de l'essieu. Dans le cas d’essais portant sur différentes variantes de rapport de démultiplication avec un seul carter d’essieu, un nouveau remplissage d’huile doit être effectué pour chaque mesure de l’ensemble du système d’essieu.
4. 1.4. Viscosité de l'huile
Si des huiles différentes avec plusieurs indices de viscosité sont spécifiées pour le remplissage en usine, le constructeur choisit l'huile ayant l'indice de viscosité le plus élevé pour réaliser les mesures sur l'essieu parent.
Si plusieurs huiles de même indice de viscosité sont spécifiées pour une seule famille d'essieux comme huile de remplissage en usine, le candidat à la certification peut choisir l'une de ces huiles pour la mesure en lien avec la certification.
4. 1.5. Niveau d'huile et conditionnement
Le niveau d'huile ou le volume de remplissage est fixé au niveau maximum, comme le prévoient les spécifications de maintenance du constructeur.
Un système externe de conditionnement et de filtrage de l'huile est autorisé. Le carter d'essieu peut être modifié pour intégrer le système de conditionnement de l'huile.
Le système de conditionnement de l'huile ne doit pas être installé d'une manière qui permettrait de modifier les niveaux d'huile de l'essieu dans le but d'augmenter le rendement ou à générer des couples de propulsion, conformément aux bonnes pratiques d'ingénierie.
4. 2. Configuration d'essai
Pour les besoins de la mesure de la perte de couple, différentes configurations d'essai sont admises, comme indiqué aux points 4.2.3 et 4.2.4.
4. 2.1. Installation de l'essieu
Dans le cas d'un essieu tandem, chaque essieu est mesuré séparément. Le premier essieu avec différentiel longitudinal doit être bloqué. L'arbre de sortie des essieux différentiels est installé de manière à pouvoir tourner librement.
4. 2.2. Installation de dispositifs de mesure du couple
4. 2.2.1.
Pour une configuration d'essai avec deux machines électriques, les dispositifs de mesure du couple sont installés sur la bride d'entrée et sur une extrémité de roue tandis que l'autre est bloquée.
4. 2.2.2.
Pour une configuration d'essai avec trois machines électriques, les dispositifs de mesure du couple sont installés sur la bride d'entrée et sur chaque extrémité de roue.
4. 2.2.3.
Des demi-arbres de différentes longueurs sont admis dans une configuration à deux machines, pour bloquer le différentiel et faire en sorte que les deux extrémités de roue tournent.
4. 2.3. Configuration d'essai «type A»
Une configuration d'essai de «type A» se compose d'un dynamomètre sur le côté entrée de l'essieu et au moins un dynamomètre sur le ou les côtés sortie de l'essieu. Des dispositifs de mesure du couple sont installés sur le côté entrée et le ou les côtés sortie de l'essieu. Pour les configurations de type A avec un seul dynamomètre sur le côté sortie, l’extrémité de l’essieu qui tourne librement est 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).
Afin d'éviter les pertes parasites, les dispositifs de mesure du couple sont placés aussi près que possible du côté entrée et du ou des côtés sortie de l'essieu, soutenus par des roulements adéquats.
Il est possible d'isoler mécaniquement en plus les capteurs de couple des charges parasites des arbres, par exemple en installant des roulements supplémentaires et un accouplement flexible ou un arbre à cardan léger entre les capteurs et l'un de ces roulements. La figure 1 illustre un exemple de configuration d’essai de type A avec deux dynamomètres.
Pour les configurations d'essai de type A, le constructeur fournit une analyse des charges parasites. L'autorité chargée de la réception décide sur cette base de l'influence maximale des charges parasites. En revanche, la valeur ipara ne peut pas être inférieure à 10 %.
Figure 1
Exemple de configuration d'essai «type A»
E: machine électrique (avec boîte de vitesses opt.)
T: capteur de cople
F: accouplement flexible / arbre à cardan léger
B: roulement
A: essieu
SORTIE
ENTRÉE
Exemple de configuration d’essai A
4. 2.4. Configuration d'essai «type B»
La configuration d'essai de type B constitue une autre configuration d'essai dans laquelle l'influence maximale des charges parasites ipara est fixée à 100 %.
Des valeurs inférieures de ipara peuvent être utilisées en accord avec l'autorité chargée de la réception.
4. 3. Procédure d'essai
Pour déterminer la cartographie de perte de couple pour un essieu, les données de base de cette cartographie sont mesurées et calculées comme indiqué au point 4.4. Les résultats de la perte de couple sont complétés conformément au point 4.4.8 et formatés conformément à l'appendice 6 en vue d'un traitement ultérieur par l'outil de simulation.
4. 3.1. 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. 3.1.1. Mesure du couple
L'incertitude de mesure du couple est calculée et intégrée comme indiqué au point 4.4.7.
La fréquence de prélèvement des capteurs de couple est conforme au point 4.3.2.1.
4. 3.1.2. Vitesse de rotation
L'incertitude des capteurs de vitesse de rotation pour la mesure de la vitesse d'entrée et de sortie ne doit pas dépasser ± 2 tours par minute.
4. 3.1.3. Températures
L'incertitude des sondes de température pour la mesure de la température ambiante ne doit pas dépasser ± 1 °C.
L'incertitude des sondes de température pour la mesure de la température de l'huile ne doit pas dépasser ± 0,5 °C.
4. 3.2. Signaux de mesure et enregistrement des données
Les signaux suivants sont enregistrés pour les besoins du calcul des pertes de couple:
i) couples d'entrée et de sortie [Nm];
ii) vitesses de rotation d'entrée et/ou de sortie [tours/min.];
iii) température ambiante [°C];
iv) température de l'huile [°C];
v) température au niveau du capteur de couple. [°C] (facultatif)
4. 3.2.1.
Les fréquences de prélèvement minimales suivantes des capteurs sont appliquées:
Couple: 1 kHz
Vitesse de rotation: 200 Hz
Températures: 10 Hz
4. 3.2.2.
La fréquence d'enregistrement des données utilisée pour déterminer les valeurs moyennes arithmétiques de chaque point d'intersection du maillage est de 10 Hz ou plus. Il n'est pas nécessaire de transmettre les données brutes.
Un filtrage des signaux peut être appliqué en accord avec l'autorité chargée de la réception. Il convient d'éviter tout effet de repliement.
4. 3.3 Plage de couple:
L’étendue de la cartographie des pertes de couple à mesurer est limitée comme suit:
— soit un couple de sortie de 10 kNm pour les camions lourds et les autobus lourds ou de 2 kNm pour les camions moyens;
— soit un couple d’entrée de 5 kNm pour les camions lourds et les autobus lourds ou de 1 kNm pour les camions moyens;
— soit la puissance du moteur maximale tolérée par le constructeur pour un essieu donné ou, dans le cas de plusieurs essieux moteurs, en fonction de la distribution de puissance nominale.
4. 3.3.1.
Le constructeur peut étendre la mesure jusqu'à 20 kNm de couple de sortie au moyen d'une extrapolation linéaire des pertes de couple ou en effectuant des mesures jusqu'à 20 kNm de couple de sortie par incréments de 2 000 Nm. Pour cette plage de couple supplémentaire, il convient d'utiliser un autre capteur de couple au niveau du côté sortie, avec un couple maximal de 20 kNm (configuration à deux machines), ou deux capteurs de 10 kNm (configuration à trois machines).
Si le rayon du plus petit pneumatique est réduit (par exemple suite à un développement de produit) après avoir terminé la mesure d'un essieu, ou lorsque les limites physiques du banc d'essai sont atteintes (par exemple en raison d'évolutions dans le développement du produit), les points manquants peuvent être extrapolés par le constructeur à partir de la cartographie existante. Les points extrapolés ne doivent pas dépasser plus de 10 % de tous les points de la cartographie et la pénalité correspondant à ces points est de 5 % de la perte de couple, à ajouter aux points extrapolés.
4. 3.3.2.
Incréments du couple de sortie à mesurer pour les camions lourds et les autobus lourds:
250 Nm < Tout < 1 000 Nmincréments de 250 Nm
1 000 Nm < Tout < 2 000 Nmincréments de 500 Nm
2 000 Nm ≤ Tout ≤ 10 000 Nmincréments de 1 000 Nm
Tout > 10 000 Nmincréments de 2 000 Nm
Incréments du couple de sortie à mesurer pour les camions moyens:
50 Nm < Tout < 200 Nmincréments de 50 Nm
200 Nm ≤ Tout ≤ 400 Nmincréments de 100 Nm
400 Nm < Tout < 2 000 Nmincréments de 200 Nm
Tout > 2 000 Nmincréments de 400 Nm
4. 3.4. Plage de vitesse
La plage des vitesses d'essai va de 50 tours/min. pour les roues jusqu'à la vitesse maximale. La vitesse d'essai maximale à mesurer est définie soit par la vitesse d'entrée maximale de l'essieu, soit par la vitesse maximale des roues, selon que l'une ou l'autre des conditions ci-après est atteinte en premier.
4. 3.4.1. La vitesse d'entrée maximale de l'essieu applicable peut être limitée par les caractéristiques de conception de l'essieu.
4. 3.4.2. La vitesse maximale des roues est mesurée en tenant compte du plus petit diamètre de pneumatique applicable à une vitesse du véhicule de 90 km/h pour les camions moyens et les camions lourds et de 110 km/h pour les autobus lourds. Si le plus petit diamètre de pneumatique applicable n'est pas défini, le point 4.3.4.1 s'applique.
4. 3.5. Incréments de vitesse des roues à mesurer
La taille des incréments pour la vitesse des roues pour les essais doit être de 50 tours/min pour les camions lourds et les autobus lourds et de 100 tours/min pour les camions moyens. Il est permis de mesurer des incréments de vitesse intermédiaires.
4. 4. Mesure des cartographies des pertes de couple pour les essieux
4. 4.1. Séquence d'essai de la cartographie des pertes de couple
Pour chaque incrément de vitesse, la perte de couple est mesurée pour chaque incrément de couple de sortie de manière croissante à partir de la valeur de couple la plus basse jusqu’au maximum, puis de manière décroissante jusqu’au minimum. Les incréments de vitesse peuvent suivre n'importe quel ordre. La séquence de mesure du couple est effectuée et enregistrée deux fois.
Des interruptions de la séquence sont admises pour des besoins de refroidissement ou de chauffage.
4. 4.2. Durée de mesure
La durée de mesure pour chaque point d’intersection est comprise entre 5 secondes au minimum et 20 secondes au maximum.
4. 4.3. Moyenne des points d'intersection
Les valeurs enregistrées pour chaque point d'intersection sur un intervalle de 5 à 20 secondes selon le point 4.4.2 sont moyennées pour obtenir une moyenne arithmétique.
Les quatre intervalles moyennés des points d'intersection correspondants de vitesse et de couple provenant des deux séquences mesurées respectivement de manière croissante et décroissante sont moyennés pour obtenir une moyenne arithmétique et donnent une seule valeur de perte de couple.
4. 4.4.
La perte de couple (côté entrée) de l'essieu est calculée au moyen de l'équation
TlossTinToutigear
où:
Tlossla perte de couple de l'essieu côté entrée [Nm]
Tinle couple d'entrée [Nm]
igearle rapport de démultiplication de l'essieu [-]
Toutle couple de sortie [Nm]
4. 4.5. Validation des mesures
4. 4.5.1.
Les valeurs de vitesse moyennées par point d'intersection (intervalle de 5-20 s) ne doivent pas différer de plus de ± 5 tours/min. des valeurs de réglage pour la vitesse de sortie.
4. 4.5.2.
Les valeurs de couple de sortie moyennées pour chaque point d'intersection, comme indiqué au point 4.4.3, ne doivent pas différer de plus de ±20 Nm ou ± 1 % du point de consigne pour le couple correspondant à un point d'intersection donné, selon la valeur la plus élevée.
4. 4.5.3.
Si les critères susvisés ne sont pas remplis, la mesure est nulle. Dans ce cas, il est nécessaire de refaire la mesure pour tout l'incrément de vitesse concerné. Une fois la nouvelle mesure effectuée, les données sont consolidées.
4. 4.6. Calcul de l'incertitude
L'incertitude totale UT,loss de la perte de couple est calculée sur la base des paramètres suivants:
i. effet de la température,
ii. charges parasites,
iii. incertitude (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 est effectué pour chaque capteur appliqué (par exemple en configuration 3 machines: UT,in, UT,out,1, UTout,2) en tant que racine carrée de la somme des carrés (loi de Gauss sur la propagation des erreurs).
UT,inout2U2TKCU2TK0U2calU2paraUTKC13wtkcKrefΔKTcUTK013wtk0KrefΔKTnUcal1wcalkcalTnUpara13wparaTn
wpara = senspara * ipara
où:
UT,in/outl'incertitude de la mesure de la perte de couple d'entrée / de sortie, couple d'entrée et couple de sortie distincts [Nm]
igearle rapport de démultiplication de l'essieu [-]
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 tkc et tk0, selon déclaration du fabricant du capteur [°C]
ΔKla différence absolue de température du capteur mesurée au niveau du capteur de couple entre l'étalonnage et la mesure; s'il est impossible de mesurer la température du capteur, une valeur par défaut de ΔK = 15 est utilisée [°C]
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, comme indiqué aux points 4.2.3 et 4.2.4 de la présente annexe
4. 4.7 Évaluation de l’incertitude totale de la perte de couple
Si les incertitudes calculées UT,in/out sont inférieures aux limites suivantes, la perte de couple à déclarer Tloss,rep est considérée comme étant égale à la perte de couple mesurée Tloss.
UT,in: 7,5 Nm ou 0,25 % du couple mesuré, selon ce qui permet d’obtenir la valeur d’incertitude la plus élevée
Pour les configurations d’essai avec un dynamomètre côté sortie:
UT,out: 15 Nm ou 0,25 % du couple mesuré, selon ce qui permet d’obtenir la valeur d’incertitude la plus élevée
Pour les configurations d’essai avec deux dynamomètres sur chaque côté sortie:
UT,out: 7,5 Nm ou 0,25 % du couple mesuré, selon ce qui permet d’obtenir la valeur d’incertitude la plus élevée
Dans le cas d’incertitudes calculées supérieures, la partie de l’incertitude calculée qui dépasse les limites susvisées est ajoutée à Tloss pour la perte de couple Tloss,rep déclarée, comme suit:
si les limites de UT,in sont dépassées:
Tloss,rep = Tloss + ΔUTin
ΔUT,in = MIN((UT,in – 0,25 % × Tc) ou (UT,in – 7,5 Nm))
Si les limites de UT,out sont dépassées:
Tloss,rep = Tloss + ΔUT,out / igear
Pour les configurations d’essai avec un dynamomètre côté sortie:
ΔUT,out = MIN[(UT,out – 0,25 % × Tc) ou (UT,out – 15 Nm)]
Pour les configurations d’essai avec deux dynamomètres sur chaque côté sortie:
ΔUT,outΔUT,out 12 ΔUT,out 22
ΔUT,out_1 = MIN[(UT,out_1 – 0,25 % × Tc) ou (UT,out_1 – 7,5 Nm)]
ΔUT,out_2 = MIN[(UT,out_1 – 0,25 % × Tc) ou (UT,out_1 – 7,5 Nm)]
où:
UT,in/outl’incertitude de la mesure de la perte de couple d’entrée / de sortie, couple d’entrée et couple de sortie distincts [Nm]
igearle rapport de démultiplication de l’essieu [-]
ΔUTla partie de l’incertitude calculée qui dépasse les limites spécifiées
4. 4.8. Complément des données de cartographie des pertes de couple
4. 4.8.1.
Si les valeurs de couple dépassent la limite supérieure de la plage, une extrapolation linéaire est appliquée. La pente de régression linéaire basée sur tous les points de couple mesurés pour l'incrément de vitesse correspondant est appliquée pour l'extrapolation.
4. 4.8.2.
Pour les valeurs de la plage de couple de sortie inférieures au point d’intersection le plus bas mesuré, telles que définies au point 4.3.3.2, les valeurs de perte de couple du point d’intersection le plus faible mesuré doivent être appliquées.
4. 4.8.3.
Les valeurs de perte de couple de l'incrément de vitesse de 50 tours/min. s'appliquent pour une vitesse de roue de 0 tour/min.
4. 4.8.4.
La valeur de perte de couple mesurée pour le couple d'entrée positif correspondant s'applique aux couples d'entrée négatifs (par exemple roue libre, roulement libre).
4. 4.8.5.
Dans le cas d'un essieu tandem, la cartographie de perte de couple combinée pour les deux essieux est calculée à partir des résultats des essais pour les essieux simples côté entrée. Les couples d'entrée doivent également être mesurés.
Tloss,rep,tdm = Tloss,rep,1 + Tloss,rep,2
Tin,tdm = Tin,1 + Tin,2
5. Conformité des propriétés certifiées en rapport avec les émissions de CO2 et la consommation de carburant
5. 1.
Chaque type d'essieu réceptionné conformément à la présente annexe doit être fabriqué de manière à être conforme au type réceptionné, selon la description figurant dans le formulaire de certification et les documents qui l'accompagnent. Les propriétés certifiées en rapport avec les émissions de CO2 et la consommation de carburant doivent être conformes à celles visées à l’article 31 du règlement (UE) 2018/858.
5. 2.
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 le certificat visé dans l'appendice 1 de la présente annexe, ainsi que des conditions spécifiques visées dans le présent point.
5. 3.
Le constructeur soumet chaque année aux essais au minimum le nombre d'essieux indiqué dans le tableau 1, en fonction des chiffres annuels de production. Pour fixer les chiffres de production, seuls les essieux entrant dans le champ d'application des prescriptions du présent règlement sont pris en considération.
5. 4.
Chaque essieu soumis aux essais par le constructeur est représentatif d'une famille donnée.
5. 5.
Le nombre de familles d'essieux à simple réduction (SR) et des autres essieux pour lesquels les essais doivent être réalisés est indiqué dans le tableau 1.
Tableau 1
Taille de l'échantillon pour les essais de conformité
| Chiffres de production | Nombre d'essais pour les essieux SR | Nombre d'essais pour les essieux autres que les essieux SR
| 0 – 40 000 | 2 | 1
| 40 001 – 50 000 | 2 | 2
| 50 001 – 60 000 | 3 | 2
| 60 001 – 70 000 | 4 | 2
| 70 001 – 80 000 | 5 | 2
| 80 001 et plus | 5 | 3
5. 6.
Les deux familles d'essieux présentant les volumes de production les plus élevés sont systématiquement soumises 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.
5. 7.
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 d'essieux à soumettre aux essais en concertation avec le constructeur. L'autorité chargée de la réception fait en sorte que le ou les types d'essieu retenus soient fabriqués selon les mêmes normes que pour la production en série.
5. 8.
Si le résultat d'un essai réalisé conformément au point 6 est supérieur à celui indiqué au point 6.4, trois essieux supplémentaires de la même famille doivent être soumis aux essais. Si l'un d'eux au moins ne réussit pas l'essai, les dispositions de l'article 23 s'appliquent.
6. Essai de conformité de la production
6. 1.
Pour les besoins des essais de conformité des propriétés certifiées en rapport avec les émissions de CO2 et la consommation de carburant, l'une des méthodes suivantes s'applique, sous réserve d'un accord préalable entre l'autorité chargée de la réception et le candidat à la certification:
a) mesure de la perte de couple conformément à la présente annexe, en suivant a procédure intégrale, limitée aux points d'intersection visés au point 6.2;
b) mesure de la perte de couple conformément à la présente annexe, en suivant la procédure intégrale, limitée aux points d'intersection visés au point 6.2, à l'exception de la procédure de rodage. Pour pouvoir prendre en compte la caractéristique de rodage d'un essieu, un facteur de correction peut être appliqué. Ce facteur est déterminé sur la base de la meilleure appréciation technique et avec l'accord de l'autorité chargée de la réception;
c) mesure du couple de traînée conformément au point 6.3. Le constructeur peut opter pour une procédure de rodage jusqu'à 100 heures, sur la base de la meilleure appréciation technique.
6. 2.
Si l'évaluation de la conformité des propriétés certifiées en rapport avec les émissions de CO2 et la consommation de carburant est réalisée conformément au point 6.1.a) ou b), les points d'intersection pour cette mesure sont limités à 4 points d'intersection issus de la cartographie des pertes de couple validée.
6. 2.1.
À cette fin, toute la cartographie des pertes de couple de l'essieu à soumettre aux essais de conformité des propriétés certifiées en rapport avec les émissions de CO2 et la consommation de carburant est segmentée en trois plages de vitesse équidistantes et trois plages de couple de manière à définir neuf zones de contrôle, comme le montre la figure 2.
Figure 2
Plages de vitesse et de couple pour les essais de conformité des propriétés certifiées en rapport avec les émissions de CO2 et la consommation de carburant
6. 2.2.
Pour quatre zones de contrôle, il convient de sélectionner, mesurer et évaluer un point selon la procédure intégrale décrite au point 4.4. Chaque point de contrôle est sélectionné comme indiqué ci-après.
i) Les zones de contrôle sont sélectionnées en fonction de la ligne d'essieux:
— essieux SR, y compris les combinaisons tandem: zones de contrôle 5, 6, 8 et 9
— essieux HR, y compris les combinaisons tandem: zones de contrôle 2, 3, 4 et 5
ii) Le point sélectionné est situé au centre de la zone en fonction de la plage de vitesse et de la plage de couple applicable à la vitesse correspondante.
iii) Afin d'obtenir un point correspondant à des fins de comparaison avec la cartographie des pertes mesurée pour la certification, le point sélectionné est déplacé vers le point mesuré le plus proche de la cartographie réceptionnée. Si le point sélectionné se situe au milieu entre deux points approuvés, le point le plus élevé doit être utilisé.
6. 2.3.
Pour chaque point mesuré de l'essai de conformité des propriétés certifiées en rapport avec les émissions de CO2 et la consommation de carburant et son point correspondant de la cartographie réceptionnée, le rendement est calculé à l'aide de la formule suivante:
ηiToutiaxleTin
où:
ηile rendement du point d'intersection pour chaque zone de contrôle de 1 à 9
Toutle couple de sortie [Nm]
Tinle couple d'entrée [Nm]
iaxlele rapport de pont [-]
6. 2.4.
Le rendement moyen de la zone de contrôle est calculé comme suit:
pour les essieux SR:
ηavr,mid speedη5η62
ηavr,high speedη8η92
ηavr,totalηavr,mid speedηavr,high speed2
pour les essieux HR:
ηavr,low speedη2η32
ηavr,mid speedη4η52
ηavr,totalηavr,low speedηavr,mid speed2
où:
ηavr,low speedle rendement moyen à faible vitesse
ηavr,mid speedle rendement moyen à vitesse moyenne
ηavr,high speedle rendement moyen à grande vitesse
ηavr,totalle rendement moyenné simplifié pour l'essieu
6. 2.5.
Si l'évaluation de la conformité des propriétés certifiées en rapport avec les émissions de CO2 et la consommation de carburant est réalisée conformément au point 6.1.c), le couple de traînée de l'essieu parent de la famille à laquelle appartient l'essieu soumis aux essais est déterminé lors de la certification. Cette détermination peut avoir lieu avant ou après la procédure de rodage prévue au point 3.1 ou par extrapolation de toutes les valeurs de cartographie de couple pour chaque point de vitesse dans le sens décroissant jusqu’à 0 Nm. L’extrapolation doit être linéaire ou polynomiale de second ordre, en fonction de l’écart-type le plus faible.
6. 3. Détermination du couple de traînée
6. 3.1.
Pour déterminer le couple de traînée d'un essieu, une configuration d'essai simplifiée avec une seule machine électrique et un capteur de couple côté entrée est requise.Dans le cas d’un essieu à portique unique avec deux arbres de sortie de longueurs différentes, une configuration d’essai avec deux machines électriques et deux capteurs de couple sur chaque sortie est également autorisée. À cet égard, les deux arbres de sortie sont actionnés de manière synchrone dans le sens de circulation. Le couple de traînée final est représenté par la somme des deux couples de sortie.
6. 3.2.
Les conditions d'essai visées au point 4.1 s'appliquent. Le calcul de l'incertitude concernant le couple peut être ignoré.
6. 3.3.
Le couple de traînée est mesuré dans la plage de vitesse du type réceptionné selon le point 4.3.4, en tenant compte des incréments de vitesse selon le point 4.3.5.
6. 4. Essai de conformité des propriétés certifiées en rapport avec les émissions de CO2 et la consommation de carburant
6. 4.1.
Un essai de conformité des propriétés certifiées en rapport avec les émissions de CO2 et la consommation de carburant est réussi lorsque l'une des conditions suivantes est remplie:
a) si une mesure de la perte de couple selon le point 6.1.a) ou b) est effectuée, le rendement moyen de l'essieu soumis à l'essai lors de la procédure de conformité des propriétés certifiées en rapport avec les émissions de CO2 et la consommation de carburant ne doit pas être inférieur à 1,5 % pour les essieux SR et à 2,0 % pour toutes les autres lignes d'essieux en dessous du rendement moyen correspondant de l'essieu objet de la réception par type;
b) si une mesure du couple de traînée selon le point 6.1.c) est effectuée, le couple de traînée de l'essieu soumis à l'essai lors de la procédure de conformité des propriétés certifiées en rapport avec les émissions de CO2 et la consommation de carburant doit être inférieur à celui correspondant au couple de traînée de l'essieu réceptionné ou se situer dans la marge de tolérance indiquée dans le tableau 2.
Tableau 2
i = rapport de démultiplication
| Ligne d’essieux |
Tolérances pour les essieux mesurés en CoP après rodage
Comparaison avec Td0
|
Tolérances pour les essieux mesurés en CoP sans rodage
Comparaison avec Td0
|
pour
i
| tolérance Td0_entrée [Nm] |
pour
i
| tolérance Td0_entrée [Nm] |
pour
i
| tolérance Td0_entrée [Nm] |
pour
i
| tolérance Td0_entrée [Nm]
| SR | ≤ 3 | 10 | > 3 | 9 | > 3 | 16 | > 3 | 15
| SRT | ≤ 3 | 11 | > 3 | 10 | > 3 | 18 | > 3 | 16
| SP | ≤ 6 | 11 | > 6 | 10 | > 6 | 18 | > 6 | 16
| HR | ≤ 7 | 15 | > 7 | 12 | > 7 | 25 | > 7 | 20
| HRT | ≤ 7 | 16 | > 7 | 13 | > 7 | 27 | > 7 | 21