Rendement /perte boite de vitesse?

par arnold93 Sam 28 Déc 2013 - 17:02

Ok je me trompe peut être sur la boite, il faudra que je vérifie. Ceci dit sur les gros cubes, Porsche 944 turbo par ex il y a un radiateur d'huile sur la boite qui fonctionne par convection justement précisement grâce à un serpentin aileté en alu. il est vrai que dans ces 20% que j'avance, il y a les trains roulants, les cardans et la résistance au roulage des pneus que j'ai zappé.
Dans ce doc ils annonce un rendement de boite de 0.9 : http://vsncq.free.fr/IMG/pdf/TPLP_Lycee_Kastler_Boite_de_vitesses_manuelle_UMV_BE45.pdf.
A voir donc je me replonge dans mes manuels.

par sas13 Sam 28 Déc 2013 - 17:13

Effectivement, si on prends en compte toute la ligne de transmission, depuis l'arbre du moteur électrique jusqu'aux aux roues, on doit être supérieur à 2%. 20% me parait beaucoup, mais je vais voir ça de plus près aussi.

par arnold93 Sam 28 Déc 2013 - 17:28

Ca y'est ca m'est revenu, le rendement d'une boîte de vitesse est estimé comme perdant 2% par couple d'engrenage (correspondant aux frottements entre la roue et le pignon).
pour des dentures hélicoidales (perte pour des dentures droites inférieures mais bruyantes : jeep 1940 F1) Je suis issu de l'agricole et du TP d'où mes 20% un peu élevés.
Je pense qu l'on est plus proche de 10% pour une voiture. pour la Zoe ça donnerait : à la louche 5-6% Dis moi ce que tu en penses.

par sas13 Sam 28 Déc 2013 - 17:37

comme je le disais plus haut, on a deux réductions par pignon pour entrainer le différentiel, soit 4% de pertes, plus le différentiel (proche de 2% lui aussi), les cardans 1%, et les roues 2%, oui on doit être proche des 10% en tout.

Mais en rajoutant une boite 2 rapports (comme sur la Tesla je crois), on ne changera pas grand chose au rendement. On rajoutera du poids, et de l'argent, pour un gain en économie négligeable sur une citadine (moins de 5%)

par caillou Sam 28 Déc 2013 - 20:46

sas13 a écrit:une boite de vitesse mécanique à deux rapports par pignons pourrait même améliorer légèrement la récupération d'énergie à la décélération, en "tombant une vitesse" pour augmenter la vitesse du rotor de la génératrice

Le rendement de la récupération serait amélioré comme celui de la traction. Et régénération+traction ça fait environ 5% d'autonomie en plus sur une zoé ou une ion (cf Bosch). La raison est la même: on peut choisir le meilleur rendement entre les 2 points de fonctionnement possible (pour les plages de vitesse/couple ou on a le choix). Il n'est pas question de tomber une vitesse pour augmenter la vitesse du rotor.

Pour le réducteur c'est pareil, ça dépend du point de fonctionnement vitesse/couple, de la température de l'huile...
Entre 92 et 98%
C'est effectivement identique à une boite de vitesse de thermique
Il y a un gain possible en enlevant un étage d'engrenage ou avec des moteurs dans les roues mais ça fait beaucoup de changement d'architecture dans le véhicule. Ca finira surement par se démocratiser à terme

par CROLLES Sam 28 Déc 2013 - 21:11

C'est bien les gars, mais perso, l'absence de BV me va très bien, et je ne suis pas prêt de mettre ne fut-ce que 200€ de plus pour avoir une BV fut elle très simplifiée.
Cdlt
Very Happy

par arnold93 Sam 28 Déc 2013 - 21:24

Bien d'accord avec toi.

par TomC Dim 29 Déc 2013 - 9:47

+10
De plus, il ne faut pas oublier que la Zoe a un moteur synchrone à rotor bobiné, contrairement aux japonaises (Ion, Prius, Leaf...) qui ont des moteurs à aimants. Par conséquent on dispose de trois paramètres pour piloter le moteur qui sont : tension appliquée au moteur, déphasage de cette tension par rapport à la force contre électromotrice, et courant d'excitation au rotor. Sur les moteurs à aimants, on ne dispose que des deux premiers.
En jouant sur ces trois paramètres au lieu de seulement deux, on peut optimiser le rendement du moteur sur une plus grande plage de fonctionnement que sur un moteur à aimant, donc la courbe de rendement du moteur de la Zoe devrait être bien meilleure que celle de la Prius présentée ici, avec peut-être un pic moins marqué, mais un rendement beaucoup plus constant sur toute la plage.
Par conséquent, une boîte de vitesse ne se justifie aucunement sur la Zoe, puisque son moteur couvre toute la plage de fonctionnement sans problème.
Elle se justifie sur la Tesla Roadster, parce qu'on a une plage de vitesse bien plus grande, et qu'on veut aussi beaucoup de couple à basse vitesse pour pouvoir accélérer vigoureusement...

par BRETON38 Mar 31 Déc 2013 - 16:48

Il y aura toujours des gains à espérer. Par exemple voir ci-dessous:

http://www.technologicvehicles.com/fr/actualite-mobilite-verte/990/antonov-plc-presente-une-boite-a-3-vitesses-p
http://www.cnetfrance.fr/cartech/boite-vitesse-voiture-electrique-39762621.htm
http://www.voiture-electrique-populaire.fr/enjeux/technologie/moteur

Je pense quand même que sur autoroute, un réducteur permettrait de faire baisser le régime moteur et aussi la conso. C'est pour cela que des constructeurs et fournisseurs de sous-ensembles travaillent dessus actuellement.

Les moteurs électriques eux même ont encore de belles évolutions en perspective. Soyons certains que si les constructeurs sentent les bons filons, les centres de R & D de start-up et de grands constructeurs pourraient faire des merveilles.
Un des pb est que les constructeurs automobiles sont en partenariat avec des géants pétroliers, je vous laisse imaginer. J'avais demandé à un directeur commercial de Renault pourquoi ne pas faire une pub ou on voit une ZOE passer devant chez Total en faisant coucou, il m'a répondu, mais Monsieur, Total est notre partenaire !

par Jeff Mar 31 Déc 2013 - 18:36

arnold93 a écrit:Bonjour à tous, la boite de vitesse n'a d'utilité que sur un véhicule thermique pour palier à la faible plage de son utilisation. De toutes les façons elle fait PLONGER le rendement du moteur en recharge comme en traction car l'effet de friction des engrenages leur barbotage dans l'huile, les roulements à billes et le poids intrinsèque à transporter font qu'elle n'amèneras jamais ou presque rien sur un ve dont la plage d'utilisation du moteur électrique est très importante et permet de se passer de boite : le sujet sur le train est très parlant au début, ils avaient une boite, et ils l'ont virée.
Le rendement d'un moteur diesel : jusqu'à 45% au mieux = sur 100% d'énergie chimique (100l de GO) 45% donc 45l arrive à la boite de vitesse, et 55%, 55l partent en chaleur dans la nature.
Le rendement d'un moteur diesel après la boite de vitesse : 25% au mieux = sur 100% d'energie chimique (100l de GO) 25% donc 25l arrive à la route pour faire avancer le véhicule, et 75%, 75l partent en chaleur dans la nature et en pollution.
Une boite de vitesse sur un véhicule thermique fait donc chuter le rendement de 20% au bas mot.
Le rendement d'un moteur électrique : 97% il n'y a pas photo en matière d'économie d'énergie. Pas de boite de vitesse ; pourvu que ça dure.
Après il faut voir d'où viens le jus qu'on met dedans...et la il y a des progrès à faire.
Le top serait de mettre des moteurs directement au niveau des essieux de roue et de gérer l'effet différentiel électroniquement.
Vive la Zoe!! mais il faut travailler sur la production d'électricité.

C'est bien vrai que le "moteur roue" est une bonne solution. Moins il y a de mécanique, plus le rendement est meilleur. Et cela existe, même si ce n'est qu'un début :
http://www.trophees-innovation-bref.com/ntn-snr-roulements-moteur/

En tout cas, je veux garder ma ZOE sans boîte. C'est trop agréable !

par sas13 Mer 1 Jan 2014 - 11:37

Pourquoi penser "boite de vitesse" avec des changements de rapport de pignons, même si le changement est automatisé?
il existe des moyens simples et fiables pour faire varier en continu le rapport de réduction d'une transmission, les boites C.V.T. (Continuously Variable Transmission). C'est le principe du variateur du scooter (en plus costaud bien sur), ou le diamètre d'enroulement change avec la vitesse de rotation. On remplace juste la courroie par une chaine spéciale.
Et ce serait à peine plus cher et plus lourd que la transmission actuelle de la Zoé qui comporte tout de même deux trains de réduction par engrenage plus un différentiel

par sas13 Mer 1 Jan 2014 - 14:29

voir aussi sur ce lien une boite spécialement adaptée aux véhicules électriques. Gain annoncé en autonomie: 15%. Et admirez la compacité de l'ensemble (sachant qu'il y a aussi le différentiel intégré)

http://www.car-engineer.com/fr/oerlikon-graziano-presente-sa-transmission-a-4-rapports-pour-vehicules-electrifies/

par CROLLES Mer 1 Jan 2014 - 16:13

Cité : a écrit:
L’avis de Romain :
L’ajout d’une DCT à un véhicule électrique pourrait être une solution intéressante d’un point de vue autonomie et efficacité, mais il augmente le coût du véhicule électrique par rapport à l’utilisation d’une transmission à une seul rapport. Quand on sait que les véhicules électriques d’aujourd’hui sont difficiles à vendre en raison de leur prix élevé, ce concept pourrait être discutable. Mais c’est une question de compromis avec le downsizing de la batterie. Pensez-vous que nous pouvons économiser plus de coût du côté de la batterie que le coût ajouté dû à la DCT avec ce concept ?

Cdlt

par JP64 Jeu 2 Jan 2014 - 16:43

D'accord avec Crolles bien sûr: le rapport coût/prestations est fondamental
Mais si le gain est réellement proche de 15%(?), je verrais bien comme SAS13, cette boite (ou au moins une plus simple, à 2 vitesses, ce qui revient à adapter un "overdrive"avec sa commande électrique sur les transmissions monovitesse actuelles) un jour prochain sur nos elecs
Pourquoi pas de boîte de vitesse ? - Page 2 Boite_13

Pourquoi pas de boîte de vitesse ? - Page 2 Boite_13

NB: la DCT? "boite auto à double embrayage"?
La boite à variateur (CVT) est pas mal (nous avons eu dans la famille 3 Micra et 1 Jazz avec cette transmission)
le seul reproche est l'emballement moteur à l'accélération trop franche, donnant une impression de glissement désagréable
...on n'a pas ce défaut c'est vrai sur nos elecs à transmission directe

par arnold93 Jeu 2 Jan 2014 - 19:55

sas13 a écrit:Pourquoi penser "boite de vitesse" avec des changements de rapport de pignons, même si le changement est automatisé?
il existe des moyens simples et fiables pour faire varier en continu le rapport de réduction d'une transmission, les boites C.V.T. (Continuously Variable Transmission). C'est le principe du variateur du scooter (en plus costaud bien sur), ou le diamètre d'enroulement change avec la vitesse de rotation. On remplace juste la courroie par une chaine spéciale.
Et ce serait à peine plus cher et plus lourd que la transmission actuelle de la Zoé qui comporte tout de même deux trains de réduction par engrenage plus un différentiel

Ca existe déja : la volvo/daf 66, qui était connu pour son démarrage "canon" au feu vert.

par sas13 Jeu 2 Jan 2014 - 21:24

arnold93 a écrit:
Ca existe déja : la volvo/daf 66, qui était connu pour son démarrage "canon" au feu vert.

Oulala, tu fais référence à une antiquité avec la DAF, mais c'est aussi utilisé sur des voitures modernes, et même de plus en plus de constructeur en proposent, en remplacement des boites automatiques classiques: Renault, VW, Audi et bien d'autres.

par BRETON38 Jeu 2 Jan 2014 - 22:59

Exact

Avant la ZOE, nous avions une Toyota IQ qui a une boite à variateur. Faut juste être conscient qu'avec ce type de boite, il ne faut pas espérer des performances extraordinaires car il y a de la perte au feu quand on accélère franchement. Conduite calme par contre lui va à merveille car pas d'à coups.

par ximtou Jeu 11 Oct 2018 - 16:02

TomC a écrit:+10
De plus, il ne faut pas oublier que la Zoe a un moteur synchrone à rotor bobiné, contrairement aux japonaises (Ion, Prius, Leaf...) qui ont des moteurs à aimants. Par conséquent on dispose de trois paramètres pour piloter le moteur qui sont : tension appliquée au moteur, déphasage de cette tension par rapport à la force contre électromotrice, et courant d'excitation au rotor. Sur les moteurs à aimants, on ne dispose que des deux premiers.

Tu en es sûr ? Vraiment sûr ?

par Foly-vi Ven 12 Oct 2018 - 12:02

Record du Monde de déterrage.
57 mois !!!!
Smile

Notre Président actuel rentrait en Maternelle, à l'époque.

par Passant_Mbr Ven 12 Oct 2018 - 13:04

Et avec une boite il faut un embrayage, qui va s'user, et il y a toute l'énergie nécessaire pour fabriquer cet ensemble boite + embrayage, sera-t-elle vraiment remboursée par les petits gains envisagés sur la vie du véhicule (qui n'existeront que dans les moments où on utilise ces régimes élevés spécifiques)?

Par ailleurs cela rajoute du moment d'inertie aux ensembles tournants et doit donc demander plus d'énergie à l'accélération, qui on le sait ne sera que partiellement récupérée. Et évidemment aussi l'inertie ajoutée par la masse à celle du véhicule pour l'accélération rectiligne de l'ensemble.

Enfin dans une boite il doit y avoir plein de pignons en prise continuelle qui tournent, sans être solidaires de l'axe, tant que leur rapport n'est pas sélectionné, et cela doit tout de même engendrer quelques pertes. Ce n'est pas le cas dans un réducteur à rapport unique.

Sans compter les problèmes annexes type levier de vitesse qui accroche ou passe mal, qui dégradent le plaisir de conduire, diminuent les chances de produire des véhicules à très longue durée de vie, et sont une raison de plus pour transférer de l'argent du budget des ménages vers la poche du garagiste.

L'approche durable serait plutôt de conduire moins vite pour rester dans la zone où la boite n'apporte rien, et ne pas construire et transporter continuellement cette boite et ce qui va autour.

Et philosophiquement, simple is beautiful.

par Ke2 Ven 12 Oct 2018 - 14:02

Passant_Mbr a écrit:Sans compter les problèmes annexes type levier de vitesse qui accroche ou passe mal, qui dégradent le plaisir de conduire, diminuent les chances de produire des véhicules à très longue durée de vie, et sont une raison de plus pour transférer de l'argent du budget des ménages vers la poche du garagiste.

Cet argument là serait plus en faveur de la boîte... vu du constructeur (pour qui le durable n'est pas un objectif).

par ximtou Ven 12 Oct 2018 - 22:58

ximtou a écrit:
TomC a écrit:+10
De plus, il ne faut pas oublier que la Zoe a un moteur synchrone à rotor bobiné, contrairement aux japonaises (Ion, Prius, Leaf...) qui ont des moteurs à aimants. Par conséquent on dispose de trois paramètres pour piloter le moteur qui sont : tension appliquée au moteur, déphasage de cette tension par rapport à la force contre électromotrice, et courant d'excitation au rotor. Sur les moteurs à aimants, on ne dispose que des deux premiers.
Tu en es sûr ? Vraiment sûr ?

là est ma question Smile

par Eric_06 Sam 13 Oct 2018 - 12:03

Il faut prendre le problème dans le bon sens.
(je vais faire simple...)
La boite de vitesses est nécessaire pour pallier le défaut des moteurs thermiques par rapport aux moteurs électriques.
Le moteur thermique a un couple très faible à bas régime et qui augmente avec la vitesse de rotation, tandis que le moteur électrique a un couple quasi constant de l'arrêt jusqu'à pleine vitesse.
Ettore Bugatti quand il a conçu la Royale (type 41) dans les années 1920 voulait se débarrasser de cet artifice que représente la boite de vitesse, il a conçu un moteur si gros (12,7 L) qu'il espérait disposer d'un couple suffisant pour faire démarrer sa Royale sans avoir besoin de boite de vitesse. Son fils Jean l'a convaincu que malheureusement une boite de vitesse (3 rapports dont seconde en prise directe) restait nécessaire malgré la taille du moteur.

(j'ai bien dit que je la faisais simple....)

par Passant_Mbr Sam 13 Oct 2018 - 13:53

Sur un moteur électrique le couple n'est pas constant jusqu'à pleine vitesse, mais jusqu'au point où le produit couple x vitesse angulaire devient égal à la puissance max du moteur. Ensuite le couple diminue selon une portion d'hyperbole en fonction de la vitesse. Sur la Zoe le point d'inflexion se situe aux alentours des 50 km/h, plus ou moins selon que c'est une R75, R90 ou R110 (ou Q).

Enfin ça c'est l'enveloppe max.
Si on ne demande pas le couple max on peut maintenir la valeur à plus haut régime. .

par ximtou Sam 13 Oct 2018 - 19:01

voici qui est chouette, mais ce n'est pas la réponse à ma question. le RX d'un moteur peux faire l'objet d'un forum à lui tout seul Smile

lisez attentivement ma question.
a+

par cece74 Lun 15 Oct 2018 - 10:42

Est-ce que tu poses la question parce que tu penses que ce qu'avait écrit TomC est incorrect ? Si oui tu peux aussi indiquer ce que tu penses toi.
A voir aussi ce fil : https://renault-zoe.forumpro.fr/t12599-synchrone-asynchrone-quel-choix-optimal-pour-le-ve#269904

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Pourquoi pas de boîte de vitesse ?

Rendement /perte boite de vitesse?

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