Le choix du rapport d'essieu correct est l'une des décisions les plus importantes qu'un propriétaire de véhicule peut prendre pour optimiser l'efficacité énergétique, la puissance de traction ou un mélange des deux. Le rapport d'essieux détermine directement comment la sortie du moteur se traduit par un couple de roue et une vitesse de rotation, ce qui affecte l'accélération, la capacité de remorquage et la consommation de carburant dans différentes conditions de conduite.

Qu'est-ce qu'un rapport d'essieux?

Le rapport de rapport de l'essieu le plus simple est la relation entre le nombre de dents sur le rapport de roulement (le rapport le plus grand à l'intérieur du différentiel) et le nombre de dents sur le rapport de pignon (le rapport le plus petit entraîné par l'arbre d'entraînement). Ce rapport est exprimé en comparaison, comme 3.73:1 ou 4.10:1. Un rapport de 3.73:1 signifie que pour chaque 3.73 rotations de l'arbre d'entraînement (ou du rapport de pignon), les arbres de l'essieu (et donc les roues) effectuent une révolution complète. Un rapport numérique plus élevé (par exemple 4.56:1) indique plus de rotations de pignon par révolution de roue, ce qui multiplie le couple au détriment de la vitesse de la roue. Inversement, un rapport numérique plus faible (par exemple 3.21:1) réduit la multiplication du couple mais permet aux roues de tourner plus rapidement pour le même moteur RPM.

Le rapport de vitesse est un élément fondamental de l'entraînement final d'un véhicule. Il fonctionne en concertation avec les rapports de transmission et le diamètre des pneus pour déterminer l'engrenage global du véhicule. Comprendre cet jeu d'interaction est essentiel car changer le rapport d'essieu peut compenser les modifications comme les pneus plus grands, qui efficacement -Tall , l'engrenage et réduire la puissance de sortie aux roues.

Comment les rapports de vitesse affectent les performances du véhicule

Le rapport de vitesse de l'essieu influence cinq mesures de performance primaires : accélération, capacité de remorquage, consommation de carburant, régime moteur à vitesse de croisière et bruit/vibration. Chaque effet provient des propriétés de multiplication du couple ou de réduction de vitesse de l'écart.

Accélération et sensation de siège de pantalon

Un rapport numérique plus élevé (souvent appelé -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Efficacité énergétique et régime de croisière

Par exemple, un véhicule ayant un rapport 3.21:1 peut tourner 1 800 RPM à 70 mi/h, tandis que le même véhicule ayant un rapport 4.10:1 tournerait environ 2 300 RPM à la même vitesse, en supposant que les pneus et la transmission sont identiques. La réduction des RPM réduit généralement le travail du moteur et les pertes de frottement, ce qui entraîne une meilleure économie de carburant sur l'autoroute. Toutefois, si l'engrenage est trop grand, le moteur peut se battre pour maintenir la vitesse sur les niveaux ou en passant, ce qui entraîne souvent une rétrogradation de la transmission, ce qui peut compenser les gains d'économie de carburant.

Capacité de remorquage et de transport

Un rapport plus élevé permet de coupler les roues pour une vitesse donnée, ce qui facilite l'accélération avec une charge et permet de maintenir la vitesse sur des lignes. De nombreux fabricants offrent des rapports d'essieux optionnels pour les camions et les VUS spécialement pour le remorquage, tels que 4.10:1 ou 4.30:1. Ces rapports réduisent la pression sur la transmission et le moteur, aidant à prévenir la surchauffe et l'usure prématurée. Il est commun pour les emballages de remorquage d'inclure un rapport d'essieu plus élevé, un refroidisseur de transmission et des systèmes de refroidissement améliorés.

Sélection du bon rapport d'essieux pour vos besoins

Le rapport -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Objectif d'efficacité énergétique : faible ratio (3,08–3,55)

Si vous conduisez principalement sur les autoroutes, faites de longues distances et rarement remorquez ou transportez des charges lourdes, un rapport inférieur dans la gamme de 3.08:1 à 3.55:1 est votre meilleur pari. Ces ratios maintiennent le moteur RPM bas, réduisant la consommation de carburant et l'usure du moteur à la vitesse de l'autoroute. Beaucoup de berlines modernes, de croisés et de pick-up légers viennent avec des ratios dans cette gamme de l'usine. Par exemple, la Ford F-150 populaire avec le moteur EcoBoost 2.7L est souvent livré avec un rapport 3.15:1 ou 3.31:1 pour une économie de carburant optimale. FuelEconomy.gov] fournit des données sur l'économie de carburant réelle qui illustre les avantages d'un engrenage élevé pour la conduite sur route.

Pour les propriétaires qui envisagent une remise en route, une baisse de 3,73 à 3,31 sur un camion de demi-tonne typique peut améliorer mpg de route de 1–2 mpg, bien que le gain varie avec le style de conduite et le terrain. Gardez à l'esprit que des rapports très élevés (3,08 ou moins) peuvent faire le véhicule se sentir paresseux dans le trafic d'arrêt ou de marche ou sur les niveaux raides, particulièrement si le moteur manque de couple bas de gamme.

Priorité de remorquage et de halage : ratios élevés (4.10-4.88)

Pour ceux qui remorquent régulièrement des remorques lourdes (p. ex. remorques de voyage, bateaux, équipement), un rapport numérique plus élevé dans la plage de 4.10:1 à 4.88:1 est recommandé. Ces rapports fournissent la multiplication du couple nécessaire pour obtenir des charges lourdes en mouvement et maintenir la vitesse sur les grades sans rétrogradation excessive de transmission. Dans les camions lourds comme le Ram 3500 ou Ford Super Duty, les rapports optionnels de 4.10:1 ou 4.30:1 sont communs avec les moteurs diesel qui ont une bande de puissance étroite. La vie de la remorque fournit des essais de remorquage qui démontrent clairement comment un rapport plus élevé améliore l'accélération et les performances de freinage sous charge.

Pour les applications extrêmes comme le rampage de roche ou la conduite de gros pneus de boue, des rapports de 5,13:1 ou même 5,38:1 peuvent être utilisés pour compenser le diamètre des pneus sur 37 pouces. Cependant, ces rapports augmentent considérablement le RPM de l'autoroute et réduisent l'économie de carburant. Pour la plupart des véhicules de remorquage, un rapport 4.10 ou 4.56 est suffisant.

Conduite à usage mixte et conduite quotidienne : ratios à mi-parcours (3,55–3,92)

Les véhicules qui servent un double but, soit le transport quotidien, ainsi que le remorquage occasionnel, le transport en tout-terrain ou le transport, bénéficient d'un rapport moyen de 3,55:1, 3,73:1 ou 3,92:1. Ces rapports offrent un compromis entre l'économie de carburant et la puissance. Par exemple, un rapport 3,73 dans un camion léger permet une accélération décente pour la fusion et le passage tout en offrant une économie acceptable de carburant sur route (généralement 1–2 mpg de moins qu'un rapport 3,21).

Pour les propriétaires de véhicules tout-terrain comme le Jeep Wrangler ou le Toyota 4Runner, un rapport 4.10 est souvent considéré comme le point d'intérêt pour les pneus de 33 pouces, en équilibreant les manières sur route avec le couple de piste. Si vous prévoyez de soulever et d'adapter des pneus plus grands, le rapport d'engrenage doit être augmenté proportionnellement pour maintenir le même couple de roue efficace.

Considérations supplémentaires concernant la modification des rapports de vitesse

Choisir un nouveau rapport d'engrenage ne consiste pas seulement à choisir un nombre; il implique plusieurs considérations techniques qui peuvent affecter le fonctionnement du véhicule et nécessiter une installation professionnelle.

7.7.5 Étalonnage du compteur de vitesse et de l ' odomètre

Le changement du rapport d'essieu modifie la relation de rotation entre l'arbre de transmission et les roues, ce qui cause une lecture incorrecte du compteur de vitesse et de l'odomètre, sauf réétalonnage. Les véhicules modernes utilisent des capteurs de vitesse électroniques qui lisent les anneaux de tonalité dans les capteurs différentiels ou de vitesse des roues. Beaucoup peuvent être recalés à l'aide d'un accordeur portatif ou d'un outil de diagnostic de niveau concessionnaire. Certains camions (par exemple, Ford Super Duty, plus récent) permettent de programmer les changements de rapport par l'ordinateur de bord.

Taille des pneus et diamètre de roulement

Un pneu plus grand allonge efficacement l'engrenage (ce qui rend le rapport plus grand), tandis qu'un pneu plus petit raccourcit l'engrenage (ce qui le rend plus court). Lors de la mise à niveau vers des pneus plus grands, il est courant d'augmenter le rapport numérique de l'essieu pour restaurer les performances de l'usine. Par exemple, un camion qui est livré avec des pneus de 31 pouces et un rapport de 3,55 pourrait avoir besoin d'un rapport de 4.10 pour rouler des pneus de 35 pouces pour maintenir le couple efficace similaire.

Transmission et surmultiplication

Le nombre de rapports et les rapports dans la transmission jouent un rôle majeur dans la détermination du meilleur rapport d'essieu. Les transmissions modernes à huit ou dix vitesses ont des premiers rapports très profonds et des écarts larges, permettant aux fabricants d'utiliser des rapports d'essieu plus hauts sans sacrifier l'accélération hors ligne. Par exemple, l'automatique à 10 vitesses de la Ford F-150 peut bien lancer avec un rapport 3,31 parce que le premier rapport est si bas (environ 4,69:1 dernier entraînement de la transmission). Inversement, les anciennes automates à 4 vitesses (avec un premier rapport typique de 2,45:1) bénéficient de rapports d'essieu plus élevés comme 3,73 ou 4.10 pour obtenir une accélération acceptable.

Bague et Pinion Force et matériel

Pour une utilisation de poids lourds comme le remorquage ou le déroutement, il est conseillé d'investir dans un anneau de rechange de haute qualité et un ensemble de pignons en alliages plus forts (par exemple, 8620 ou 9310 acier). Les points d'arrêt du transporteur sont également importants : Si vous passez à un rapport sensiblement différent du stock, vous pouvez avoir besoin d'un nouveau porte-filtre différentiel (la section centrale qui tient le train-filtre). Par exemple, le changement d'un essieu de 3,73 à 4.10 dans un essieu de 14 bolts GM peut nécessiter un autre porte-filtre parce que l'épaisseur du train-filtre change.

Erreurs courantes et comment les éviter

Le ré-gavage est un investissement important (généralement de 1 200 $ à 2 500 $ par essieu pour les pièces et la main-d'oeuvre).

  • La surchauffe pour le remorquage :[ Choisir un rapport trop élevé (p. ex. 5,13) pour le remorquage occasionnel peut ruiner la capacité de dérive quotidienne et l'économie de carburant du réservoir.
  • Ignorer la taille des pneus:[ Calculez toujours le changement de rapport effectif lors de l'installation de pneus plus grands. Une erreur courante est de garder le rapport de stock, ce qui entraîne des performances louches et une charge de transmission plus élevée.
  • Ne pas réajuster le compteur de vitesse:[ Même un petit changement (p. ex. 3,73 à 3,92) causera une erreur importante du compteur de vitesse au fil du temps.
  • Choisir un rapport basé uniquement sur le ouï-dire: Les forums peuvent être utiles, mais chaque véhicule et style de conduite est unique. Utilisez une calculatrice d'engrenages et considérez des conseils professionnels adaptés à votre combinaison spécifique de moteur, de transmission, de taille et de charge.

Conclusion

Le choix du rapport d'essieu droit est un équilibre entre la science et la préférence personnelle. Des rapports plus faibles (3,08–3,55) permettent d'améliorer l'efficacité énergétique et l'usure des moteurs pour les conducteurs routiers, tandis que des rapports plus élevés (4,10–4,88) permettent de libérer le plein potentiel de remorquage et de hors route de votre véhicule. Pour la plupart des conducteurs qui ont besoin d'un mélange des deux, un rapport de milieu de gamme comme 3,55–3,92 offre un compromis pratique, surtout lorsqu'il est associé à une transmission multivitesse moderne.