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Système Stop and Start pour boîte automatique
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Système Stop and Start pour boîte automatique

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N’utiliser de l’énergie uniquement lorsque c’est nécessaire est l’une des approches évidentes lors de l’optimisation des groupes motopropulseurs. Par conséquent, les systèmes Stop and Start sont en train de se démocratiser sur les principaux marchés du monde. Les régulations de plus en plus strictes Corporate Average Fuel Economy (CAFE) et les efforts à long terme visant à réduire la consommation de carburant et les émissions permettent d’affirmer que les systèmes de SST vont être de plus en plus répandus pour le marché nord-américain.

Le système Stop and start vu par Schaeffler

Les solutions proposées par Schaeffler pour l’application Stop and Start en Amérique du Nord de marché sont: Une soupape d’arrêt, qui est commandée par des impulsions de pression; et une roue libre à ressort enroulé pour relier de manière permanente un démarreur au carter du convertisseur de couple. Les deux produits donnent aux constructeurs automobiles la possibilité d’optimiser la performance de leurs systèmes Stop and Start actuels.

Il est prévu que, d’ici 2020, les systèmes Stop and Start fassent partie de l’équipement standard de tous les véhicules afin de leur permettre de répondre aux normes requises de consommation de carburant. Cela pose un nouveau défi pour le marché nord-américain, où environ 95 pour cent des véhicules sont équipés d’une transmission automatique. Schaeffler a élargi sa gamme de produits spécialement pour ce marché en ajoutant des produits avec lesquels même les voitures à transmission automatique peuvent être équipées de systèmes de Stop and Start. De plus, Schaeffler propose des solutions innovantes pour les problèmes liés aux pompes hydrauliques entraînées par le moteur en cas de Stop and Start. Ces nouveaux développements se concentrent sur des transitions en douceur, en particulier pendant la procédure de démarrage, afin de rendre les modifications moteur transparentes pour les occupants du véhicule.– Jeff Hemphill, Chief Technology Officer de Schaeffler North America.

Les solutions actuelles de Stop and Start sont basées sur un concept de convertisseur de couple multifonctionnel à deux étages. Dans ce concept, le moteur et la transmission sont découplés lorsque le moteur est redémarré. Cela permet au moteur d’être éteint lors d’une phase de ralenti, ce qui permet au véhicule d’être conduit pendant plus longtemps avec le moteur éteint et donc de réaliser des économies de carburant supplémentaires. Les Pompes et accumulateurs électriques ont jusqu’à présent été couramment utilisés pour assurer un redémarrage rapide du moteur, même après que l’application de la pression de la pompe à huile (entraînée par le moteur à combustion interne) ait été perdue, par exemple, à un feu rouge. Cependant, lorsque l’on considère les coûts et l’enveloppe de conception, les pompes et les solutions d’accumulateurs électriques ne sont pas idéales.

Soupape d'arrêt pour circuit d'huileCes solutions peuvent être efficacement remplacées par plusieurs innovations, comme la soupape de verrouillage Schaeffler. Ce clapet est actionné par une impulsion de pression hydraulique avant l’arrêt du moteur, ce qui entraine le stockage d’un petit volume d’huile sous pression dans l’un des éléments de commutation de la transmission pour le démarrage suivant, ce qui permet une fermeture plus rapide de l’élément et ce qui va assurer au véhicule d’être en mesure de fournir l’accélération nécessaire. Comme le signal est donné de façon hydraulique, il n’y a pas besoin d’utiliser des connecteurs ou des fils.

 

Une autre exigence concernant les systèmes Stop and Start est la capacité du moteur à redémarrer rapidement et confortablement. Cela vaut non seulement pour le démarrage après une période d’arrêt prolongée du moteur, mais aussi (et surtout) lorsque le pilote décide au dernier moment d’accélérer à nouveau alors que le moteur est en train de s’arrêter (ce qu’on appelle un « change of mind »).
La roue libre à ressort enroulé est une solution développée par Schaeffler pour être intégrée dans le carter du convertisseur de couple. Ceci permet le redémarrage rapide et silencieux du moteur, et prend également en charge des fonctions supplémentaires, telles que le Stop and Start véhicule roulant, en conduite à haute vitesse avec la transmission découplée et le moteur éteint. Le démarreur est positionné radialement au convertisseur de couple par l’intermédiaire d’un ressort hélicoïdal, ce qui signifie que seule une petite quantité d’espace axiale est prise par le démarreur. Une roue libre basée sur l’utilisation d’un ressort est utilisée pour engager le convertisseur de couple lorsque le démarreur est activé. Lorsque le moteur est en marche, il est découplé du convertisseur de couple (réduisant ainsi l’usure) et le démarreur reste au repos tout en étant relié en permanence à la transmission.

Démarreur engagé de façon permanente
Source : Schaeffler
L’avis de Romain :

Le système Stop and Start pour transmission automatique est un véritable défi pour les ingénieurs. Cela implique beaucoup de modifications et d’innovations surtout du côté de la transmission. Quoi qu’il en soit, tout le monde est impatient de voir ces innovations être industrialisées, par exemple pour leurs utilisation dans les autobus. En effet le bus est une application typique où le Stop and Start pourrait permettre d’économiser beaucoup de carburant. Pensez-vous que la technologie présentée par Schaeffler pourrait également s’appliquer aux bus?

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