« Big wheels keep on turning » – mais plus lentement

Le développement d'une toute nouvelle gamme de boîtes de vitesses est une entreprise majeure, surtout si vous voulez dépasser ce qui est déjà une référence dans l'industrie. C'est pourquoi la nouvelle gamme de boîtes de vitesses Scania Opticruise n'a rien de commun avec la gamme existante. Grâce à ses nombreuses améliorations de performances, elle restera un leader compétitif dans la décennie à venir.

Texte / photo: Scania Schweiz AG

« Je déteste utiliser le cliché éculé de partir d’une feuille vierge, mais c'était bien le cas », déclare Jimmy Larsson, Senior Manager, responsable du développement des transmissions, Scania R&D. « L'équipe avait pour tâche de mettre au point des boîtes de vitesse qui répondraient aux nombreuses exigences de la prochaine décennie, notamment en termes d'économie de carburant, de qualité de conduite et de durabilité. Et grâce à cette nouvelle gamme, même les véhicules dont le poids d’ensemble est élevé peuvent utiliser des rapports d'essieux rapides sans compromettre la capacité de démarrage requise. »

Scania a une longue tradition de proposer des chaînes cinématiques à faible vitesse et à couple élevé comme éléments clés pour obtenir une faible consommation de carburant. Pourquoi ? Si le moteur a le couple et l'endurance nécessaires pour propulser le camion à bas régime, il consomme moins de carburant (tout simplement parce que le carburant doit être injecté dans un cylindre tous les quatre coups de piston).

En pratique, il s'agit de calculs très complexes qui impliquent un certain nombre de facteurs à prendre en compte, mais qui vont au cœur du problème. Si une vitesse optimale peut être maintenue à environ 1’050 tours par minute ou juste au-dessus, on peut certainement économiser du carburant. Il y a peu de temps encore, un camion longue distance typique roulait à 1’400 tours par minute. La nouvelle gamme de boîtes de vitesses Scania offre un étagement beaucoup plus important avec un rapport Overdrive et peut gérer efficacement les vitesses basses et élevées.

Hautement efficace : Contribution à la réduction de la consommation de carburant

Une caractéristique remarquable des nouvelles transmissions est leur capacité à contribuer à la réduction de la consommation de carburant. C'est pourquoi les ingénieurs de Scania ont accordé une attention particulière aux frottements internes lors de la conception et du développement de la nouvelle gamme. L'objectif prévu a été atteint, les pertes par frottement interne ayant été réduites de pas moins de 50 %. Cela a été réalisé en polissant certaines pièces, en utilisant de l'huile MTF à faible viscosité et en plaçant la majeure partie de l'huile dans un carter sec séparé sur le dessus de la boîte de vitesses. Cela réduit les éclaboussures d'huile internes, car les engrenages ne sont pas constamment exposés à l'huile (comme c'est le cas avec une roue hydraulique). Certaines zones d'engrenages qui sont soumises à une forte usure lors de l'entrée de puissance sont alimentées en huile supplémentaire par des tuyaux de pulvérisation afin d'optimiser le refroidissement et la lubrification.

Tout en aluminium et en silence

La première édition de la série, G33CM, est environ 60 kg plus légère que les boîtes de vitesses actuelles, principalement en raison du boîtier entièrement en aluminium et des dimensions légèrement plus petites. Une autre évolution importante concerne la réduction du bruit, condition préalable au respect des futures réglementations. La réduction moyenne du bruit est de 3,5 dB, une réduction considérable si l'on considère que l'échelle des dB est logarithmique.

Les nouvelles boîtes de vitesses sont plus courtes que la boîte de vitesses actuelle la plus courante de Scania, la GRS905. En n'utilisant que deux synchroniseurs (contre sept), répartis entre les gammes de vitesse basse et haute, les nouvelles boîtes de vitesses ont été rendues plus courtes et plus robustes, les arbres pouvant absorber plus de couple. Cela permet également d'utiliser des boîtes de vitesses avec des engrenages légèrement plus larges, qui peuvent supporter plus de charge et sont donc plus durables.

L'élimination de la synchronisation impose également des exigences plus élevées au système de gestion de la transmission et à la stratégie de changement de vitesse. Toute l'électronique est donc neuve et gère les actionneurs pneumatiques et les freins d'arbre (trois au total), qui assurent un changement de vitesse rapide, souple et précis.

Huit vitesses de marche arrière

Les ingénieurs de Scania ont adopté une nouvelle approche pour la marche arrière. Dans la plupart des boîtes de vitesses, la marche arrière signifie qu'une roue d’engrenage distincte fait tourner l'arbre principal dans le sens opposé. Avec la nouvelle gamme de boîtes de vitesses Scania, cependant, le train planétaire de l'arbre de sortie est utilisé à la place, et la marche arrière est obtenue en verrouillant le porte-satellites. Cette solution permet d'utiliser huit rapports pour la marche arrière avec des vitesses jusqu'à 54 km/h (en option). Cela est utile, par exemple, lorsque les bennes doivent faire marche arrière sur de longues distances (par exemple sur les chantiers de construction de tunnels).

Les intervalles de vidange d'huile ont été considérablement allongés grâce à la plus grande précision et à l'utilisation de filtres à huile plus grands et d'une huile de haute qualité.

Des solutions astucieuses pour les prises de mouvement
Aucune série de boîtes de vitesses de camion ne serait digne de mention sans citer également ses capacités de prise de mouvement. La nouvelle gamme de transmissions de Scania comprend une multitude de solutions de prise de force nouvellement développées et intelligentes qui répondent à tous les besoins des clients en matière de prise de mouvement avancée, quelle que soit l'application.

Une gamme complète de neuf prises de force différentes sera disponible, offrant une puissance accrue, des pertes de traînée réduites et une grande flexibilité grâce à la modularité. Les prises de force EG (dépendantes de la boîte de vitesses, montées à l'arrière) sont entraînées directement par l'arbre de renvoi et lubrifiées sous pression par la boîte de vitesses. La nouvelle interface sur la boîte de vitesses avec un raccord de lubrification vous permet d'entraîner des équipements plus lourds tels que des pompes hydrauliques.

Les prises de mouvement EK (à volant d'inertie) consisteront en une unité séparée montée entre le moteur et la boîte de vitesses. Quatre rapports différents seront disponibles, et la sortie pourra être montée dans trois positions différentes.      

« Dans l'ensemble, nous avons toutes les raisons de croire que notre nouvelle gamme de transmissions pour les moteurs de camions à hautes performances est à la pointe du progrès », déclare Alexander Vlaskamp, vice-président exécutif, directeur des ventes et du marketing chez Scania. « Elle aidera nos clients à remplir leurs tâches de transport de manière harmonieuse et durable pendant de nombreuses années. »