Comment ajouter un 7e rapport à une voiture pour améliorer l'économie de carburant?

Disons qu'il y a une voiture à transmission manuelle à 6 vitesses, dont la 6e vitesse équivaut à 2000 tr / min à 100 km / h (~ 60 mph).

Comment peut-on théoriquement ajouter un 7e rapport qui peut maintenir la même vitesse à 1400 tr / min afin d'améliorer l'économie de carburant?

C'est quelque chose qui était assez courant - dans les années 60 et 70, les gens ajoutaient une surmultiplication électronique (ou manuelle) à l'arrière de la boîte à 4 vitesses pour donner un rapport supplémentaire (généralement deux, car il fonctionnerait en 3e et 4e, bien que sur de nombreuses voitures la différence entre overdrive-3rd et direct-4th était très petite).

Il est peu probable que cela soit possible sur de nombreuses voitures modernes, le cas échéant, pour plusieurs raisons:

• La plupart des voitures modernes sont à traction avant, il n'y a donc pas d'arbre de sortie sur la boîte de vitesses, la transmission allant directement dans le différentiel (bien que certaines premières boîtes FWD à 5 vitesses étaient simplement les 4 vitesses précédentes avec un bit supplémentaire boulonné au côté pour avoir le même effet)

• Il n'y a pas d'espace supplémentaire dans un compartiment moteur moderne pour ajouter les composants supplémentaires.

• L'électronique intégrée aux moteurs de voitures modernes deviendrait très confuse

• De toute façon, cela n'en vaudrait pas la peine, car les boîtes de vitesses modernes sont conçues pour refléter plus fidèlement les caractéristiques du moteur, de sorte que la vitesse supérieure sera réglée pour que le moteur tourne à un régime optimal à une vitesse de croisière typique - c'est beaucoup plus facile à faire avec 6 vitesses qu'auparavant avec seulement 4. L'utilisation d'overdrives que je mentionne ci-dessus a largement coïncidé avec la prolifération des autoroutes et d'autres routes plus rapides, permettant ainsi les vitesses de croisière plus élevées nécessaires pour ces routes.

Comme le souligne @SteveMatthews dans les commentaires, cela dépend de la marque / du modèle de la voiture. Cependant, pour répondre à votre question, vous ne pouvez pas simplement "ajouter" un autre équipement. Dans la plupart des cas, une transmission est construite au fur et à mesure de sa construction. Vous ne pourriez pas simplement "ajouter" dans un autre équipement, car il n'y a pas d'espace pour le mettre dedans. Ils ne sont pas conçus pour avoir plus de vitesses.

Il peut cependant y avoir plusieurs façons de contourner ce problème. Si le véhicule est à traction arrière, il y a la possibilité d'ajouter un produit appelé Gear Vendors under / overdrive . Cela se rattache à la sortie de la transmission existante, qui, lorsqu'elle est activée, peut donner un sous-entraînement (comme le bas rapport dans une boîte de transfert à 4 roues motrices) pour fournir plus de couple ou il peut également donner une surmultipliée, qui compose la sortie de la transmission à faites exactement ce que vous proposez. (REMARQUE: je n'ai aucune affiliation avec ce produit.)

Une autre façon d'y parvenir en partie consiste à mettre des pneus plus hauts sur le véhicule. Plus le pneu est grand, plus la distance parcourue par tour de pneu est importante. Cela signifie qu'à une vitesse donnée, vos RPM seraient inférieurs. Attention, pour cette option, vous êtes limité par la quantité d'espace dans le passage de roue et par le couple disponible du moteur.

Il peut y avoir une autre option pour changer réellement la transmission elle-même. Cela dépend fortement du fabricant du véhicule et de ce qu'ils ont créé et qui pourrait s'intégrer dans votre véhicule. Notez simplement que la plupart des transmissions finales de la transmission sont à peu près les mêmes, selon le moteur. Cela signifie que même si une transmission différente a plus de rapports, votre moteur tournerait toujours à peu près de la même façon pour atteindre la même vitesse. Si vous avez des fonds disponibles, vous pourriez éventuellement moderniser une autre transmission dans votre véhicule, mais le coût / main-d'œuvre / temps impliqué en ferait un non-démarreur pour la plupart des gens. Il serait plus facile / moins cher / mieux d'acheter simplement un autre véhicule qui obtient une meilleure consommation de carburant.

TL; DR: Si vous le devez vraiment, essayez de changer les rapports de démultiplication. Mais ce que vous voulez réellement, c'est une nouvelle voiture avec boîte de vitesses automatique.

Une voiture à 6 vitesses doit être assez moderne (15 ans ou plus récente). Ce qui signifie que la voiture est très finement calibrée et calibrée pour fonctionner dans son ensemble et est soigneusement contrôlée par l'électronique, ce qui est plus un problème que la mise à niveau d'une voiture mécanique pure. Vous avez essentiellement une seule option (vous en auriez une de plus si vous vouliez passer de 5 vitesses à 6) qui pourrait très probablement confondre votre voiture, la rendre illégale (sous réserve des paramètres régionaux), annuler toutes les garanties, faire en sorte que votre voiture se comporte de façon irrégulière dans certaines circonstances, conduisent à une usure prématurée de la transmission et peuvent même entraîner l'arrêt de la conformité de votre voiture aux réglementations d'échappement toujours plus strictes. Cela dit, cela semble intéressant, faisons-le!

Votre seule option réalisable est de modifier les rapports de démultiplication. Vous ne pouvez pas utiliser un autre équipement, la mise à niveau sera d'un coût prohibitif (non seulement la mise à jour du boîtier de la boîte de vitesses, des guides de levier, du système de liaison et du système de contrôle de la transmission, vous auriez beaucoup de mal à faire fonctionner le manche au septième en tout temps, et une fois que vous prêtez votre voiture à un conducteur non initié, les conséquences de la confusion qui s'ensuit peuvent être fatales).

Cela peut en fait être assez simple (changer les rapports, ne pas tuer vos passagers!), Parce que les voitures modernes (basées sur une plate-forme européenne que je connais un peu) ont des boîtes de vitesses standardisées pour de nombreuses combinaisons de modèles et de moteurs, où la seule différence est les rapports de vitesse . Vous ne devriez donc avoir qu'à acquérir une boîte de vitesses ou deux avec les rapports que vous souhaitez, échanger les roues dentées, les bagues de synchronisation et leurs accessoires, peut-être usiner un nouvel arbre ou deux, et vous êtes prêt à partir.

Selon la marque et le modèle, l'ESP et d'autres systèmes de gouvernance peuvent être confus par la relation entre la puissance du moteur, le régime du moteur et la vitesse réelle, et il vous faudrait soit désactiver les systèmes offensants et offensés (plus probablement, ils se désengageront automatiquement et allumer une ampoule de contrôle) ou faire un peu de réglage dans l'ECU (unité de contrôle de la transmission). Les voitures modernes ont tendance à rendre les choses difficiles, mais plus votre six vitesses est ancien, plus il devrait être facile pour un geek qualifié de mettre à jour l'ECU à de nouvelles valeurs.

(Sur une note, j'avais l'habitude de penser à optimiser la transmission manuelle dans ma voiture pendant longtemps, alors merci d'avoir mis l'idée ici pour obtenir une réponse correcte!)

La bonne solution

La plupart des constructeurs automobiles européens proposent des boîtes de vitesses automatiques à engrenages avec embrayages secs ou humides. Vous avez peut-être lu ou entendu parler de boîtes de vitesses automatiques inefficaces, mais cela ne vaut que pour les hydrodynamiques traditionnelles. Dans une boîte de vitesses européenne moderne, par exemple Volkswagen DSG, vous obtenez 8 vitesses et une paire d'embrayages à sec. «Automatique» signifie qu'il y a un robot qui fait le travail d'embrayage et de quart de travail pour vous, en fait assez bien et confortablement. Les deux engrenages ajoutés (vous en achetez un et obtenez-en un gratuitement!) Sont ce que vous recherchez, sans compromettre l'efficacité (à part le bâton manquant, le système est le même que votre manuel). La voiture effectuera tous les changements de vitesse de manière hautement optimisée, améliorant encore votre économie de carburant et votre écologie.

Il y a un certain nombre de réponses ici qui mentionnent qu'il est impossible d'ajouter un 7ème rapport pour améliorer l'économie de carburant, mais aucun d'entre eux ne semble réellement répondre à la question théorique de l'ajout de ce rapport supplémentaire à une transmission manuelle! Alors étudions cela.

Vous devez d'abord vous assurer qu'il y a suffisamment d'espace dans votre transmission pour accueillir une 7ème vitesse (et le sélecteur de vitesse!). Si ce n'est pas le cas, vous devrez modifier le boîtier de transmission pour l'adapter. Si la transmission modifiée interfère avec autre chose dans le compartiment moteur ou le tunnel de transmission, vous devrez le modifier pour l'adapter à la nouvelle transmission. Enfin, vous devrez étendre les arbres de transmission dans la transmission afin qu'ils soient toujours correctement fixés au carter de transmission (indice: cela signifie probablement que vous devrez usiner vos propres arbres de transmission).

Ensuite, vous devrez ajouter la nouvelle 7e vitesse. Ou plus précisément, si vous voulez que votre 7e vitesse roule à 1400 tr / min à une vitesse où la 6e vitesse serait à 2000 tr / min, alors vous aurez besoin d'une paire de vitesses qui a un rapport du nombre de dents qui est de 0,7 fois celui de votre 6ème rapport . Donc, si vous aviez un rapport de 6e vitesse de 0,5, vous aurez besoin de nouveaux engrenages qui ont un rapport de quelque 0,35. Selon la conception de votre transmission, ces engrenages peuvent aller sur le contre-arbre et l'arbre de sortie. Ou, vous pourriez ne pas avoir du tout d'arbre de sortie (parfois le contre-arbre se connecte directement au différentiel), alors il irait simplement sur les arbres d'entrée et de contre-arbre. Mais ce détail n'a probablement pas d'importance parce que très probablement ...

Vous aurez besoin d'une nouvelle fourchette de sélection de vitesse. Et collier sélecteur, et probablement synchro aussi. Ceux-ci seront placés à côté de la 7e vitesse qui tournera librement. Oh, au fait, le 7e rapport correspondant qui engrène avec celui mentionné ci-dessus doit être cannelé sur n'importe quel arbre. Donc, si vous souhaitez que votre engrenage d'arbre d'entrée tourne librement, le collier de sélection et la synchronisation iront à côté de lui pour le connecter à l'arbre d'entrée, et l'engrenage de contre-arbre sera fixé à son arbre. Si vous êtes chanceux, vous pouvez réutiliser votre fourchette et collier de sélecteur de marche arrière, ce qui pourrait vous faire économiser du travail à l'étape suivante.

La prochaine étape consiste à modifier la tringlerie du sélecteur de vitesses sur la transmission, ainsi que sur le levier de vitesses que vous utiliserez dans la voiture. Fondamentalement, vous devrez faire en sorte que lorsque vous déplacez le levier de vitesse sur le côté, il vous permet de contrôler votre nouvelle fourchette de sélection de 7e vitesse, puis lorsque vous déplacez le levier de vitesse vers l'avant ou vers l'arrière, il déplace la fourchette de sélection et engage le collier sélecteur sur votre 7e vitesse. La façon dont cela fonctionne diffère avec la conception de la voiture, mais elle est assez facile à comprendre une fois que vous avez regardé comment elle sélectionne les autres vitesses, comme dans cet exemple .

Une fois que vous avez fait tout cela, vous aurez enfin un 7e rapport de travail dans votre voiture! Mais les chances sont, comme d'autres l'ont mentionné, vous devrez probablement reprogrammer ou ajuster votre calculateur pour accepter le nouvel équipement. Encore une fois, cela variera en fonction de votre voiture ... dans le pire des cas, vous devrez peut-être investir dans un calculateur autonome qui prendra un nombre arbitraire de vitesses! Ou, vous pourriez ne rien avoir à faire du tout ...

Mais ce n'est pas la fin, vous devrez vous assurer que votre voiture est en fait plus économe en carburant avec le nouveau rapport de vitesse à 100 km / h (sinon vous aurez fait tout le travail pour rien)! Le facteur qui détermine cela est la consommation de carburant spécifique au frein de votre moteur (ou BSFC pour faire court). En fait, nous avons même une question sur ce site dédiée à expliquer ce que c'est. S'il s'avère que votre moteur est moins efficace à 1400 tr / min, vous devrez alors re-régler le tout pour le faire fonctionner. Cela pourrait signifier repenser l'admission d'air à basse vitesse, ajuster les profils de came ou le calage, ou même changer le rapport alésage / course de votre moteur (ce qui signifie généralement simplement allonger la course). Mais, je vous laisse poser une nouvelle question pour cela si cela se résume à cela.

Et c'est l'essentiel. Sans surprise, comme les autres réponses l'ont suggéré, c'est assez compliqué, même si les transmissions manuelles sont généralement les plus faciles à travailler. Mais si jamais vous décidez de vous charger de cette tâche, assurez-vous de nous le faire savoir! Je suis sûr que ce sera un projet très intéressant (et peut-être un peu inutile)! J'ajouterai également des liens vers cet article pour développer des sujets pertinents lorsque le temps le permet (il m'a fallu assez de temps pour écrire ceci tel quel). Pour l'instant, si vous n'avez aucune idée de ce que cela signifie, cet article sur HowStuffWorks explique à peu près tout cela.

Théoriquement, l'idée peut fonctionner (c'est essentiellement à cela que sert le 7e rapport de la Porsche 991) et si vous pouviez trouver une boîte de vitesses à 7 rapports avec les rapports souhaités qui correspondent à votre voiture, vous pouvez les échanger et remplacer le lien de sélection, le levier de vitesses, etc. correspondre.

Cependant , dans le monde réel .. la 991 susmentionnée et la Corvette Z06 sont les seules voitures que je connaisse avec une boîte manuelle à 7 vitesses et les chances que cela s'intègre dans autre chose sont minces au mieux. Et même si elle ne correspond ça ne va pas être bon marché - des milliers et des milliers de dollars.

Ainsi, vos chances d'économiser de l'argent grâce à une économie améliorée sont négligeables - et vos chances de le faire par rapport à l'échange d'une voiture plus efficace sont pratiquement inexistantes.

Quant à savoir pourquoi les boîtes à 7 rapports sont si rares, eh bien, c'est un peu plus compliqué - le concept de vitesse de croisière ou "surmultipliée" à des fins économiques n'est pas nouveau et de nombreuses boîtes de vitesses à 5/6 vitesses au fil des ans l'ont fait . En fait, il est fort probable que votre voiture le fasse déjà!

Parlant spécifiquement de l'ajout d'une 7e vitesse cependant - bien à part les facteurs évidents de complexité, de poids et de coût accrus, il y a des problèmes ailleurs. 7 vitesses ne permet pas un sélecteur de motif en H facile à utiliser, et les gens se sont plaints de ce problème dans la Porsche.

De plus, il faut se soucier de l'efficacité du moteur - un moteur à combustion interne fonctionne toujours à son rendement le plus élevé au couple de pointe - ce qui n'est pas le même que le rendement énergétique le plus élevé de la voiture! Cependant, ils sont liés - en particulier dans les moteurs à essence, l'efficacité du moteur diminue massivement avec un régime inférieur et, au-delà d'un certain point, l'inefficacité de l'utilisation du carburant par le moteur dépassera les gains économiques du régime inférieur.

Réponse courte: L'ajout d'un 7e à un trans à 6 vitesses n'est pas la façon dont vous voulez résoudre le problème. Il serait extrêmement coûteux et nécessiterait beaucoup de fabrication. Cela semble facile, mais ce n'est pas le cas.

Cependant, vous pouvez atteindre vos objectifs grâce à différentes méthodes.

1) Passez à une autre transmission à 6 vitesses. De nombreux constructeurs automobiles utilisent les mêmes transmissions dans diverses voitures avec des différences mineures. L'une de ces différences est généralement l'engrenage de la transmission. Volkswagen le fait avec la GTI / Beetle / Jetta GLI. GTI a l'engrenage le plus agressif (mpg le plus bas), alors que le GLI et le Beetle ont des engrenages différents, visant plus vers le mpg (et afin qu'ils ne rivalisent pas avec les performances de la GTI). On pourrait simplement échanger le GTI trans pour le GLI ou Beetle Trans.

Vous pouvez également consulter les anciennes générations de la même voiture. Parfois, les transmissions sont compatibles et offriront des engrenages différents

2) Vous pouvez échanger les vitesses ou les plus hautes pour une meilleure économie de carburant. Cela pourrait être fait avec l'exemple VW GTI / GLI / Beetle que j'ai donné ci-dessus. Donnerait les mêmes résultats.

3) Des pneus plus hauts seraient le moyen le plus simple de réduire les régimes à vitesse élevée. Cependant, vous augmenteriez également légèrement votre voiture, ce qui est contre-productif lorsque le mpg est notre objectif.

Il existe également de nombreuses autres façons d'améliorer votre mpg, telles que les pneus à faible résistance au roulement (LRR), les roues légères, les mods aérodynamiques, la maintenance, etc.

Il n'y a rien de mal à vouloir des mpgs supplémentaires de la voiture actuelle. Je vous suggère de vérifier sur ecomodder où ces sujets sont discutés en profondeur.

Au lieu d'ajouter plus de vitesses, avez-vous envisagé d'étirer l'engrenage en utilisant des roues / pneus légèrement plus gros?

Cela déplacerait le rapport supérieur à un régime légèrement inférieur à la même vitesse, mais rendrait tous les rapports un peu plus hauts, ce qui faciliterait le décrochage en première vitesse lors du démarrage.

Cela affectera également votre marche arrière de la même manière.

Un autre point - si votre roue de secours est de taille normale, elle sera subtilement plus petite que les quatre de la voiture. Si vous avez un économiseur d'espace, il sera beaucoup plus petit, ce qui entraînera une manipulation plus étrange et une usure des pneus.

Si vous remorquez un peu, ce n'est peut-être pas une bonne idée. La voiture sera également légèrement plus grande, augmentant légèrement le roulis dans les virages.

De plus, votre compteur et compteur kilométrique seront désormais sous-lus de quelques pour cent. Cela peut être résolu avec un pilote de remplacement sur le câble du compteur de vitesse, qui est adapté à vos roues.

Enfin, votre emplacement peut nécessiter une recertification du véhicule pour un changement de taille de pneu. Votre compagnie d'assurance devra également être informée du changement.

• Ce n'est pas une réponse, mais cela répond à la question et obtient le même résultat.

Si votre objectif (comme indiqué) est de réduire le régime moteur à une vitesse donnée dans le rapport supérieur, il existe plusieurs façons de le faire sans ajouter un rapport supplémentaire pouvant être déplacé sur la transmission.

La manière la plus simple serait d'utiliser simplement des pneus plus gros, éventuellement sur une roue plus grande. Une autre réponse qui suggère que cela a été rétrogradé mais c'est vraiment une méthode efficace et bon marché. Cependant, vous envisagez vraiment une augmentation de quelques pour cent au mieux, sauf si vous modifiez radicalement le passage des roues ou levez le véhicule. Notez que cette méthode affectera l'étalonnage de votre compteur de vitesse et de l'odomètre.

Étant donné un véhicule à traction arrière, une méthode plus invasive serait de modifier le rapport de démultiplication. Sur les voitures Ford en particulier, c'est un échange facile. De nombreux Ford axés sur la concurrence font le contraire: ils échangent un différentiel à engrenage inférieur. Tout comme l'échange de pneus, cette méthode affectera l'étalonnage de votre compteur de vitesse et de votre compteur kilométrique.

En remontant l'échelle de complexité, si votre transmission dispose d'un convertisseur de couple de verrouillage disponible, peut-être pour un modèle différent, vous pouvez essayer de vous l'approvisionner. C'est un long plan, mais certains véhicules, à savoir le Crown Victory Police Package, offraient des différentiels de verrouillage, contrairement au même combo moteur / transmission dans la Grand Marque. Cela ne nécessiterait pas de recalibrer le compteur de vitesse et les odomètres.

Enfin, si vous souhaitez reconstruire la transmission, vous pouvez demander au constructeur si une vitesse supérieure plus grande est disponible. Si la transsexuelle a été utilisée pour de nombreux modèles et de nombreuses années de modèle, cela est certainement possible. Cette méthode ne nécessiterait pas non plus de recalibrer le compteur de vitesse et les odomètres.

Je l'ai fait à plusieurs reprises.

Changer l'essieu arrière / différentiel / transmission finale

Il s'agit d'un engrenage avec un rapport généralement de 2,73: 1 à 5,00: 1. Il est situé dans

• votre essieu arrière en direct, si c'est un gros ensemble
• votre boîte de vitesses arrière, si votre voiture a une suspension arrière indépendante (arbres de transmission sortant du cochon central)
• le bas de votre transmission à traction avant, ce qui impliquera de démonter la transmission pour y accéder. Dans ce cas, un changement de rapport de vitesse peut ne pas être réalisable ou possible.

Vous n'obtiendrez pas une augmentation de 30% de cette façon. Mais vous n'aurez aucun mal à contourner une bosse de 10%, et j'ai de sérieux doutes que vous en voudriez plus . Les personnes * qui ont conçu votre voiture ne sont pas des crétins.

J'ai toujours conduit des voitures plus simples, donc les échanges arrière que j'ai faits ont toujours impliqué de trimballer un essieu arrière en direct dans un junkyard après avoir déterminé son rapport en faisant tourner une roue.

Changer la transmission

Celui-ci est un peu plus délicat car il implique beaucoup de recherches vraiment geek, surtout si la voiture est post-1996. De plus, cela ne fonctionne que parce que c'est un manuel; les automatismes sont très étroitement intégrés à l'ordinateur du groupe motopropulseur et constitueraient un défi de taille.

Vous devez rechercher une transmission qui possède toutes les caractéristiques dont votre voiture a besoin pour s'adapter physiquement - le moteur - le cadre - les demi-arbres - les commandes électriques nécessaires au système OBD, le verrouillage du démarreur, le commutateur de marche arrière, etc.

Cela nécessite un savoir-faire qui ne ressemble pas nécessairement à un hotrodding ordinaire. À peu près, vous serez enfermé dans un seul fournisseur, et il s'agira simplement de déterminer quel choix de junkyard a la transmission dont vous avez besoin.

Il est essentiel d'obtenir le bon système électrique, à la fois pour que la voiture fonctionne (les feux de recul s'allument), et donc qu'elle passe le smog dans les 12 états et ne fasse pas exploser les feux SES. Il est important de ne pas simplement "supporter" que le voyant SES soit allumé 24x7, vous voulez que le voyant SES soit éteint afin qu'il puisse vous avertir d'un nouveau problème authentique.

Ajouter une unité de surmultiplication externe

Ceci est une méthode obsolète et ne fonctionne que sur les voitures RWD, je vais donc y toucher.

Changer le moteur

Vraiment. Smog légal et tout. En gros, vous êtes autorisé à mettre n'importe quel moteur dans votre voiture où la classe de service est la vôtre ou mieux (moteur de voiture dans un camion, ok) et année de moteur> = année de voiture.

De façon réaliste de nos jours avec OBDII et le smog, cela implique de changer l'ensemble du groupe motopropulseur, de couper la conduite de carburant, le demi-arbre, les bornes de la batterie et les tuyaux de radiateur. J'ai fait cela aussi sur des gammes de modèles extrêmement différents, et c'est un travail d'amour / PitA (vous ne pourriez pas payer quelqu'un pour faire ce travail exceptionnellement fastidieux et axé sur la recherche). Même si je n'ai pas du tout touché le groupe motopropulseur, il restait quand même 20 circuits qui «passaient par le pare-feu» et chacun devait être conçu pour correspondre au véhicule.

À l'époque où la Ford Festiva / Aspire était une chose, il était courant pour les propriétaires de Miata d'échanger le moteur Festiva (ou simplement les têtes 2V) pour une augmentation significative de l'économie de carburant, au détriment de la puissance, bien sûr. Les Hotrodders qui pensaient qu'un Festiva était un bon endroit pour commencer une construction de performance étaient trop heureux de leur enlever ces têtes 4V. Dans ce cas, les transmissions étaient électriquement compatibles, de sorte que le faisceau restait avec le moteur.

Effectué avec compétence, un changement de moteur est légal pour le smog en Californie. (Dans le cas Miata / Festiva, dans les deux sens, diable, vous pouvez sortir une 'Vette LS1 dans une Festiva et passer le smog. Vraiment, les quotas de smog sont par année, pas le poids du véhicule.)

* ils sont à Detroit. Vraiment. Tous les fabricants du monde ont des départements d'ingénierie dans la banlieue de Détroit, y compris des fabricants qui ne construisent même pas pour le marché nord-américain. Tant pour le vivier de talents que pour la capacité de prototypage, et tous les fournisseurs mondiaux y ont également des bureaux. C'est le Davos des voitures.