Motricité et adhérence

[ze_shark]

GTI et Shark, j'attends de vous des réponses on ne peut plus sérieuses, les différents domaines évoqués ayant des liens intrinsèques, mais je déduis de votre étonnement/hésitation que vous vous êtes posés la question de savoir s'il y avait un piège ; je confirme, il y en a un.

Je vous invite à être attentifs à ce qui se trouve dans la dernière page.

Troublant en effet, mais ça ne rend pas la démonstration beaucoup plus crédible !

Pour une fois que l'on peut écouter un ingénieur et non des marketeux, tu devrais regarder la vidéo originale plutôt que de te contenter du fatras d'Echappement édité sans queue ni tête.
C'est une des premières choses qu'on nous enseigne, typiquement lorsqu'on fait des cours neige et glace, si on augmente le poids, on augmente l'adhérence... Il faut juste que ce poids (à différencier de la masse) s'exerce de la bonne façon et aux bons endroits...


PS : histoire de mettre les choses en perspective, surtout en regard des sous-entendus de GTI : je n'affectionne pas du tout les 4 roues motrices, j'ai beaucoup de mal avec les véhicules faisant plus d'une tonne et demie, j'abhorre les boîtes autres que manuelles, je m'ennuie à mourir avec les véhicules ayant une poussée linéaire.
Donc il y aurait beaucoup de choses à changer impérativement avant que je puisse aimer la GT-R et considérer éventuellement son achat, vu que je ne suis pas quelqu'un qui cherche le chrono absolu.
Cela ne m'empêche pas de rester objectif quant à ses capacités, qui plus est, constatées de visu sur piste agrémentée de ses adversaires les plus considérés.

Pour répondre aux questions d'Alster:
- la motricité reflète la capacité d'un véhicule à faire passer son couple au sol selon un vecteur longitudinal (colinéraire avec le vecteur vitesse)
- le grip latéral reflète la capacité d'un véhicule de soutenir des accélérations latérales (orthogonales au vecteur vitesse)
- l'équilibre est la réponse dynamique du véhicule à la limite d'adhérence latérale, avec des phénomènes fortement non-linéaires qui dépendent du jerk (la dérivée de l'accélération), de la répartition des masses entre les trains, et d'une foultitude d'autres paramètres de premier et second ordre qu'un ingénieur chassis saurait expliquer bien mieux que moi.

Les deux premiers points sont communément résumés par une ellipse de friction qui traduit le fait que la force de friction longitudinale mécanique maximale d'une roue est toujours supérieure à la force de friction latérale. Je crois que ça s'appelle le modèle de friction bidimensionnel de Coulomb, mais je n'ai pas étudié la chose dans mon curriculum. L'ellipse de friction est communément utilisée en cours de pilotage pour expliquer aux étudiants qu'on peut pas accélérer/freiner et tourner à donf en même temps, il faut choisir pour que la force résultante reste au sein de l'ellipse.

A noter que ce modèle est statique et donc simplifié., il existe des modèles dynamiques plus élaborés. Ceux que ça intéresse peuvent googler l'effet Stribeck, le modèle LuGre, etc ...

Transposer des effets de deuxième ordre en conduite sur neige au grip d'un pneu sur de l'asphalte n'a aucun sens à mon avis.
Physiquement et en ne tenant compte que des effets de premier ordre, le bilan de force est indépendant de la masse. La force de friction augmente avec la masse, l'accélération longitudinale ou latérale aussi.
Je pense que les effets de deuxième ordre sont radicalement en défaveur d'un poids élevé.

Aux ingénieurs dont les cours de physique sont plus frais de commenter et nuancer.

[memaster62]

on parle courament également de la notion de glissement pour simplifier certains ordres
par observation ou mesures et se calcule par différentiel de vitesse.
qd le glissement est de 100% = adhérence 0.
qd le glissement est de 0% = adhérence maximale.
cette notion de glissement s'applique dans les 2 sens (latéral et longitudinal du pneu).

comme je le disais dans l'autre post, il y a en gros 2 situations en courbe :
1) tant que le pneu "transforme" la force centrifuge en force centripete
et en général le plus leger+appuis aero passe forcément plus vite.
1.5) au moment de la dérive où le calcul se complique avec des calculs de 2nd et 3eme ordre (se produit lorsque le glissement est dans l'intervalle [0-10%])
2) en drift : (glissement latéral proche de 100%)
on met le nez à l'equerre et on controle la motricité de sorte à ramener l'auto proche de la corde. pendant ce temps, le centre de gravité de l'ensemble suit la bonne trajectoire.
on sert de la masse totale en transfert de charge pour balancer l'auto en entrée de courbe.
ici celui qui aura le plus d'energie au départ et de motricité passera plus vite. pour cela,
il faut être le plus "lourd" possible. d'autant plus que dans ce cas les appuis aero
ne travaillent quasiment pas.

ensuite on peut commencer à parler des architectures :
1) propulsions (moteur tout à l'arrière, moteur central, moteur à l'avant).
2) traction
3) intégrale

en théorie : le plus efficace en courbe est de rapprocher toutes les masses proches
du centre de gravité de l'auto cad : une integrale à moteur "central".

le reste = les capacités du pilote à controler l'ensemble.

[memaster62]

petite illustration : adhérence en fonction du glissement (%)

en vert : adhérence latérale
en orange : adhérence longitudinale
on se rend compte rapidement que :
1) qd le glissement latéral augmente, l'adhérence se rapproche de 0.
2) malgré que le glissement longitudinal augmente (patinage), l'adhérence reste forte.
l'opposé se produit également au freinage, même lorsque les roues sont bloquées,
l'adhérence continue d'être "forte".

autre commentaire :
Puisque l'adhérence au sol d'un pneumatique en mouvement ne constitue pas une liaison rigide, l'application d'une force transversale ou force centrifuge provoque un léger glissement latéral (la dérive).

[Alster]

Tiens, avais pas vu que t'avais créé un topic séparé...

Transposer des effets de deuxième ordre en conduite sur neige au grip d'un pneu sur de l'asphalte n'a aucun sens à mon avis.

Mamma mia, je ne citais qu'un simpl(ist)e exemple facilement compréhensible et applicable pour le commun des mortels... ça s'appelle de la vulgarisation ; il n'y a pas que des ingénieurs ou des pilotes qui lisent le forum.

Parler de ces différentes notions d'un point de vue purement théorique ne m'intéresse que moyennement (bon, peut-être que ça plaira à d'autres) ; le but de la question était de mettre en perspective ces notions par rapport à la GT-R, vu que le propos initial était :
A) "La GT-R n'est pas bonne dans les virages en dévers" -> cause prétendue : mauvais grip latéral, car surcharge pondérale.
B) Je réponds : "non, car son excellente motricité permet de se sortir de cette situation mieux que l'immense majorité des sportives".
C) Vous me répondez : "ne pas confondre grip latéral et motricité"
D) Je demande jusqu'à quel point vous les séparez et quelles conclusions vous en tirez.

Pour l'instant, je n'obtiens pas trop satisfaction quant à vos conclusions en rapport avec la GT-R, mais j'ai néanmoins rédigé deux réponses : une très longue avec approche pédagogique, une très courte qui cherche à couper net le débat ; vous préférez laquelle ?

[ze_shark]

Celle qui reste dans l'ellipse de Coulomb.

[memaster62]

D) Je demande jusqu'à quel point vous les séparez et quelles conclusions vous en tirez.

A) la GTR va arriver plus vite au décrochage. ce n'est pas un mauvais grip latéral (c'est une conséquence et pas la cause),
c'est les pneumatiques+surcharge.
B) oui, c'est vrai. mais c'est le pilote (ou l'electronique+architecture+repartition des masses) qui va faire la différence en trouvant le meilleurs équilibre possible.
C) c'est évident. ce n'est pas du tout pareil, une fois de plus c'est une caractéristique du pneumatique.
D) si tu avais bien compris le schéma que j'ai posté, tu saurais que cela se
"sépare" ou "s'additionne" selon l'angle pris par la voiture.
plus tu prends d'angle, plus tu as besoin de motricité pour corriger le manque d'adhérence latérale. cette dernière (la motricité) est fortement liée à la charge;
conclusion :
dans un virage en devers qui tire la voiture vers "le bas", c'est encore plus important. mais ce n'est pas lié à la GTR stricto sangsue , ce n'est qu'une histoire d'équilibre des vecteurs de force sur une trajectoire "ideale".

ce que tu n'as peut etre pas compris , c'est que à partir du moment où les pneus n'encaissent plus la force centrifuge,
tu te retrouve toujours dans le cas d'une adhérence latérale faible (le glissement).
sur la neige, par contre la motricité est également faible.
sur asphalte sec, la motricité reste forte.

[GTI]

De plus je n'ai pas dit qu'elle était ''mauvaise'' dans les courbes en dévers, nous avons suffisamment développé pour que j'explique qu'au regard de ses exceptionnelles qualités, c'était un défaut comparatif.
Je trouve cette discussion laborieuse, aussi je choisis ta seconde proposition.

[Alster]

Ok. Réponse courte :
A partir de quelle valeur en G estimez-vous qu'une voiture (de route, je rappelle tout de même, des fois que...) a un très bon grip latéral ?

[memaster62]

Ok. Réponse courte :
A partir de quelle valeur en G estimez-vous qu'une voiture (de route, je rappelle tout de même, des fois que...) a un très bon grip latéral ?

on estime couramment qu'une acceleration laterale retenue >1G
qualifie une auto avec un bon grip lateral.
humainement, on a un "stress" à partir de cette limite et au dela.
physiquement, cette limite correspond au dépassement de l'attraction terrestre
et qu'il faudra trouver ailleurs (sous entendu : autre que dans la masse du systeme en rotation) des forces compensatoires pour te faire adhérer "au parquet".

[ze_shark]

Mouais, c'est basé sur la notion théorique que le coefficient de frottement statique est au maximum de 1, ce qui n'est pas le cas en réalité. Il est difficile d'expliquer ou justifier le comportement d'une auto avec des contributeurs de premier ordre.

On pourrait aussi parler de la largeur des pneus, que F=mu*M n'explique pas non plus.

[memaster62]

Mouais, c'est basé sur la notion théorique que le coefficient de frottement statique est au maximum de 1, ce qui n'est pas le cas en réalité. Il est difficile d'expliquer ou justifier le comportement d'une auto avec des contributeurs de premier ordre.

On pourrait aussi parler de la largeur des pneus, que F=mu*M n'explique pas non plus.

je suis d'accord étant donné que le pneu n'est pas parfaitement
en adhérence totale lors du roulement (cause des suspension).
mais on en arrive alors a devoir
quantifié principalement :
- l'état précis de la piste (alors là amuse toi )
- l'angle de dérive du pneu [0-15°] en fonction de la charge Fv, au dela c'est le dérapage
citation

Typiquement, les essais de caractérisation d'un véhicule passent par un test standard, qui consiste à faire évoluer le véhicule sur un virage à rayon constant, et à augmenter progressivement la vitesse. Une caractéristique importante de sa dynamique est donnée par l'allure de la relation entre l'angle de braquage à imprimer au volant pour maintenir le rayon de courbure fixé et l'accélération latérale. Cette courbe est à peu près linéaire jusqu'à 3 m.s-2, voire 4.5 m.s-2 pour une voiture performante. On appelle ça le régime dynamique primaire. Le régime secondaire va de 3 à 6 m.s-2, les transferts de charge latéraux devenant importants. Au-delà, les effets de friction sont prépondérants ...

source :
http://eric.cabrol.free.fr/DynamiqueVeh ... ePerm.html