Test de freinage sur neige Tiguan/Range

[spooky]

Hello,

Ayant acquis récemment un range sport 2012 V8SC, je me demandais ce qu'il valait sur la neige, en fait avec ses 2.7T cela m’inquiétais même un peu... J'ai cherche partout sur Internet sans rien trouver de précis sur le sujet, même sur les forums Range tout ce que j'ai obtenu c'est "faut faire gaffe, c'est lourd". Donc j'ai décidé regarder par moi-même (et du coup de partager cette info ici...)

J'ai donc compare avec un 4x4 compact standard, le Vw Tiguan. Les 2 voitures sont montées avec des Michelin Alpin Neuf (en 19' soit 1 cm plus étroit que le standard sur le range). Les modes Neige et OffRoad sont enclenches sur les 2 voitures pour le test. Les distances d’arrêts (mesures en "pas", en supposant 1 pas ~ 1 m). Le chemin est en pente descendante. Le freinage se fait a fond, sans pomper.
De 20 km/h:
Range: 4.5 6.5
Vw: 11 13 14

De 25 km/h:
Range: 14 15 10.5
Vw: 17.5 12 18

Donc, dans ces conditions particulières, le range freine mieux. L’adhérence supérieure se sent également a l’accélération. J'ai été très surpris de ce résultat car j’étais convaincu que le Range serait bien inférieur!

[morg]

Bonjour

Tes premiers chiffres pour le Range sont bien 4.5m et 6.5m à 20 km/h? Difficile d'imaginer qu'il mette moins de la moitié de la distance que le Tiguan dans ces conditions. Peut-être un meilleur ABS?

[ze_shark]

Etonnant. Les pressions dans les pneus étaient adaptées ?

[Derrick]

Pour 5km/h de différence du perds 10m avec le Range? (sur 4.5m...)

[spooky]

Pour 5km/h de différence du perds 10m avec le Range? (sur 4.5m...)

Oui, attention c'est pas précis, j'ai fait a peu prés 5km/h de plus, c’était peut-être 7... mais je peux dire qu'a bord, ces 5 km/h ça fait une différence

Etonnant. Les pressions dans les pneus étaient adaptées ?

J'ai pas vérifié pour le Tiguan, mais le Range a un contrôle automatique.

Bonjour
Tes premiers chiffres pour le Range sont bien 4.5m et 6.5m à 20 km/h? Difficile d'imaginer qu'il mette moins de la moitié de la distance que le Tiguan dans ces conditions. Peut-être un meilleur ABS?

C'est bien parce que j’étais étonné, que j'ai refait les tests plusieurs fois... mais les chiffres traduisent bien le ressenti.
Oui, gaffe encore, j'ai compte en "pas" mes pas étaient peut-être d'un peu plus d'1 m. Pour le 6.5 m, il a continue a glisser doucement un moment après être presque arrêté (j'ai fait un 3eme test que je n'ai pas reporte mais qui était entre 4.5 et 6.5m).

Tout ça pour dire qu'un Range, malgré une masse de 2.7 Tonnes (!) se comporte surprenamment bien sur la neige. Idéalement il faudrait faire un test a 50 km/h... et avec un accéléromètre.

[fredz72]

Tout ça pour dire qu'un Range, malgré une masse de 2.7 Tonnes (!) se comporte surprenamment bien sur la neige.

De là à dire qu'il se comporte bien sur la neige, je pense qu'il y a un pas...

[spooky]

Disons que je m'attendais a beaucoup moins bien, mais j'aurai un avis plus avise après avoir passe l'hiver avec

[bence]

J'ai aussi eu ma surprise á ce niveau il y a deux jours. Suis allé avec mon père vers son village dans les collines á proximité de Budapest avec som Cayenne GTS, 10cm de neige fraîche et 7-8% de pente n'ont posé aucun soucis. Une fois le différentiel verrouillé, mode terrain etc, ça montait sans problème dans le terrain boueux + neige. Concrètement, nous étions déstabilisés avant la voiture.

[spooky]

Ok, monter en general ca va, le pb souvent c'est comme les chats, c'est descendre... (a vitesse stabilisee j'entends...)

[FR1486]

Hello,

Désolé.... mais je sais pas ou ces journalistes ont fait leur test car mes expériences sont bien différentes. J'ai eu un Disco 3 (donc chassis et train quasi identique au RRS) et maintenant un RR Supercharged. Ce que je peux te dire sur ces deux véhicules sur la neige :
Disco roues 19" et 255 (la monte d'origine) en pneus neige (testé les Vredstein + des conti winter), c'est quasi inarretable lorsque tu roules à 50-60kmh sur neige. On arrive bien à ralentir mais c'est incroyablement long pour parvenir à l'arret définitif. Comme tu le faisais remarquer, le poids a un impact... sur neige, que cela soit pour le freinage ou la stabilité en courbe.
Et le système terrain response a beau être en mode neige et verglas... il ne rend pas l'engin plus léger !
Mon épouse a eu tellement peur avec (elle avait l'habitude du X5 qui est un véhicule fantastique et sécurisant sur neige) qu'elle ne sort plus avec lorsque les routes sont blanches.
Pour ma part, c'est tout fait roulable et le véhicule n'a rien de dangereux si on intégre le fait qu'on conduit un poids lourd et qu'on anticipe de potentiels obstacles cachés derrières les virages en adaptant sa vitesse. Par contre on ne me fera pas croire que le tiguan freine moins bien il doit faire presque 1t de moins que le RRS !

L'année dernière j'ai failli ratatiner un type qui était arrêté travers en tentant de monter une petite cote sur une route cantonale. J'arrivais en sens inverse et la configuration des lieux (murs de neige et léger droite en descente) ont fait que je ne le voyais pas. la chaussé était enneigée fraichement, traces de pneus et légérement tassée. Je suis arrivé au sommet de la cote à env. 50kmh (trop vite) et lorsque j'ai vu la voiture en travers (à env. 40m), j'ai freiné à fond... j'aurai pu autant pi.... dans un violon j'ai du ralentir de 10-15kmh le gars dans la voiture regardait arriver mon camion et j'oublierai pas sa tête
J'ai eu la chance de pouvoir enfiler mon tank entre le coin de son aile avant et le mur de neige, c'est passé à 5cm...
Moralité : adapter sa conduite non seulement aux conditions météo mais également aux capacités et masse de son véhicule.

[spooky]

Il est difficile de conclure a partir des conditions specifiques que tu as experimente (et en particulier sans savoir comment ce serait comporte un SUV compact dans les meme conditions).

Pour ce qui me concerne, voila des tests plus precis que j'ai fait en utilisant l'accelerometre de l'iPhone. Dans ces conditions particulieres je note, une distance de freinage 30% plus grande avec un Tiguan qu'avec le Range Sport. On peut voir egalement la difference d'acceleration negative au freinage de la regression lineaire. Tout a fait etonnant.

[vravolta]

Comme ce post allait à l'encontre de ce que j'imaginais a priori mais dans le sens de ce que je constatais, j'ai voulu faire un petit calcul. J'ai pris le poids en ordre de marche de mon X5M50d (2390 selon Zeperf) ainsi que celui en ordre de marche de ma RS4 B5 (1767 selon Zeperf toujours). J'ai calculé l'énergie cinétique du X5 à 50 km/h : 230.517 kJ. J'ai ensuite calculé calculé la vitesse de la RS4 permettant d'égaler à peu près cette énergie: A 58 km/h, la RS4 a une énergie cinétique de 229.328kJ.

Donc conclusion: Alors que le X5 est 35.26% plus lourd que la RS4, pour atteindre la même énergie cinétique, la RS4 doit seulement rouler 16% plus vite (et pas 35.26%). Et si on le fait à 20 km/h, là il faut seulement 3 km/h de plus pour que la RS4 ait la même énergie cinétique. Donc en gros, à basse vitesse, même en étant significativement plus lourd, la différence de vitesse est quasi insignifiante pour arriver à la même énergie cinétique (3 km/h). Voila pour ce qui concerne l'élan.

Le second point, c'est l'influence du poids: là c'est vite vu, c'est linéaire avec un facteur de 9.8 auquel il faut rajouter le sinus de l'angle de la pente. Si pente à 0 (plat), ce facteur n'a pas d'influence. Si pente à 7% (bonne descente), il faudra multiplier le poids en Newtons par 6.98% (sin(atan(7/100))) pour avoir la composante de force de traction liée au poids. Donc toujours dans notre exemple, sur une pente de 7%, le X5 qui pèse 623 kgs de plus que la RS4 aura un poids de 6105 N plus important et don une force supplémentaire qui le tirera vers l'AV de 426 N soit l'équivalent en traction verticale d'un poids de 43.5 kgs. Là encore, le phénomène existe bien, mais n'est pas aussi important que ce qu'on pourrait imaginer d'autant que l'accélération entrainée par cette traction supplémentaire sera lissée par le fait qu'elle s'applique à une masse avec plus d'inertie.

Le dernier point, c'est l'adhérence. Et là, y'a avantage au X5 qui est monté en 255 alors que la RS4 est en 225. SI on part du principe que la surface de contact est proportionnelle au carré de la dimension du pneu, on arrive au fait que le X5 a 5.3% de plus de pression au sol et donc de force d'appui au sol. Le coeff d'adhérence devant être pris au même niveau pour chaque véhicule (car on part du principe que les pneus sont les mêmes), on aurait alors grosso modo 5.3% d'adhérence en plus sur le X5. Et la question est de savoir selon les conditions ce que ca permet de faire. Mais sans aller plus loin, on voit qu'on a plus d'adhérence pour contrer une traction supplémentaire de seulement 43 kgs (sur une pente forte de 7% ce qui est déjà pas mal) et arrêter une énergie cinétique supérieure équivalente à 3 km/h à 20 km/h ou à 8 km/h à 50. Donc on voit que le match est plus serré que ce qu'on imagine. Dans le test de Spooky, le Tiguan est certes plus léger, mais on a vu que l'équivalent force de traction supplémentaire était faible. EN revanche, la pression au sol du Range est bien plus importante et aux vitesses de mesure, la différence d'énergie cinétique proche de la limite du mesurable. Et donc le facteur adhérence a du l'emporter, plaçant le Range devant le Tiguan. Il faudrait voir ce que ca donne à 50 km/h car là, les 8km/h d'écart commenceront à compter. Mais quoi qu'il en soit, on sait que comme l'adhérence est supérieure sur le Range, l'équivalent vitesse sera inférieur à 8 km/h de plus et don jusqu'à la vitesse de 50 km/h, le poids ne va pas changer grand chose en termes négatifs voire va être un allié.

On confirme également qu'il vaut mieux être lourd si on veut pouvoir se sortir d'une place de parc enneigé car énergie cinétique nulle, pas de pente (donc les effets négatifs sont annulés) alors que l'effet positif (5% d'adhérence en plus) est bien présent. Et à ce stade, on n'a pas parlé de l'efficience des aides à la conduite, de la différence liée à la monte pneumatique. Attention, j'ai pris des chiffres calculés sur RS4 vs X5 qui ne s'appliquent pas forcément au Tiguan vx Range, mais c'est plus pour fixer les idées (sans connaitre les coeffs d'adhérence des pneus, on ne peut pas terminer le calcul).

[ze_shark]

Tu es sûr qu'un chemin de freinage sur neige est déterminé par l'aptitude de l'ensemble à dissiper de l'énergie cinétique ?

[spooky]

En tout cas, merci pour l'analyse hardcore détaillée! Il faut vraiment que je refasse ces tests a 50 km/h
Maintenant, il y a un autre paramètre essentiel que t'as pas encore pris en considération, c'est l'influence de l'ABS: entre les marques il est peut-être réglé différemment. J'ai fait mes tests en freinant a fond et laissant faire l'ABS, mais j'ai constaté que je pourrais freiner bien plus court en pompant (c'est a dire en freinant au max mais sans déclencher ABS).

[vravolta]

Tu es sûr qu'un chemin de freinage sur neige est déterminé par l'aptitude de l'ensemble à dissiper de l'énergie cinétique ?

Selon mes souvenirs, on résout ce problème en passant par le travail de la force d'adhérence. Il faut que le travail de cette force soit égal à l'énergie à dissiper donc on cherche à égaler l'énergie cinétique avec le travail de l'adhérence soit W= Fadh*distance= Ec (j'ai simplifié l'intégration en partant du principe qu'on était sur une route rectiligne). Et donc ca nous fait Distance = Ec/Fadh. On a Fadh qui doit être égale au coeff d'adhérence*la force verticale appliquée soit en moyenne sur les 4 roues, le poids divisé par la surface de contact.

Donc bottom line, dans le cas de mon X5 qui a 5.3% de plus de de pression au sol que la RS4, pour une même distance de freinage, il arrive à dissiper 5.3% d'energie cinétique que la RS4.

Après, ca ce sont les gros cubes car y'a un paquet d'autres chose qui entrent en compte. La première, c'est que toute l'énergie n'est pas que cinétique (y'a aussi de l'énergie de rotation). Mais à mon avis, cette dernière est dissipée uniquement dans les freins et pas en exploitant l'adhérence. Ensuite, difficile de connaitre la véritable surface de contact du pneu.

Mais pour moi, le point le plus important reste le coeff d'adhérence: je suis parti de l'hypothèse qu'il était constant. Hors, c'est clairement une approximation, surtout sur un terrain comme la neige. Il faut aussi se rappeler que le coeff de frottement statique (quand le pneu roule) est différent du dynamique (quand le pneu glisse) même si un des objectif d'un pneu neige est de rapprocher ces 2 coeffs. Je n'ai pas pris en compte non plus le transfert de masses qui va certes délester le train AR, mais augmenter la pression du train AV. Or, l'ABS va gérer la perte d'adhérence du train AR et du coup, le facteur limitant deviendra le train AV. M'est avis empiriquement parlant qu'il y a plus de transfert sur une auto à haut centre de gravité que sur une à bas centre de gravité. Et là encore, on n'a pas parlé d'un phénomène qui est l'accumulation d'un coin de neige devant la roue: Si les voitures de rallye ont la plus forte adhérence de toute la saison dans les rallyes sur neige, c'est car les roues s'appuient sur le canyon de neige qu'elles fabriquent. Dans quelle mesure ceci se produit et a un effet dans la vraie vie? Je ne saurais pas trop le dire.

Le point qui m'a le plus étonné dans mon raisonnement, c'est que je pensais que le poids (en tant que force) dans une pente de 7% avait un effet énorme alors qu'en fait, c'est ridicule et que le gros du problème, c'est l'inertie de la masse si je ne me suis pas planté dans mes calculs. Toutes choses étant égales par ailleurs, j'avais 426 N de plus à combattre pour le X5 à cause du poids sur une pente de 7%. Sur une distance de 6m (ce que Spooky a observé) et pour 20 km/h, l'inertie supplémentaire équivaut elle à une force de 1602 N. Donc en gros, à 20 km/h sur une pente de 7%, mon X5 doit réussir à passer au sol une force de 2000 N de plus que ma RS4 sur une distance de 6m dont 21% sont dus au poids et 79% à la lutte contre l'inertie. Et ces 2000 N sont à mettre en parallèle avec les 6000 N qu'il faut de base pour arrêter en 6m le X5 depuis 20 km/h.

Le but de mon post était vraiment de regarder les gros cubes et surtout de vérifier si cette satanée masse était aussi problématique que ce que j'imaginais empiriquement. Maintenant, si j'ai fini actuaire et pas ingénieur, c'est parce que j'étais loin d'être une star en physique donc je peux tout à fait me gaufrer surtout que ces souvenirs remontent à 25 ans...

A noter qu'on n'a pas parlé non plus de la techno des pneus : apparemment, le X5 fonctionne significativement mieux avec les pneus développés pour lui qu'avec du standard. On n'a pas non plus parlé de la tenue de cap en virage. Là le truc est assez clair: la force centrifuge, c'est mv^2/R. R et v devant être constants pour comparer, on voit que la force centrifuge va augmenter exactement en proportion de l'augmentation du poids. Mais comme l'adhérence devrait augmenter linéairement du poids elle aussi, là on doit faire match nul. A noter que je me suis gaufré dans mon calcul de force d'adhérence tout à l'heure: C'est plutot coeff adhérence*surface de contact*pression de contact. Le coeff est réputé constant (dépendant de la qualité du pneu). En revanche, la surface de contact du pneu entre 225 et 255 est 28.4% plus grande et donc au final, on n'a pas juste 5.3% mais 28.4 et 5.3 soit 35.26% de plus de force de frottement en plus à dispo sur le pneu. Y'a 35.25% d'énergie cinétique à dissiper en plus, donc ca fait à peu près jeu égal en ligne droite dans les ordres de grandeur entre la RS4 et le X5. Et on a vu que la descente à 7% ajoutait comme force l'équivalent de de traction d'un poids de 43 kgs soit quelque chose de négligeable => bottom line, en courbe, l'effet du poids s'annule pour l'adhérence vs force centrifuge pure (reste le problème du roulis qui est un non débat sur la neige), en ligne droite sur le plat et même en descente, on est dans les mêmes ordres de grandeur malgré le poids plus important => ce sont des facteurs plus marginaux qui feront la différence (techno des pneus employable, effet du transfert de masses par exemple).