Effet de chaine ou effet de bras oscillant ? (3)

Reprenons l'étude précédente avec un modèle actuel : la Honda CBR 600 RR.

40 ans d'écart entre cette supersport 2009 et la "vieille" 4 pattes.

Cette moto est un peu plus légère. On peut donc estimer l'ensemble roulant "moto + pilote" à 260 kg. On considère que le centre de gravité est toujours au milieu (mais ici l'empattement est de 1375 mm). On conserve une hauteur de centre de gravité de 550 mm. Cette valeur n'est sans doute pas correcte et elle peut varier fortement mais au moins la valeur prise en compte est identique dans les deux études.

On a ainsi à l'arrêt des forces verticales de 1300 N sur chaque roue.

Le couple engendré en statique sur le bras oscillant de la suspension arrière est donc de 743 N.m. Vous remarquerez que le bras oscillant est très long (environ 580 mm contre à peine 430 mm pour la CB 750 de 1969, soit +150 mm) mais aussi ancré un peu plus haut dans le cadre (405 mm au lien de 350). Il en résulte une meilleure disponibilité aux fortes adhérences. L'angle de 55° environ permet un facteur d'adhérence supérieur à 1,4. Ceci doit permettre de fortes accélérations en exploitant l'adhérence du pneu et la puissance du moteur. Sous réserve d'une hauteur de G pas trop importante car dans ce cas, le wheeling limitera l'accélération avant le patinage.

Comme pour la CB 750, on peut maintenant faire le calcul des forces exercées lors d'une accélération constante de 0,7 g.

La méthode est absolument identique mais la conclusion est bien différente. En effet, avec la géométrie actuelle, on obtient un couple de 680 N.m lorsque la moto est en accélération sous 0,7 g.

Ce couple est inférieur à celui existant à l'arrêt ! La décharge est de plus de 8%.

Il en résulte donc une détente de la suspension !

On constate qu'elle est de plus en plus prononcée avec l'augmentation de la valeur de l'accélération. La suspension peut parvenir alors à se figer, en butée, bras oscillant complètement "détendu".

Si ce phénomène résulte d'une reprise d'adhérence suite à une amorce de glisse, en virage, à la remise des gaz, c'est le "highside" garanti provoqué par la brutale détente du bras oscillant.

Autre remarque : pour obtenir une situation de neutralité, c'est à dire un couple sur le bras identique à l'arrêt et en accélération, il faudrait que le centre de gravité soit plus haut de 80 mm (soit à une hauteur de 630 mm). Hélas, plus ce point est placé haut et plus le wheeling sera atteint facilement au détriment de la valeur d'accélération.
Les études de mécaniques développées ici sont évidemment très basiques et tiennent compte d'hypothèses simplificatrices. Une véritable étude dynamique serait bien sûr beaucoup plus riche mais hélas plus complexe et moins "lisible". Comme on le voit plus haut, la hauteur du centre de gravité joue un rôle majeur et, justement, cette hauteur varie en fonction de l'enfoncement de la suspension (et des déplacements du pilote).

Néanmoins, on peut mettre en évidence de manière simple le comportement problématique des motos et la difficulté de réglage du châssis à cause (grâce ?) aux progrès des pneumatiques et à l'utilisation du principe du bras oscillant.

Les concepteurs de motos à transmission par arbre ont été obligés d'affronter très tôt le problème car, sans chaine provoquant la compression, le bras (court) se détendait à tous les coups. Rappelez-vous les anciens flat-twins BMW avant l'invention du Paralever.

Guzzi a employé aussi un sytème assez proche. et Kawasaki a récemment rejoint le club avec sa GTR 1400 et son Tetralever.

Dans tous ces exemples, le bras simple est remplacé par un quadrilatère déformable (et non un parallélogramme, j'insiste !), mécanisme analogue au principe des triangles superposés.

Ainsi, la trajectoire du centre de la roue par rapport au châssis n'est plus un arc de cercle centré sur l'axe de bras oscillant. On obtient "virtuellement" un bras oscillant très long dont le pivot est le Centre Instantané de Rotation du porte-roue par rapport au châssis.

Pour ce qui concerne les Yamaha routières à transmission par arbre, le bras oscillant est classique mais sa longueur suffisante minimise sans doute les problèmes. Si quelqu'un a des informations sur le comportement des Yamaha 1300 FJR, je suis intéressé !

Je vous invite à consulter le vaste sujet du comportement des suspensions et de la conception des châssis à l'aide de deux excellents documents chez EDUCAUTO :

- anticabrage du véhicule

- cinématiques de suspension anti plongée

En ce qui concerne les transmissions à chaine, les constructeurs proposent un réglage de la position de l'axe de bras oscillant dans le cadre. En effet, on peut ainsi réduire ou augmenter la distance entre cet axe et le brin de chaine tendu. L'effet de chaine peut alors être réduit ou augmenté,avec des conséquences sur la motricité.

Mais rien n'est simple dans ce domaine et la sensibilité au réglage est un casse-tête. Pensez également que la position de ce brin de chaine change en fonction de la démultiplication choisie et en fonction de l'enfoncement de la suspension.

Un réglage a priori "théoriquement valable" dans le stand peut se révéler inefficace une fois en piste. L'essai pratique est toujours nécessaire, de même que la période d'analyse (le "debriefing") qui suit l'essai.

Lisez les commentaires des pilotes réclamant plus de motricité sur le circuit Australien de Philip Island et vous comprendrez :

- Stoner J1

- Stoner J2

"...nous travaillons donc beaucoup sur le train arrière. Nous avons raccourci la moto, nous avons changé certains points de pivot, nous avons baissé l’assise, nous avons changé beaucoup de réglages, mais nous sommes encore en train de chercher quelque chose pour demain..."