Images du Shell Eco-Marathon Europe 2010

Shell Eco-Marathon J-4

Nous y sommes presque : ce lundi 3 mai 2010 l'équipe GMD45 du lycée Durzy part pour l'Eurospeedway Lausitz en Allemagne pour le Shell Eco-Marathon Europe 2010.

Cette année, notre Urban Concept "F10 LightHawk" arbore une tenue "All Black" du plus bel effet.

Les premiers essais au lycée ont été tendus, avec une amorce de serrage causée par un moteur sans huile (oups !) et un court-circuit momentané au cours du montage du toit métallique.

Nous aurons finalement très peu roulé avant de charger la voiture dans le fourgon, quelques centaines de mètres pour chaque pilote, ce qui veut dire que nous n'aurons pas droit à l'erreur pendant la semaine de course. Chaque séance d'essai devra être exploitée le plus efficacement possible.

24 h du Mans Moto : 10ème place pour la Metiss !

Une performance extraordinaire pour la Metiss avec ce quasi sans faute aux 24 heures du Mans. Sans la panne électrique qui a coûté une douzaine de tours et une grosse suée à Cyril Huvier c'est autour de la 5ème ou 6ème place que pouvait terminer l'équipe.

La Metiss termine également 1ère OPEN (et se placerait sur le podium Superstock avec son GSXR d'origine de 2007 si son train avant JBB ne lui interdisait pas).

Pour couronner le tout, l'équipe de mécaniciens a été récompensée par le prix ESCRA de la meilleure assistance technique.

Champagne !!!!

(Plus d'infos et d'images dès que possible....)

N'hésitez pas à visiter www.renna.fr

1er GP pour Anthony DELHALLE : 25ème.

Anthony réalise une très belle course pour son premier Grand Prix et termine à la 25ème place dans une catégorie bien fournie (40 concurrents) et très disputée. Anthony connaît bien le circuit de Loasail au Qatar mais découvrait la moto pendant les essais du Grand Prix qu'il conclu en 38ème position. Après un départ impressionnant parmi les 40 furieux du Moto2, Anthony s'est bien battu pour terminer avec un très bon résultat pour une première expérience à ce niveau dans un championnat de vitesse moto.

Mais le repos sera de très courte durée car Anthony est déjà revenu en France pour participer aux 24h du mans Moto.

Vérifications administratives et techniques demain, mercredi.

Essais libres jeudi 15 avril de 12h30 à 14h30. Puis premières séances qualificatives pour chaque pilote entre 16h30 et 19h00, suivies des essais de nuit de 21h00 à 22h15.

Le vendredi : 2èmes séances qualificatives de 9h30 à 12h00. Essais libres Super Pôle de 14h00 à 14h40. SUPER POLE Q1, Q2 et Q3 de 15h15 à 16h05.

18h15 à 20h00 : visite des Stands et Paddock (venez y découvrir la METISS n°45, j'aurai plaisir à vous recevoir).

Samedi 17 avril : warm up de 10h15 à 11h00. Départ de la course de 24h à 15h00.

Dimanche 18 avril, 15h00 : arrivée de la course.

Un petit tour au Mans

Mouvements de châssis - CIR

Commençons par la moto conventionnelle.
Avec les conventions d'étude décrites dans l'article précédent (petits déplacement autour d'un empattement figé), on a :
- le CIR de la roue avant par rapport au sol : c'est le point de contact du pneu avant sur les sol.
- le CIR de la roue avant par rapport au châssis : comme le mouvement de la roue par rapport au châssis est une translation rectiligne, les trajectoires sont des droites parallèles à la direction de cette translation ; des droites sont comme des cercles de rayon infini. Le CIR recherché est donc situé à l'infini dans une direction perpendiculaire à la direction de translation (axe de coulissement de la fourche).
Comme les 3 CIR (I roue avant/sol, I roue avant/châssis et I châssis/sol) sont alignés, on obtient la droite (D1) passant par le point de contact de la roue avant sur le sol et perpendiculaire à l'axe de coulissement de la fourche.
Pour ce qui concerne l'arrière c'est plus simple : le CIR de la roue arrière par rapport au châssis est l'axe de pivot du bras oscillant. En effet, le mouvement du bras oscillant (portant la roue arrière) par rapport au châssis est une pure rotation.
Ensuite, on a un 2ème CIR, celui de la roue arrière par rapport au sol. A nouveau, dans l'étude considérée, c'est le point de contact du pneu arrière sur le sol. On trouve ainsi la droite (D2) passant par ces deux CIR.
Enfin, à l'intersection des droites (D1) et (D2) on trouve le CIR du châssis par rapport au sol. On trouve celui très en arrière de la moto et très en dessous du sol, bref, très éloigné du centre de gravité du châssis...

Pour la moto de type "funny front end", l'arrière étant identique on retrouve la même construction de la droite (D2). A l'avant, il s'agit d'un tracé équivalent à celui décrit pour un train avant de monoplace.

On obtient :

- le CIR de la roue avant par rapport au châssis : il est à l'intersection des directions des 2 triangles.

- le CIR de la roue avant par rapport au sol : c'est le point de contact du pneu avant sur le sol.

On construit ainsi la droite (D1) sur laquelle doit aussi se situer le CIR du châssis par rapport au sol.

Enfin, comme pour la moto conventionnelle, on trouve le CIR du châssis par rapport au sol à l'intersection de (D1) et (D2).

Mais ici, pour cette moto à train avant à quadrilatère type JBB, le CIR châssis / sol est juste au dessus du sol, un peu en avant de la roue arrière, donc au final beaucoup plus proche du centre de gravité du châssis.

Je vous laisse conclure quant aux différences de comportement des deux machines...!

Mouvements de châssis

J'ai eu l'occasion d'évoquer la recherche d'un Centre Instantané de Rotation (C I R) lors de l'étude des mouvements plans d'un quadrilatère articulé. Ceci est bien utile dans la définition géométrique d'un châssis de voiture de sport (type monoplace équipée de suspensions à triangles superposés) mais aussi pour tous les mécanismes articulés plans. La moto, classique ou non conventionnelle en est un bon exemple d'application.

Voici deux vidéos pour illustrer le sujet :

- Une animation d'un train avant de monoplace, montrant les mouvements de roulis et de pompage.

- Une animation montrant de manière comparative (superposée) les mouvements latéraux d'une moto conventionnelle et d'une moto à train avant à quadrilatère (type JBB).

Quelques commentaires :

Les tracés ci-contre permettent de déterminer le centre de dévers, c'est à dire le centre de rotation du châssis par rapport au sol.

Dans ce cas de figure, on considère en fait des déplacements de faible amplitude mais les animations montrent de grands déplacements pour faciliter la compréhension des phénomènes. On a ainsi 3 CIR alignés :

- le CIR de la ROUE (ensemble roue + porte-roue) par rapport au CHÂSSIS, situé à l'intersection des droites passant par les axes d'articulation des triangles de suspension)

- le CIR de la ROUE par rapport au SOL, point de contact au sol considéré au milieu du pneu

- le CIR du CHÂSSIS par rapport au SOL, situé sur la droite passant par les 2 CIR précédents.

Comme on peut faire la construction pour la roue gauche et pour la roue droite on trouve la position du CIR Châssis / Sol. Ici, il est au milieu du véhicule car on fait le tracé à partir d'une position symétrique, "roues droites".

La vidéo montre aussi le mouvement de pompage, mouvement de montée/descente du châssis maintenu horizontal. Dans ce cas, on peut observer la variation de voie. Les choix lors du tracé de l'épure de suspension permettent, si besoin, de limiter cette variation.
On peut appliquer ces méthodes "automobiles" pour étudier les châssis des "motocycles". Il s'agit en réalité de MECANIQUE GENERALE et celle-ci n'est pas sectaire. Que l'on étudie une voiture, une moto, un avion ou une machine à coudre, les principes physiques et les méthodes de résolution qui en découlent sont les mêmes.

Les mouvements de châssis d'une moto sont un peu plus simples à étudier que ceux d'un châssis de voiture. En effet, aux déformations près, les mouvements sont tous décrits dans des plans parallèles au plan de symétrie de la moto ("plan milieu").

C'est pourquoi la vidéo "moto" montre le véhicule vu de côté.

Plus exactement, je vous montre 2 motos superposées. Ceci permet de bien observer les différences d'attitude du châssis d'une moto classique et d'une moto à train avant non conventionnel ("funny front end").

Dans la première partie, par analogie avec la vidéo "auto", on fige l'empattement (on figeait la voie pour l'auto). Cette situation est encore une fois un tracé théorique et n'est valable qu'autour d'une position donnée mais les amplitudes sont importantes sur l'animation pour la rendre plus lisible.

Si, donc, les points de contact au sol des deux roues sont maintenus et qu'on enfonce la suspension avant de la même valeur (par rapport aux châssis) pour les deux motos, il s'en suit un mouvement fort différent des deux châssis. Le bras oscillant arrière de la JBB pivote très peu mais le châssis bascule de manière importante. Au contraire, le bras oscillant de la CONVENTIONNELLE pivote beaucoup mais le châssis bascule très peu. On peut facilement comparer ce basculement dans la partie de video où seuls les châssis et le sol apparaissent.

Si, comme pour la voiture, on cherche la position du Centre Instantané de Rotation du Châssis par rapport au Sol, on obtiendra des résultats très différents pour ces deux motos. Ce CIR n'est plus un "centre de dévers ou de roulis" mais plutôt un "centre de tangage" qui met en évidence la différence de bascule avant / arrière des deux châssis. Je montrerai comment obtenir ces CIR dans un prochain article.

La fin de la vidéo montre la variation d'empattement dans le cas où on fait travailler la suspension avant en figeant la suspension arrière. Vous constaterez le recul important de la roue avant au freinage avec une fourche télescopique, engendrant un déplacement défavorable du centre de gravité et un glissement du pneu avant sur le sol (donc un moins bon contact et une usure accrue du pneu).

Si on compare une Suzuki GSXR standard et une METISS (Suzuki GSXR équipée d'un train avant JBB mais conservant toutes les autres pièces d'origine de la GSXR) on constate que la METISS accélère plus fort et use très peu son pneu avant. Les résultats de cette observation pratique sont-ils alors causés par les différences mises en évidence par la théorie développée dans cet article ? A vous d'en décider.

Urban 2010 : usinages terminés !

Toutes les nouvelles pièces de l'Urban Concept du lycée sont maintenant terminées et assemblées. Tout fonctionne du premier coup, merci Solidworks ! (Et quelques heures de réflexion, quand même !...)

Essais officiels pré-24H : la MetisS en piste.

Quelques images sur http://www.esprit-racing.com/ :
photo 1
photo 2
photo 3
photo 4
photo 5
Et le reportage "tout chaud" de Renzo sur son site RenNA...
La moto et ses 3 pilotes ici.

Victoire d'Erwan QUELLET au MANS

Erwan QUELLET remporte la première course de l'année en 600 promosport au Mans.Il devance son poursuivant avec un écart confortable de 5,6 s.

Une image chez http://www.cybermotard.com/.

Erwan court depuis plusieurs années. Il roule aujourd'hui sur Kawasaki en 600 promo après être passé par la Junior Cup (125 Honda mono 4T) et la Honda CB 500 cup.

Erwan est ancien élève du lycée Durzy (45700 Villemandeur) et a été un pilote talentueux du prototype Shell Eco-marathon de l'établissement. Il en était même un des principaux constructeurs car il a réalisé le châssis aluminium (soudé au TIG) de l'ultime version de ce prototype capable d'atteindre près de 500 km pour un litre de super.

Le Shell Eco-Marathon America à Houston

Résultats :

Meilleur prototype : un proto solaire (Purdue Solar Racing) qui atteint 1870 km/l.

Le meilleur prototype essence fait 1058 km/l.

Meilleur Urban Concept : 186 km/l (moteur à essence).

On est loin des performances européennes atteintes en 2009 sur l'Eurospeedway (une piste beaucoup plus favorable certainement, et des équipes plus expérimentées).

Shell Eco Marathon 2010 : dernière ligne droite...

...pour l'équipe GMD 45 du lycée Durzy de Villemandeur (Loiret).Les derniers usinages seront réalisés cette semaine mais il restera encore beaucoup de travail pour que le véhicule soit terminé pour le jour J. l'assemblage final réserve toujours des surprises et de nombreux ajustements seront sans doute nécessaires. Il ne reste que 3 semaines d'ouverture du lycée avant l'échéance...

Anthony DELHALLE en Moto2

Anthony DELHALLE pilote une Suzuki GSXR 1000 Superstock en endurance dans l'équipe "Qatar Endurance Racing team". Il a remporté 2 titres de champion du monde avec cette équipe.

Il participe également en vitesse au championnat national du Qatar ; il en est actuellement le leader.
Comme juste récompense pour son travail de pilote, Anthony fera donc ses débuts tout prochainement en Moto 2 lors du Grand Prix de Losail.

Le site officiel d'Anthony DELHALLE.

Rappel historique : Anthony a inauguré la première METISS en endurance à Oschersleben en 2005.

Il y réalisa une fabuleuse performance en décrochant la 6ème place des qualifications !

Effet de chaine ou effet de bras oscillant ? (4)

Voici un tracé qui permet de prévoir si l'arrière de la moto se tasse ou se relève à l'accélération à partir d'une position donnée.

J'ai repris la "4 pattes" qui m'avait servi d'exemple au début de l'étude. J'ai ajouté un pilote pour qu'on comprenne bien que le centre de gravité considéré est bien celui de l'ensemble moto + pilote. Attention cependant, je ne connais pas avec précision les masses de tous les composants de cette moto. L'illustration n'est ici qu'un exemple pour expliquer la méthode employée que je vous invite à lire et à critiquer (avec politesse et honnêteté, merci !). Les principes et théorèmes de physique nécessaires pour cette étude ne sont pas trop complexes (systèmes en équilibre sous l'action de 2 ou 3 forces, résolutions graphiques...). Ce sont des outils utilisés à partir de la classe de première ou terminale. Il faut cependant un peu d'habitude et de recul pour les utiliser. Vous remarquerez la présence de certaines hypothèses (sur les masses, les frottements aérodynamiques...etc) qui facilitent l'étude. Ceci ne permet bien sûr qu'une première approche sur le comportement de la moto en accélération. Un essai réel et les mesures obtenues par acquisition de données permettraient les réajustements nécessaires, en particulier sur une moto sportive équipée d'un réglage de hauteur d'axe de bras oscillant.

Télécharger ce document de 10 pages.

Sur l'exemple ci-dessus (sous réserve de la position exacte du centre de gravité et avec les imprécisions d'un tracé calqué sur une photo) on remarque que la direction de la résultante "transfert de charge + force motrice" (lire le document pour voir cela en détail) passe au dessus du point d'intersection entre la ligne du brin tendu de la chaîne et la ligne de bras oscillant. On peut alors conclure que la force ajoutée sur l'axe de broche au moment de l'accélération va provoquer un couple dans le sens horaire et donc un enfoncement de la suspension arrière.

Quadrilatère et parallélogramme (4)

Nous avons vu qu'un quadrilatère articulé induisait un mouvement assez complexe de la pièce jouant le rôle de porte-roue.

Pour alléger le discours, repérons les pièces du mécanisme :

0 : bâti (fixe dans cette étude)

1 : biellette supérieure

2 : porte-roue

3 : biellette inférieure

Le mouvement de 1 par rapport à 0 est une rotation autour de l'axe passant par le point D. Donc la trajectoire T A 1/0 est un arc de cercle de centre D et de rayon DA.

Le mouvement de 3 par rapport à 0 est une rotation autour de l'axe passant par le point C. Donc la trajectoire T B 3/0 est un arc de cercle de centre C et de rayon CB.

Le mouvement de 2 par rapport à 0 est un mouvement plan. La pièce monte ou descend et pivote en même temps. C'est un mouvement complexe et les trajectoires des points ne sont pas des courbes simples à obtenir. Sauf pour A et B. En effet, ces points étant placés sur les axes des liaisons pivots reliant la pièce 2 aux pièces 1 et 3, on peut dire que :

T A 2/0 = T A 1/0 et

T B 2/0 = T B 3/0

Comment étudier le mouvement plan de 2 par rapport à 0 ? En recherchant le centre instantané de rotation, le point I 2/0. En effet, le mouvement plan du porte-roue 2 peut être décomposé en une succession de petites rotations. A un instant donné, il suffit de faire comme si le mouvement de 2 était une vraie rotation pour en trouver le centre. Mais ce centre change à chaque instant.

Dans une vraie rotation de centre M, la trajectoire d'un point P est un arc de cercle de centre M et de rayon MP. Le vecteur vitesse de P est tangent à la trajectoire donc perpendiculaire au rayon MP.

Dans notre exemple, pour trouver le CIR, il suffit donc de tracer les perpendiculaires aux vecteurs vitesses passant par les origines de ces vecteurs. En d'autres termes, il suffit de tracer les "normales aux trajectoires". La normale à T A 2/0 est la droite (AD) et la normale à T B 2/0 est la droite (BC). Le C.I.R. nommé I 2/0 est donc situé à l'intersection des droites (AD) et (BC).

Ce tracé est décrit dans l'animation suivante :

Vous avez sans doute remarqué que le C.I.R. est loin de la pièce 2 au début du mouvement de montée. Ensuite, le C.I.R. est beaucoup plus proche de 2. En conséquence, sur cet exemple particulier, le pivotement de la pièce est beaucoup plus marqué au fur et à mesure qu'elle monte.

Nous verrons que la recherche des C.I.R. présente un grand intérêt dans l'étude des châssis des véhicules. Sur une voiture, le châssis peut osciller latéralement ou d'avant en arrière entre les 4 roues. On recherchera donc le centre de roulis et le centre de tangage. Sur une moto (à 2 roues donc !) le mouvement de châssis est un peu moins compliqué car il se déplace toujours parallèlement au plan de symétrie passant au milieu de la roue arrière (si bien sûr on ne prend pas en compte les déformations : torsion ou flexion de bras oscillant par exemple).

Les trains avant non conventionnels dans la presse

Au sommaire du dernier Moto Revue, un dossier technique sur les trains avant non conventionnels. Telle une muse, la MetisS a séduit et inspiré Bertrand GOLD qui titre : "Heureuse qui comme Metiss est faite de bons rouages".

La presse anglaise est également sur le dossier "Funny front ends" dans le dernier BIKE. Ici, c'est le pilote essayeur Mike ARMITRAGE qui a succombé aux charmes de cette moto française originale et efficace : "The JBB system on the Metiss looks good and, most importantly, works brillantly."

Quadrilatère et parallélogramme (3)

Cette première vidéo permet d'effectuer une comparaison des mouvements obtenus avec un parallélogramme articulé ou un quadrilatère articulé quelconque.

On voit que si le quadrilatère est un parallélogramme, le mouvement de la pièce marron, à droite, est une translation circulaire plane par rapport à la pièce bleue, à gauche (bâti fixe).

En effet, il n'y a aucun pivotement de la pièce marron au cours de son évolution.

Avec un quadrilatère quelconque, le mouvement est un mouvement plan tout-à-fait ordinaire. La pièce marron monte et descend mais son orientation varie. On observe un basculement.

La vidéo suivante est une évolution de la précédente. La pièce marron joue le rôle de porte-roue.

Observez la trajectoire du centre de la roue.

Avec le parallélogramme, on obtient un arc de cercle parfait. C'est un arc dont le rayon est égal à la longueur des 2 grandes biellettes verte et violette (350 mm dans cet exemple).

Si on remplace le parallélogramme par un bras oscillant de 350 mm on peut donc obtenir exactement la même trajectoire du centre de la roue.

Avec le quadrilatère quelconque c'est bien différent.

La trajectoire ressemble beaucoup à un arc de cercle dans la zone de déplacement étudiée. Mais il ne s'agit pas vraiment d'un cercle. On peut néanmoins trouver un cercle très voisin de la trajectoire réelle et faire la même manipulation que précédemment pour obtenir un bras oscillant "QUASI" équivalent. Remarquez lors du zoom en fin de vidéo qu'il n'est pas possible d'obtenir un suivi parfait. Il y a une excentration bien visible.

Prochainement, je vous montrerai comment on peut étudier le pivotement du porte-roue en utilisant le Centre Instantané de Rotation (C I R).

Après relecture, il me semble que la mise en évidence du pivotement du porte-roue n'est pas assez nette sur les vidéos précédentes. Voici un choix de longueurs de biellettes qui permet d'obtenir un pivotement plus flagrant. Vous constaterez que la droite passant par les deux axes de pivot du porte-roue est verticale au début du mouvement mais que cette verticalité n'est absolument pas conservée.

Moto 2 : les couleurs TECH 3.

"Take free" en bleu, blanc et jaune et des débuts prometteurs pour Takahashi.

Toujours fidèle, le StartingBlock répond présent pour la mise en route...

La MetisS aux 24 h du Mans

La MetisS participera aux prochaines 24 h du Mans les 17 et 18 avril 2010.
Elle sera pilotée par Emmanuel CHERON, Christophe MICHEL et Cyril HUVIER.