Nous y sommes presque : ce lundi 3 mai 2010 l'équipe GMD45 du lycée Durzy part pour l'EurospeedwayLausitz en Allemagne pour le ShellEco-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.
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 CyrilHuvier 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.
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. Anthonyconnaît 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 : warmup de 10h15 à 11h00. Départ de la course de 24h à 15h00.
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...!
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 MECANIQUEGENERALE 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.
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 !...)
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.
