[Technique] Sens de rotation des moteurs de GP

Même si vous avez manqué les explications d'Eric Offenstadt sur ses expérimentations avec sa Kawasaki, on a tous testé l'effet gyroscopique d'une roue de vélo tenue à la main (il doit y avoir quelques informations perdues dans le forum que l'on pourra rappatrier si on les trouve).
En résumé, la roue a fortement tendance à vouloir rester dans sa position initiale.

Si l'on remplace une roue de vélo par deux roues de motos (plus lourdes), l'effet est d'autant plus conséquent et a tendance à empêcher la moto de se pencher pour prendre une courbe, pui à se relever une fois inclinée.
Enfin, si l'on rajoute l'effet gyroscopique du vilebrequin, cela empire encore.

C'est pour essayer de compenser un peu ce phénomène que Yamaha a fait tourner son vilebrequin "à l'envers" à partir de 2004 ou 2005 (?).

Qu'en est-il aujourd'hui?
Quelles sont les marques qui font tourner leur vilebrequin "à l'envers"?
Et si ce n'est pas la totalité du plateau, pourquoi certains restent avec le sens de rotation classique des motos de route?

J'avoue que je n'ai pas penser à regarder ça quand j'en ai eu la possibilité... et que je n'ai pas encore trouvé beaucoup d'informations sur le sujet.

Il y a eu un article a ce sujet dans un Moto Journal de 2004 ou 2005 ecrit par Alain Chevallier je crois( le gars des tous debuts de Voxan) qui comparait les differences de technologies employees sur la Ducati de Stoner et sur la Yamaha M1 et son vilebrequin qui tourne a l envers , Marc il faut que tu recherches dans tes archives..

Salut,
Cela joue à la remise des gaz , avec une moto qui a tendance à lever et pour ne pas couper la puissance , donc garder de l'accélération, l'effet action- reaction fait que le moteur aurait tendance à pousser vers le bas (problème connu sur les flats et autres guzzi mais là on part de coté opposé (couple de renversement))
La yam a moins de watts que la ducati , qui sont aussi champions "du pilotage électronique", ceci peut etre en rapport

Hello Marc, tu dis "Et si ce n'est pas la totalité du plateau, pourquoi certains restent avec le sens de rotation classique des motos de route?".
J'ai un moteur Yamaha Virago 535 (donc ce n'est pas vraiment une machine de course). Le vilebrequin tourne dans le sens contraire des roues.
Mais c'est assez logique comte tenu du choix de la transmission : vilebrequin -> embrayage à droite - arbre primaire -> arbre secondaire - pignon conique renvoi d'angle -> 2ème pignon conique du renvoi d'angle -> couple conique final - roue.
OK, je ne réponds pas à ta question. c'est juste un exemple de configuration.

Tout à fait exact Christogrr: ça joue aussi beaucoup lors de la mise et de la coupure des gaz.

Ed, j'ai dit "le sens de rotation classique des motos de route".
Je me doute bien qu'il existe quelques solutions farfelues...

Il faut effectivement préciser que de faire tourner le moteur à l'envers implique le montage d'un arbre intermédiaire supplémentaire qui "coûte" environ 5 chevaux...

PS: ok, sur une Virago, on n'est plus à ça prêt...

Apriliabarth a écrit:

ecrit par Alain Chevallier je crois( le gars des tous debuts de Voxan)

accessoirement, c'est aussi l'auteur du célèbrissime Guide du Dessinateur Industriel



le sens de rotation du "trukitourne" a une influence sur l'effet gyroscopique ?
j'suis pas sur

Plusieurs solutions: Si on a une boite concentrique( ex Norton, Triumph anciennes) L'arbre d'entrée et celui de sortie sont crabotés sur le dernier rapport: Donc soit primaire à chaîne ou courroie et moteur dans le sens de la roue, soit pignons et moteur à l'envers. Plus vicieux, le moteur qui tourne à l'envers sans raison, comme le ER5 Kawa et tous ses dérivés: primaire à chaine et boite 2 arbres... Les lois mécaniques font qu'il vaut mieux que le moteur tourne dans le sens de la roue, (Sur un moteur à air face à la route) car les pistons sont plaqués sur la face avant des cylindres, la mieux refroidie. Avec le liquide, moins de contraintes et on peut utiliser l'inertie du vilo en contra-rotation... Je pense que cette inertie developpée par le vilo est plus académique qu'autre chose... Tous ceux qui ont conduit un flat BMW actuel ont noté l'absence de couple de renversement, il y a eu des progrès depuis les années trente!

Sujets de discussions (je ne veux pas donner mon avis tout de suite, pour ne pas entraîner d'avis contraire par simple manie de contradiction. krkrkr):

1° Influence du couple de renversement sur la plongée ou le squat de la moto.
2° Compensation de l'effet gyroscopique des roues.
3° Vilebrequins contra-rotatifs.

Shining a écrit:

Apriliabarth a écrit:

ecrit par Alain Chevallier je crois( le gars des tous debuts de Voxan)

accessoirement, c'est aussi l'auteur du célèbrissime Guide du Dessinateur Industriel

Non, malgré ses grandes connaissances en dessin sans aucun doute, il est surtout l'auteur des Chevalliers de GP sur lesquelles se sont illustrés moultes pilotes Francais et un belge volant

Et qui vient de s'inscrire ici, je crois...

Oui, des chevaliers de la mécanique il y en a tout plein.
Celui du guide du dessinateur industriel est André Chevalier (avec un seul l), inspecteur pédagogique, expert à l'AFNOR...etc.

Pour revenir à la question du sens de rotation et des effets d'inertie, on peut visualiser les phénomènes en posant un moteur (électrique c'est plus commode) sur un socle appuyé sur deux balances. Une balance vers l'avant et une vers l'arrière. Pour simplifier l'observation on équilibre les positions pour que chaque balance affiche la même valeur. On met en route le moteur et on accélère. On regarde sur quelle balance on lit la masse la plus forte.
Il y a plus simple : prenez un (petit) moteur électrique dans la main. Mettez le en route. Votre main sentira dans quel sens elle est embarquée....
Voilà pour les méthodes pratiques.
Pour les théoriciens, on peut aussi écrire assez facilement une équation de moments en dynamique : la somme des moments appliqués sur le système isolé, autour de l'axe de rotation, est égale au produit du moment d'inertie de ce système (suivant ce même axe) par l'accélération angulaire du système. Ouf ! Ce n'est pas facile d'écrire une simple formule avec des phrases.
Si on fait attention, dans les deux cas on doit arriver à la même conclusion.
Pour une moto entière ce n'est pas si simple car les objets tournants sont très nombreux et ils ont des inerties et des accélérations angulaires très diverses. Il faudrait connaitre tous ces éléments pour une machine donnée pour pouvoir donner une réponse précise.

Merci Ed, je suis d'accord, et je prends le relais.
En matière de pièces en rotation, si on regarde dans le carter moteur, il me semble que le vilebrequin est la plupart du temps la pièce la plus lourde, ne serait-ce qu'à cause de la double nécessité d'assurer un minimum d'inertie pour un système qui n'a qu'un temps moteur par ci - par là, et de garantir un minimum de solidité pour encaisser les effets d'inertie et les poussées des pièces en mouvement alternatif.
Après, selon les cas, il peut y avoir d'autres éléments lourds liés à ce vilo, voire situés dans son prolongement géométrique, volants magnétiques, alternateurs, embrayage, etc....
Et ensuite, ce ne sont que des arbres portant diverses pignonneries (boite ou distribution), dont les moments d'inerties sont beaucoup plus faibles, à la fois par les masses mises en jeu, et par les diamètres associés. Quand je dis "beaucoup", je sais que je m'avance un peu, et sans doute quelqu'un pourra-t-il nous donner quelques chiffres, que je n'ai pas. En plus, les vitesses de rotations diminuent au fur et à mesure qu'on s'éloigne du vilo, qui reste la pièce qui tourne généralement (toujours?) le plus vite.
Je fais l'impasse sur les arbres d'équilibrages, dont on sait que certains tournent obligatoirement en sens inverse du vilo, précisément pour obtenir cet équilibrage. Mais on ne va pas compliquer...
Et je ne me préoccupe pas davantage du nombre de renvois nécessaires à obtenir que, pour un sens de rotation imposé de la sortie de boite, le vilo tourne dans un sens ou dans l'autre. Comme Mickie l'a montré, on peut avoir plusieurs types de montages différents pour ça, et je ne vais pas les analyser un par un.

Les effets d'inertie liés aux variations rapides de régime des pièces en rotation au sein du carter se répercutent dans le cadre auquel se carter est solidement fixé (même si c'est par des dispositifs un peu élastiques pour amortir les vibrations), et on a donc tout lieu de penser que c'est le vilo qui en génère le plus, d'où l'intérêt porté à son sens de rotation.
Dans le cas d'un vilo tournant dans le même sens que les roues, l'accélération de ce vilo produit donc un couple en sens opposé sur le carter, dans dans le sens "à cabrer", assez pour aider au cabrage naturel lié au transfert de charge. D'où l'idée d'inverser le sens de rotation du vilo pour lutter contre ce cabrage naturel.


(Nota : ceux qui ont une perceuse électrique peuvent faire tout plein d'expériences "amusantes" chez eux pour vérifier tout ça, du genre enclencher l'interrupteur sur "On" avant de la brancher, la poser par terre, et brancher: selon la puissance du bestiau, ça bouge pas mal et il vaut mieux être prêt à débrancher illico)).
Autre solution : ouvrez le capot de votre voiture et demandez à quelqu'un de donner un bon coup d'accélérateur, vous allez voir le moteur bouger sur ses silent-blocs.

mickie a écrit:

Les lois mécaniques font qu'il vaut mieux que le moteur tourne dans le sens de la roue, (Sur un moteur à air face à la route) car les pistons sont plaqués sur la face avant des cylindres, la mieux refroidie.

euh... oui...
mais les lois de la mécaniques font que le piston va être plaqué contre l'autre face un demi tour plus tard !
et qu'il soit plaqué plus ou moins fort ne changera rien à l'échange thermique vu qu'il y a un lubrifiant pour faire interface.

on n'est pas en présence de 2 matériaux souples prenant intimement la même forme sous une contrainte.
Effectivement si une des pièces se déformait sous l'effort pour épouser les formes de l'autre, alors il pourrait y avoir un meilleur échange thermique.

on est bien d'accord qu'un frottement sous un effort presseur générera plus de chaleur que sans effort presseur, mais en tenant compte de la lubrification et en regard des calories dégagées par la combustion, ça représente la partie congrue

+1, Stephane!

Let us look at a motorcycle riding from right to left. If it wheelies during acceleration, the whole bike rotates clockwise. To counteract this, the crankshaft should turn clockwise because that will cause an anti-clockwise moment in the rest of the bike, which helps keep the front wheel down.
So, generally speaking, the crankshaft should turn backward.

Marc a écrit:

Il faut effectivement préciser que de faire tourner le moteur à l'envers implique le montage d'un arbre intermédiaire supplémentaire qui "coûte" environ 5 chevaux...

Good point, Marc. Every transmission step costs about 5 % power, so an intermediate shaft has its drawbacks.
But then what? A chain? Everyone who has ever ridden a Bultaco racer, will shiver...
English bikes had a chain too, but nowadays many of them use a toothed belt. I like that.
You see it even on Harley-Davidson, the best motorcycle in the whole USA (as long as H-D is the only bike manufacturer over there ).

et Stéphane : Excelllllllent

Quelques infos (et déductions):

- A priori, seule la Yamaha a son vilebrequin qui tourne à l'envers. C'est également la seule qui possède un 4 cylindres en ligne.
La largeur de son vilebrequin, par rapport aux V4, est un handicap inertiel supplémentaire au moment des changements d'angle.
Ceci explique sans doute cela...

- La force de réaction à l'accélération d'un moteur de MotoGP est d'environ 2 kilos, mesurés au niveau de la roue avant (pas énorme, finalement).

Choisir de perdre 5 chevaux pour avoir un peu moins de wheeling et un peu plus de maniabilité ne semble donc pas un pari gagnant... sauf si l'on a un 4 cylindre en ligne.

Kawasaki, l'autre 4 cylindres en ligne, a peut-être fait des essais de vilebrequin tournant à l'envers; j'enquête là-dessus! :)

j'ai lu çà effectivement OJ aurait fait ce genre de tests .....

oui j'ai lu un article sur ce sujet le vilo tourne a l'envers pour anuler(je sais pas si c'est tout ) l'effet gyroscopique des roues donc plus maniable

J'ai tout un article (réparti sur plusieurs revues Technique et Pratique Auto, soeur de Technique et Pratique Moto) à propos des vibrations et équilibrages de vilebrequins.
Si ça intéresse quelqu'un je scanne et publie (ça a un peu plus de 20 ans et la revue, hélas, n'existe plus). Comme cela a été souligné à propos de Moto Technologie, l'article n'est sans doute pas exempt de coquilles (je ne l'ai pas relu ces jours-ci) mais ça peut faire une bonne base de réflexion.

Ok ED, mais dans un autre topic.

Merci.

salut à tous !
j'ai entendu dire que certaines bécanes de GP avaient le vilebrequin qui tournait dans le sens inverse des roues pour contrer la force gyroscopique et permettre une mise sur l'angle plus facile...
certains pourraient-ils le confirmer et m'en enseigner davantage ? (éventuels liens notamment)
merci

C'est le cas de la M1 ..pas de la GP11 ducati

Sur les traine-couillons de base( ce qui ne veut pas dire mauvaise moto!), le plus connu est l'actuel ER500, arrière-arrière petit fils du défunt Kawa 400 KZ, et ça ne l'a pas empêché de faire carrière! Le grandissime Mike The Bike lui-même doit un titre à un truc vert et rouge dont les roues et le vilo se regardent tourner les pneus dans le maneton (Variante de: Les yeux dans les yeux)...
Je ne suis pas qualifié pour juger si l'effet gyroscopique des pièces en mouvement, comparé à l'inertie de la moto, joue un rôle prépondérant, mais j'en doute... En gros, à part utiliser une primaire à chaine et une boite cascade (pas concentrique, quoi!), je ne vois pas l’intérêt...

Sens de rotation.
Vieille histoire, après guerre 1946/47, Motobécane l'a fait sur sa D45. A ma connaissance, l'effet gyroscopique sur la machine n'était pas encore notoire. Personne ne s'en est plaint.
Elle avait déjà la fourche inversée... Pour aller au boulot, quel luxe.

Jerykov a écrit:

salut à tous !
j'ai entendu dire que certaines bécanes de GP avaient le vilebrequin qui tournait dans le sens inverse des roues pour contrer la force gyroscopique et permettre une mise sur l'angle plus facile...
certains pourraient-ils le confirmer et m'en enseigner davantage ? (éventuels liens notamment)
merci

Couple gyroscopique de renversement: Il exerce un couple de réaction perpendiculaire à l'axe de rotation.
Sur une moto G.P. il crée dons un couple pouvant, dans le bon sens, aider à la moindre variation d'assiette lors du "coupé de gaz" à l'amorce du freinage et à moins cabrer au départ de la course.
Pour une plus grande maniabilité (moindre stabilité), il faut se diriger vers des vilebrequins ou des arbres d'équilibrages contra-rotatifs. Le bras de levier inertiel (moteur en ligne) est réel, mais mineur.
Je n'ai pas lu çà dans un livre, je l'ai expérimenté.
Avec un vilebrequin lourd de gros 2T d'H1R, il fallait passer une vitesse (de trop, pour faire baisser le régime) dans un "S" en grande courbe afin de pouvoir balancer rapidement d'une courbe à l'autre. (D'où la conception du 500 twin Kawa doté d'un vilebrequin 40% plus léger à masses évidées).
Si tu veux plus de détails demande en M.P.