[Technique] Conception et performance

Ça fait un petit moment que je trouve que ce topic manquait.
on a des lubriques rubriques décrivant les composants de la moto de course, divisé (pilotage, moteur, pneu, aéro, châssis, et divers)
mais rien ou l'on parle de conception générale.
C'est quoi la conception générale ? C'est se poser les questions sur :

- la position du pilote en virage, au freinage avec l'aéro,
- les vitesses de passage en courbe selon le poids et la dimension des pneumatiques
- l'impact du poids total et de la puissance sur le chrono...
- les compromis de conception : quelle pondération entre virage accel freinage et donc quel le centrage de masse ?
- les compromis de mise au point : entre circuit lisse et bosselé, les réglages seront différents.

N'ayant pas conçu ou mis au point des motos de GP, mais ayant une bonne expérience de cela (à la piste et à l'ordi) pour les (pouah) 2 fois deux roues,
ces questions m'intéressent, et il y a peut être des choses intéressantes à faire.
Bien sur le terrain est royal pour nos maîtres, par ordre alphabétiques AC, EO, JBB, mais je suis certain au vu du sujet "la position du pilote en virage" que plein de gens peuvent avoir des contributions intéressantes.

Très bonne idée d'avoir lancé ce topic.
Merci.

Quand on veut faire un dragster,
c’est pas très compliqué : un gros moteur, un empattement énorme, des pneus AR comacks trempés et chauffés dans un solvant, pas de boite pour ne pas avoir de rupture de couple. Avec ça en roues motrices, on est à 4g (en 4 roues) !

Quand on veut faire un record de vitesse en virage,
on fait un kart, poids léger, chassis large, et pneus très large par rapport au poids, d’où les faibles pressions de gonflage ; 2g en virage sans aéro

Quand on veut faire un tout-terrain pour la Baja California,
on prend un big foot avec 4 pneus comacks, un V8 au centre avec deux arbres de 2m de long qui vont aux Ponts avant et arrière (essieu rigide), débattement de suspension 1m. Avec ça, on roule à 200 km/h sur les bosses, même si haut sur pattes et pataud en virage

Quand on veut faire une moto pour la montée de l’impossible,
un moteur avec du couple et une demul courte, un empattement maxi et un centrage avant pour éviter le looping (bras oscillant long comme un jour sans pain)

Quand on veut battre le record de Burt Monroe sur le lac salé,
on met des chevaux, un châssis bien lourd (donne de l’adhérence et ne gène pas à vitesse quasi constante) et de l’aéro, tout fermé c’est bon.

Quand on veut aller vite sur un tour en F1,
on met les pneus du règlement, le poids au mini, le maximum d’appui aero même si ça mange la moitié de la puissance, ça plus que double la charge au sol et double l’adhérence, donnant 4-5g en freinage et virage.

Quand on veut battre le record du monde de freinage moto,
on fait une moto longue et plate, centrée arrière, pour ne pas se "looper"

Mais aucun de ces engins ne peut gagner un GP moto
parce qu’un tour de circuit comporte un mix de freinage, accélération, virage, ligne droite avec un revêtement plus ou moins adhérent, des conditions atmo x, un niveau de bosses de y.

Il est donc clair qu’il s’agit « seulement » d’optimiser la définition du véhicule à son exercice, et quand il comporte plusieurs exercices (comme le décathlon) il faut maximiser la performance globale.

Par exemple, la surpuissance des GP1 ne va pas pouvoir utiliser souvent tout son couple et tous les chevaux, entre anti-wheeling et anti-patinage. Le centrage de masse sera défini comme compromis freinage/virage/patinage/wheelie et cela n’aura sans doute pas les mêmes valeurs qu’en GP2 à cause du gros écart de puissance.

La base de cette pondération c’est le pourcentage de temps ou l’on est en limite de :
La balance moteur/chassis est donnée par les % Moteur / adherence, par ex en F1 cela varie de 50% à fond à l’accélérateur à Monaco à 75 % Monza
Adherence freinage, adherence acceleration, wheeling.
En caricaturant, à Monza, ton budget sur le moteur, à Assen sur les pneus

On a parlé du freinage, c’est assez clair, l’accélération pure avec patinage et wheeling ressemble un peu (à l’envers), mais on n’a dit que peu sur le virage seul :
- position du pilote
- incidence de la hauteur du CdG (à propos de Ducati),
- poids et largeur de pneu à propos de Signes au Ricard

La vitesse de passage en virage, quand on questionne Michelin, ils disent : mettre de la gomme au sol.
EO avait essayé un pneu arrière à l'avant il y a longtemps
Et vous vous pensez quoi ?

Gilles_a_paris a écrit:

La vitesse de passage en virage, quand on questionne Michelin, ils disent : mettre de la gomme au sol....Et vous vous pensez quoi ?

I think most people will read: 'mettre 'de la gomme au sol'. I prefer to read: 'mettre de la gomme au sol'.
I believe there is still a fair bit of improvement possible in keeping the rubber in contact with the road at all times.

Merci pour la création de ce poste "intelligent" !
Le principe du compromis me plait bien. A quoi sert de gagner 3 seconde au freinage si l'on en perd 5 en virage ?
Comme pour un pilote, ce qui compte a la fin c'est le gain sur un tour. Combien de fois on a vu un pilote faire un freinage de trappeur pour ressortir à l'arrêt et se faire repasser ?
Quand une solution est bonne, en générale on le constate très vite, pas besoin de faire des années de développements.
La suspension JBB a marché quasiment instantanément car le principe était sain. Celle des Elf, malgré des années de travail n'a jamais apporté les avantages escomptés. Le système n'était pas adapté aux problème de la moto. Simplement.
Ce qui compte donc à la fin c'est le chrono. Le reste n'est que discussions de bistrot...

Gilles_a_paris a écrit:

Mais aucun de ces engins ne peut gagner un GP moto
parce qu’un tour de circuit comporte un mix de freinage, accélération, virage, ligne droite avec un revêtement plus ou moins adhérent, des conditions atmo x, un niveau de bosses de y.

Il est donc clair qu’il s’agit « seulement » d’optimiser la définition du véhicule à son exercice, et quand il comporte plusieurs exercices (comme le décathlon) il faut maximiser la performance globale.

C'est l'essence du problème,
lorsque l'on optimise un exercice il faut aussi étudier l'impact sur la performance globale.
Par exemple lorsqu'Eric nous rabache que Guintoli freine plus tard que la Ducati SB, (en même temps vu l'écart de poids le contraire serait inquiétant) c'est sympa mais ça ne veut rien dire pour l'objectif global qui est d'aller plus vite sur un tour, et là silence radio.
Dans cet exemple l'intérêt n'est pas de constater que l'objectif global n'est pas atteint mais pourquoi?
Pour ça il faut des éléments objectif d'analyse, un simple relevé GPS où mieux un relevé d'acquisition de données. Si cette démarche n'est pas faite il n'y a aucune chance de comprendre ce qui se passe d'où les tatonnements des protos suivants.

En moto gp tout est axé sur l'accélération au détriment du freinage, donc la bonne question que j'ai déjà posé sans réponse est pourquoi? et seulement à partir de cette réponse on peut chercher une amélioration au freinage, sans perdre dans les autres secteurs.

BRUNEAU a écrit:

En moto gp tout est axé sur l'accélération au détriment du freinage, donc la bonne question que j'ai déjà posé sans réponse est pourquoi? et seulement à partir de cette réponse on peut chercher une amélioration au freinage, sans perdre dans les autres secteurs.

Peut être parce qu'ils passent plus de temps au tour à accélérer qu'à freiner!
Et que ce simple constat leur suffit...

Très bonne ce sujet et son approche.

PHYTUS a écrit:

Peut être parce qu'ils passent plus de temps au tour à accélérer qu'à freiner!

Ce n'est pas loin de ça. Suppose que tu arrives à une vitesse u à un point distant S d'où tu dois entrer en virage à une vitesse v.

On imagine bêtement qu'on freine avec une accélération uniforme, juste pour illustrer plus facilement.

Alors, si tu peux freiner avec accélération a, il te faudra un temps (v-u)/a pour réduire ta vitesse, dans laquelle tu vas
rouler une distance (v²-u²)/2a.... donc pour le reste tu peux continuer à fond à vitesse u.

Donc durée totale
(v-u)/a +[S-(v²-u²)/2a]/u = S/u + (v-u)[1-(v+u)/2]/a.

Si tu différencie avec a tu trouve -(v-u)[1-(v+u)/2]/a², alors si tu trouve une manière de incrémenter la décélération par
delta, la différence de temps sera de l'ordre de
delta*(v-u)[1-(v+u)/2]/a².

A noter le diviseur a², ce qui veut dire que le plus fort tu freines au début, le moins tu gagnes en freinant plus fort.

S'il n'y avait que a et non a², il suffirait d'augmenter par le même pourcentage, ce qui est déjà exigeant : passer de
1 à 1,1g est plus difficile que de 0,5 à 0,55. Mais c'est pire... il faudrait passer de 1 à 1,2 pour le même avantage que de passer de 0,5 à 0,55.

Et alors ?

Alors si tu renverse le temps, tu auras les même formules pour accélérer de v à u, supposant bêtement que tu puisse accélérer constamment jusqu'à ce que tu arrive à v=Vmax.

Et on accélère moins fort qu'on freine, donc ajouter x% à l'accélération donne plus que augmenter la décélération du même %.

Donc s'il s'agissait uniquement de faire un compromis entre accélération et freinage, c'est logique à privilégier le phase accélération jusqu'à ce qu'on arrive à accélérer et freiner avec les même g. En fait on est obligé aussi de passer des virages, donc on ne va pas si loin, mais le principe est là.

GrahamB a écrit:

A noter le diviseur a², ce qui veut dire que le plus fort tu freines au début, le moins tu gagnes en freinant plus fort.

Elle est pas facile la langue de Molière!

Je te charrie mais tu écris très bien, félicitation!

Il n'y a pas, si je ne m'abuses, droit à quelconque assistance au freinage en GP donc il y a déjà certainement moins de jus de cerveau sur ce poste là.
J'ai pourtant lu à maintes reprises des pilotes se plaindre de leur incapacité à "rentrer fort", soit en virage soit sur les freins, il doit donc bien y avoir des ingénieurs qui tentent (malgré cette facheuse tendance à tout porter sur l'accelération) de trouver un compromis qui rend la moto ... "moins pire"!
Isn't?!

Graham pour les formules de calcul comme j'ai rien compris j'en ai deduit que c'était en anglais... Mais Reverso et Google translator n'en veulent pas!
Ouate canaille dou?!

Comme l'a dit bruneau , la competition moto a choisi "le dragster" pour pouvoir gagner des courses ( tout est basé sur l'acceleration )

Pourtant , comment une moto comme une 125/moto3 qui a 200cv de moins qu'une 1000 peut rouler a moins de 10 secondes de certaines motogp .
on parlait du frein aero sur l'autre post . sur une 125 , des qu'on touche le frein on fait la culbute bien plus vite qu'avec une 1000 de 180kg .
une moto qui "s'arrete seule" (sans inertie) quand on coupe les gaz et qui ne vous embarque pas a l'exterieur du virage , c'est quand meme pas mal...
Le % de temps de pleine charge d'une motogp est tres court...
Pourquoi chercher à accelerer/couper en permanence avec les problemes de pneu/ compromis du CdG qui vont avec alors qu'on pourrait peut etre passer les virages avec 20 km/h de mieux sans etre a obliger d' accelerer/freiner a tout bout de champs .

Si on reprend l'exemple du superkart250 , on prend une machine legere , sans "cinematique " de F1 ; un moteur de 100cv( ou 70) et on obtient des chronos largement plus performant que beaucoup de "voitures tres sophistiqué " de 600cv qui accelere et freine bien plus fort...


Comment un velo va plus vite qu'une moto dans les descente du tour de france...avec un freinage nul et une relance nulle.....(sauf Amstrong)

Pour répondre à Gilles de Paris, je pense que tout a commencé quand la puissance devenue inexploitable et surtout lorsqu'on on a pensé à monter des gros moteurs, alors qu'il faudrait comme pour les engins de ice- races ou short track , une moto fine haute et légère si le pilote ne se déhanche pas ; mais depuis on pilote differemment,donc on pourrait concevoir la répartition des masses mieux réparties>une moto qui peut accélérer sans cabrer et freiner sans culbuter, au détriment des passages en courbe(temps global au tour pas si mauvais) , là le pilote devrait se mettre comme un singe de side et ça passerait quand même vite, je pense à une selle pivotante sur les cotés qui servirait de slider aussi....[Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image]

Pour répondre à Superkart:
Le fait que les superkarts passent plus vite que les F1 est dû au fait qu'ils pésent bien moins et qu'ils ont moins de chevaux à passer au sol donc les trajectoires ne sont pas les mêmes non plus. Idem pour le Moto3 et les GP. Les performances des pneus ne pèsent pas lourd.

Pour le vélo, pareil! Poids plume et puis c'est leur metier, les caméraman et leur moto se fond même klaxonner en monté!

"Comme le dis Jean Bertrand" comme tu le dis si bien, il faut trouver le meilleur compromis.

On ne parle pas de Nascar, il faut le mix parfait entre accel, frein, vitesse de passage.

Peut être qu'il est possible (m'enfin ça passe déjà fort!) de passer plus vite mais l'idée et de passer le plus de temps gaz en grand, si tu compares les trajectoires des moto3 et des GP, il y a un ballet et du Rock&roll!
L'exemple qui me semble le plus flagrant c'est Stoner sur la Desmo : gros frein, passage à l'arret (enfin...) et gaz en grand moto droite très tôt.

Oui, GrahamB!

On peut être partisan du tout puissant, du tout léger ou du tout compromis en sport mécanique sur circuit (y compris la NASCAR qui n'est pas si bourrin qu'on l'entend, il faut avoir assisté à une course en réel pour s'en rendre compte), plus de puissance toutes choses égales par ailleurs améliore les chronos.

Je trouve que c'est un bon point d'entrée.
A priori, plus c'est léger, mieux c'est.
Mais sauf aux débuts de la Moto2, toutes les motos sont déjà au poids minimum imposé par le règlement.

Suite logique; la répartition des masses.
Là, il y a déjà de quoi parler...

J'ai lu dans un excellent site des propos interpellants :

Frits Overmars a écrit:

When the rider moves forward, the moment of inertia around the transverse axis may well decrease. In any case the total CoG will move forward, and with it the transverse axis of inertia. That decreases the perpendicular distance between this axis and the vertical force extending from the front wheel, and hence the moment that will try to rotate the rider+bike-ensemble around this axis. In other words: if the rider moves further forward, the sprung mass will be less easily rotated by the vertical force exerted by the unsprung mass.

It's the same story with rotation around the longitudinal axis of inertia. If a rider wants to turn to the left, he will induce this by momentarily steering to the right, the intention being to steer the wheels from under the bike, so that the bike will start falling to the left. So he wants a rotation around the longitudinal axis of inertia. The higher the CoG, the larger the radius from the Cog to the tire contact patches, the larger the rotating moment will be and the quicker the bike will respond. A small inertia around the longitudinal axis (all masses concentrated a much as possible near that axis) will obviously help.

Final axis: the vertical one. That force at the front tire contact patch that is generated by the rider's initial steering to the right, will do two things. It will try to roll the bike around its longitudinal axis as we have just seen, and it will try to turn the bike to the right around the vertical axis of inertia. If the CoG is far backward, the radius from this vertical axis to the front tire contact patch is large and the bike will turn to the right instead of toppling over to the left, as desired. Moving the CoG forward will improve this situation.
Boy, I do hope someone has read this story all the way up to here...

et pour continuer

GrahamB a écrit:

Ah, this last point is something I hadn't thought of: the ability of countersteering to lean the bike is determined effectively by the ratio of two distances, the height of the CoM and it's distance behind the front axle. Which happens to be the same ratio that determines braking performance. So it is an exact trade-off: better braking implies worse turn-in and vice-versa.

.

C'est trop intéressant pour ne pas mériter la traduction   

Frits :
Quand le pilote s’avance, le CdG total s’avance. Ceci diminue sa distance longitudinale avec le point de contact au sol avant et donc le moment de tangage crée par la force verticale.
C’est la même chose pour la rotation de roulis. Quand le pilote veut tourner à gauche, il braque brièvement à droite, génère une poussée latérale au sol vers la droite, ce qui bascule la moto vers la gauche. Plus le CdG est haut, plus ce moment de roulis va être grand, et plus  l’inertie est faible, plus le mouvement de roulis va être rapide et la moto maniable et réactive.
La force transitoire générée par le braquage à droite va faire tourner la moto vers la droite en lacet autour de l’axe vertical. Si le CdG est loin en arrière, le moment de lacet sera plus grand et la moto va tourner à droite, ce qui n’est pas le but.

Graham :
La réactivité au contrebraquage est donc déterminée par le rapport de la hauteur du CdG à sa distance au train avant, exactement comme la limite de retournement au freinage.
Il s’agit donc de deux qualités antinomiques : freiner fort ou bien rentrer.

Est-ce que ce théorème ne touche pas une vérité profonde et n'explique pas la conception actuelle des motos, où l'on voit bien les efforts énormes pour minimiser l'inertie de tangage, remonter le CdG, compacter l'empattement ?   

Thanks again, Gilles.