Mais pourquoi le pneu AR est plus large?

Il y a une paire d'années au milieu d'une discussion sur les pneus GrahamB avait lancé un "Mais pourquoi le pneu AR est plus large?".
Moi sur le coup je l'ai prise pour une boutade, et les autres intervenants -je suppose- aussi puisque personne a donné suite.
Mais cette petite phrase m'est restée dans l'arrière-boutique.
D'abord je m'étais dit que j'aurais trouvé, mais au fond je n'ai jamais compris pourquoi le pneu avant, qui avec les freins transmet un couple supérieur à n'importe quel moteur, a une surface de contact plus petite que le pneu AR.
Donc si quelqu'un m'explique, merci.

Ah, et au passage, pourquoi les Moto2 ont un arrière de 200mm avec un moteur de ~135 CV ? La vitesse de passage en virage n'est pas supérieure d'autant plus que le pneu est fin ? Ce problème a quelques chose à voir avec le problème précédent ?

Intuitivement je dirais: le pneu AV transmet certes des couples largement aussi élevés que l'AR mais beaucoup moins longtemps, donc en durée de vie c'est presque équilibré.
Le pneu AR est très large pour la même raison, son développé de surface active est prévu pour une durée, avec une usure équilibrée et sous des efforts donnés: un 180 sport courant a un développé de 225 mm ( largeur de la surface active).
Pour les 200mm du moto2 c'est sans doute pour les mêmes raisons: efforts, usure, durée, en n'oubliant pas que les très basses pressions utilisées affectent de très larges surfaces de contact, au moins tant que le pneu n'est pas assez centrifugé par les hautes vitesses, larges surfaces de contact= très forte usure, beaucoup de frottement. Je peux me tromper aussi.
Dan

Le pneu avant est sollicité pour le freinage et sur l'angle et doit , en outre assurer la direction, normal qu'il reste fin (vivacité), le pneu arrière assure, lui traction, freinage et adhérence sur l'angle en charge (moment ou l'avant est déchargé, justement) et offrir a ce moment une bonne stabilité.
La largeur ne doit pas être prise comme seule info, a la SRC, j'ai pu observer le pneu AR monté sur la moto de Zarco, c'était un 195/75, ce qui signifie qu'il est bien plus haut que tous les pneus que l'on peut trouver dans le commerce et que sa largeur n'est pas en rapport avec la maniabilité qu'il propose, la surface de grip sur l'angle, elle, est largement dimensionnée et c'est bien là que ce situe l'avantage de ce type de gomme, mettre full gaz sur l'angle, sans glisser !!! ^^

A creuser -> Décalage des points de contacte au sol en virage
(Comprendre comment une moto tourne)

L'avant plus petit que l'arrière n'a pas été toujours pensé comme le mieux, dans les années 70 environ, on estimait qu'avoir 2 enveloppes identiques permettait aux deux roues de s'inscrire dans la m^me courbe et de ne pas créer des réactions parasites ( ma CB500 gonflée c'est retrouvée avec deux roues de 18 et sur ma Z1 Martin 2 BIB PZ2 de même dimensions) l'amélioration du freinage le facilitait mais ensuite les augmentations de puissance demandait une augmentation à l'arrière.

Toop a écrit:

A creuser -> Décalage des points de contacte au sol en virage
(Comprendre comment une moto tourne)

Angle induit, facile, pas besoin d'intervenir?
Le pourquoi du déhanché...

Toop a écrit:

A creuser -> Décalage des points de contacte au sol en virage
(Comprendre comment une moto tourne)

C'est vrai , la différence conséquente de largeur peut poser question et inquiétude mais il s'avère que çà marche et je pense même que les 2 traces sont confondues ou presque malgré tout, il faudrait toutefois questionner Micheline qui doit avoir des images des traces en courbe pour être certain de la chose. En suivant des potes sur le mouillé , de très près, je n'ai jamais remarqué de double trace ou élargissement notable. Affaire à suivre.
Dan

Intuitivement je répondrais : en endurance aux arrêts aux stands si je dis pas une bêtise on change le pneu AV tous les 2 AR.
Donc en principe la durée de vie n'est pas la priorité, bien qu'évidemment il est vrai que le temps de transmission du couple à l'AR est supérieur au temps à l'AV.
J'ai cherché sans trouver une analyse d'un tour avec la répartition entre le temps passé plein gaz et le temps passé sur les freins, si quelqu'un peut produire des données serait sympa.
Chez Brembo il y a des données du (temps? espace?) passé en freinant sur les circuits du mondial :
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à l'adresse:
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mais l'unité de mesure est "braking sections" donc on ne sait pas trop, en plus sans une comparaison du temps passé à plein gaz ça n'avance pas le débat.
Mais voilà moi je dirais que vitesse de passage et maniabilité seront toujours prioritaires par rapport à l'usure, donc pour expliquer les choix de taille des pneus il faut chercher dans cette direction.

@sergaï
Justement si l'avant s'en sort avec un 110-120 en ayant plus de couple à transmettre pourquoi l'AR arrive à 195-200 ?

@Toop
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Quelle est la répartition du poids AV/AR d'une Moto2 ?

Parce que le couple de freinage est dégressif avec l'angle sur l'avant , alors qu'un couple lié a l'accélération qui passe (tôt ) donne un avantage certain en sortie de courbe: regarde la F1 qui n'a pas les problèmes d'angle (mais d'appui ): quels sont les diamètres et proportions de roues ?

Dan42 a écrit:

Toop a écrit:

A creuser -> Décalage des points de contacte au sol en virage
(Comprendre comment une moto tourne)

C'est vrai , la différence conséquente de largeur peut poser question et inquiétude mais il s'avère que çà marche et je pense même que les 2 traces sont confondues ou presque malgré tout, il faudrait toutefois questionner Micheline qui doit avoir des images des traces en courbe pour être certain de la chose. En suivant des potes sur le mouillé , de très près, je n'ai jamais remarqué de double trace ou élargissement notable. Affaire à suivre.
Dan

Oui, encore un fois l'angle induit.
Voilà pourquoi les anciennes et les modernes ne peuvent avoir la mème assiette/répartition des masses (de plus en plus sur l'avant...Sauf avec michelin, cette année en GP, haha!^^)
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C'est vrai que la comparaison avec le sport automobile est intéressante, puisque là aussi, on observe le même type de différence entre les tailles de pneus avant et arrière. Mais après avoir dit çà, je suis bien incapable d'aller plus loin sur cette question.
A propos de la différence entre les contraintes sur les pneus, il est clair que le pneu arrière en encaisse bien plus que le pneu avant: dans le cas d'une longue ligne droite, le pneu doit faire passer l'effort nécessaire à accélérer, autrement dit, vaincre l'inertie, mais aussi à surmonter la traînée aérodynamique, et cela aussi longtemps que le pilote tord la poignée de gaz, tandis qu'au freinage, cette même traînée aérodynamique aide les freins. Intuitivement, je me dis que ce n'est pas neutre.
Par ailleurs l'effort de freinage me semble être plus constant que celui de la traction, puisque ça fait pas mal de temps qu'on évoque sur pit-lane toutes les questions de calage de vilebrequin, big bang, screamer, etc, plus les à-coups de la transmission, et jusqu'à l'effet polygonal du pignon de sortie de boite.
Rapporté au pavé de gomme, ça commence à faire beaucoup, non?

En courbe hors phases de freinage, la plupart du temps se passe sur l'angle et avec de la sauce, la roue AV ne subit que l'effort latéral ( force centripète), la roue AR à peu près la même force suivant répartition des masses, additionnée de la force de traction, une résultante de l'ordre de 1,5 la force latérale, ce qui justifie pratiquement l'écart de largeur utile pour obtenir des contraintes homogènes sur les surfaces de gomme au sol.
Dan

LDA a écrit:

Quelle est la répartition du poids AV/AR d'une Moto2 ?

Les sportives actuelles sont autour de 51%Av 49%Ar.
Sinon, pour les moto2 il y a un effet sympathique avec les larges gommes arrières : la démultiplication change suivant l'inclinaison, plein angle, la circonférence de gomme utilisée est bien plus petite que quand la moto est redressée aussi, a condition d’être dans la zone de couple/puissance du moteur, la remise en vitesse est d'autant plus rapide en sortie de courbe...

Bien vu pour la voiture, ça montre que se concentrer sur le comportement dynamique spécifique de la moto n'est pas l'explication.
Pour ce qui est de la force centrifuge (pas centripète, il me semble), la question est intéressante et rejoint ce que disait sergaï : c'est à dire, pour résumer, que la taille majorée du pneu AR de la moto moderne vient du changement de la distribution des poids (au passage, le post suggéré par sergaï -mais j'ai pas lu jusqu'au bout- contient à mon sens des erreurs conceptuels).
Si la résistance au frottement latérale du pneu est donnée par le coefficient de l'interface de contact multiplié la surface de contact multiplié par la charge (Kg) qui grave dessus il est évident que si je veux reporter du poids sur le train AV et garder la même tenue de route en principe je dois adopter un pneu plus large à l'arrière.
Si je dis juste.

PS : merci sergaï mais ce que tu donnes est la répartition sans le pilote, je crois.

Non non c'est bien centripète qui s'applique sur le pneu en latéral, vers l'intérieur de la courbe. La comparaison avec l'auto n'a de valeur que pour la différence de travail que doit fournir la monte pneumatique: passer la puissance avec le train AR, sinon avec une traction ou quatro çà n'a plus de valeur comparative.
L'adhérence du pneu , latérale ou autre n'est pas dépendante de la surface d'appui, seulement de la charge verticale et du coef. d'adhérence pneu / sol. çà c'est pour la théorie, dans la pratique il faut maîtriser les contraintes du pneu ( ou du sol, dans le sable, la neige...etc) pour que le système soit viable, donc on augmente la surface d'appui pour limiter les contraintes dans le matériau. Le système est délicat car en augmentant la surface d'appui on augmente la déformation de la forme initiale, donc on augmente la température de marche , bénéfique ou non. Une vraie science les pneumatiques.
Dan

Ah oui, pour la règle du parallélogramme.
Pourquoi la surface n'a pas d'influence sur l'adhérence ?

N'ayant pas la moindre culture des forces physiques, excusez mes termes de béotien. Mais je suis surpris que vous ne parliez que de forces de transmission, appui, accroche, etc, mais pas de guidage.

Le fait que cette configuration (av + étroit que ar) forme un triangle dont le sommet est devant, cela n'apporte-t-il pas un meilleur guidage ?

LDA a écrit:

Ah oui, pour la règle du parallélogramme.
Pourquoi la surface n'a pas d'influence sur l'adhérence ?

Parce que pour une force d'appui donnée, lorsque la surface augmente, la pression unitaire ( par cm2 par exemple) diminue proportionnellement . Les roues de locomotive transmettent le couple sur de très faibles surfaces d'appui.
L'adhérence des pneus sur route n'est pas du frottement pur tel que acier sur bronze ou autre, suivant la rugosité du sol, la dureté de la gomme, la charge, la T°, la gomme épouse le profil, s'incruste, voir se colle avec des gommes modernes racing. Cette belle situation est vite mise en défaut par temps froid, sol humide, gasoilé .
Dan

@crigar
Plus la distance est grande (en mm pour un angle identique) entre sommet de la bande roulante et extrémité de l'épaule plus la moto est longue à se pencher, en plus elle souffre d'un déport entre axe médian vertical de la moto et point de contact, ce qui donne une moindre vitesse de passage parce que -si j'ai bien compris- réduit la distance entre le point de contact au sol et la projection du centre de gravité au sol.
En plus si l'AR fait presque le double de l'AV en se penchant d'un angle égal il va faire plus de chemin latéral au sol donc engendrer un sousvirage exactement là où on s'en passerait le plus volontiers : en entrée de virage. Donc plus la différence de largeur est grande entre pneu AV et pneu AR moins c'est bien pour le guidage.

@Dan42
OK merci, donc si je comprends bien l'idée s'applique seulement à des interfaces qui n'exploitent pas la rugosité du bitume, parce que si un pneu est assez tendre pour créer des micro-ancrages (je ne parle pas d’interactions chimiques que je crois être limitées aux pneus circuits, encore que) dans les inégalités du revêtement de la route, alors là la surface compte, je dis juste ?

Tu dis juste, mais pas assez précis: c'est toujours le même problème, la surface doit être adaptée à la charge, trop grande, pas assez d'"incrustation", de la caresse!, trop petite, trop de contrainte de compression/cisaillement , échauffement et destruction.
Un bel exemple de large surface, voir trop pour les conditions, c'est l'aquaplaning en auto avec des pneus très large sur routes détrempées.
Dan

Quelques réponses :

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Il met en compte nombreux autres paramètres en plus de la surface... il me faudra un moment pour digérer, si encore je trouve le temps, mais grossomodo la réponse à la question de cette file me semble être, en première approximation : distribution du poids AV/AR.

OK LDA, exit pour le guidage d'après ton explication. D'où ton excellente question, le sujet de ton topic : comment se fait-ce qu'en Grand Prix il y ait une telle différence de largeur de pneus entre l'av et l'ar ? Si je suis ton raisonnement, pourquoi pas mettre aussi un énorme boudin à l'avant ? Parce que ce n'est plus la puissance qui fait défaut pour entraîner le tout...

Bah pour ce que j'ai compris en résumant la question est : que ce soit route ou compétition la taille du pneu AR est en croissance depuis les années '80.
Le truc bizarre est que c'est le pneu AV qui transmet le plus grands efforts au sol, et lui est passé de 100/110 à 120, c'est à dire un tout petit peu plus.
L'arrière a doublé (de 100 à 200), en sachant que plus les pneus sont étroits mieux c'est pour la maniabilité et -ce qui est davantage anti-intuitif- pour la vitesse de passage en courbe, raison pour laquelle l'AV reste "petit".
L'explication avancée par sergaï et autres resumée par mes soins devient : la moto est allée cherchant plus l'agilité que la stabilité dans les derniers 30 ans, et c'est logique si l'on pense à la croissance énorme de la puissance, puisque il vaut mieux casser le virage c'est-à-dire passer moins vite et ouvrir plus tôt que de s'efforcer à augmenter la vitesse de passage en élevant par exemple le centre de gravité ce qui nuit au freinage (et la Vmax a augmenté) et à l'acceleration aussi.
Et qui dit agilité dit plus de poids sur l'AV (+ fourche moins inclinée, moins d'off-set, etc).
La perte de grip à l'AR est compensée par un pneu plus large.
Voilà comme -à mon sens- est-il possible que la Moto2 (135CV) et la MotoGP(260CV) se retrouvent avec la même largeur de pneu AR : parce que il n'est pas là pour résoudre des problèmes de traction.
(n'oublies jamais que ce ne sont que des propos d'amateur et que je peux avoir tout faux)

Nous voilà revenu à la grande époque des interminables débats sur le comportement des deux roues, motorisés ou non, débats alimentés en grande partie par les prises de position de Pépé Offenstadt, avant qu'il ne nous abandonne, non sans avoir effacé une bonne partie de ses derniers posts.
Je n'ai rien contre le fait que ceux qui sont arrivés sur ce forum après cette période préfèrent repartir à zéro plutôt que de se lancer à fouiller dans les vieux topics, car il y aurait des heures et des heures de recherche avant de trouver les réponses.
Je rappelle quand même que les débats de l'époque ont bénéficié de la participation de nombreux intervenants de haute volée dont certains sont encore présents: JBB, Gilles-à-Paris, Thieu, Ed, Fritz Overmars, et beaucoup d'autres, dont certains enseignent à plus ou moins haut niveau, voire très haut niveau.
Attention donc aux propos de comptoir, affirmations péremptoires diverses, et autres approximations, comme ça commence à être le cas: "Vous êt'sur la pent'fatale, les gars..." (Monsieur Fernand, dans les Tontons fligueurs).

A mon modeste niveau, je n'ai encore rien lu dans ce sujet qui me semble pouvoir expliquer correctement la différence de taille entre les pneus avant et arrière.
A la limite, je vous précise que j'ai en main le le manuel utilisateur de ma Terrot 175 Rallye de 1960, qui préconisait déjà la monte suivante: 2,75x17 à l'avant et 3x17 à l'arrière. Je serais bien curieux de savoir quelle pouvait bien être la raison de cette petite différence, déjà à l'époque. Surement pas une question de puissance (15cv à la roue), ni d'inclinaison de passage en courbe, quant aux freins, oublions...