Modèles de pneus pratiques : angle de glissement et rapport de glissement
Influence du rapport de glissement et de l'angle de glissement sur les performances du véhicule
Force longitudinale : rapport de glissement et angle de glissement.
Nous poursuivons le chapitre précédent en parlant de les forces longitudinales, le rapport de glissement et l'angle de glissement.
Comme nous l'avons dit au début de ces articles sur les pneus, aucune accélération ne peut avoir lieu sans force agissant entre la bande de roulement et le sol conformément à la Deuxième loi de Newton et il en va de même (en sens inverse) pour le freinage.
Avec les forces longitudinales créées par les couples de traction et de freinage, il est fondamental d'introduire les forces de traction et de freinage. rapport de glissement.
Définition du rapport de glissement.
Les le rapport de glissement (SR) est défini comme suit :
\(\begin{align}) SR= \frac{s}{\omega_0}=\frac{\omega-\omega_0}{\omega_0}=\frac{\omega}{\omega_0}-1\end{align} \)Où \( s=\omega-\omega_0 \) est la longueur de l'onde. vitesse de glissementc'est-à-dire la différence entre la vitesse angulaire de la roue et la vitesse angulaire de la roue libre.
En free-rolling SR = 0\(\frac{\omega}{\omega_0}=1\) (la vitesse de la roue est égale à la vitesse de la roue libre).
En filature SR = 1\(\frac{\omega}{\omega_0}=2\) (la vitesse de la roue est le double de la vitesse de la roue libre - définie arbitrairement).
Il est à noter que nous avons considéré la angle de glissement α=0. Si ce n'est pas le cas, nous devons introduire le terme avec les vitesses, ce qui est important si les forces de traction et de freinage sont exercées dans les virages.
Les les forces de traction ou de freinage dépend du rapport de glissement, comme le montrent les images suivantes.
L'angle de carrossage affecte l'angle de glissement et le rapport de glissement.
Comme nous l'avons vu dans le chapitre consacré à la cambrure, une un pneu à carrosserie bombée produit une force latérale dans la direction de l'inclinaison (poussée de cambrure).
De toute évidence, le carrossage entraîne une distorsion latérale de l'empreinte du pneu, ce qui affecte la traînée pneumatique et donc le couple d'alignement.
En raison de la diminution de la distance entre l'avant et l'arrière de l'impression, les le couple d'alignement d'une roue cambrée est un peu plus faible qu'une roue non cambrée et nous avons donc une légère déstabilisation du couple d'alignement qui augmente l'angle de glissement ; cela peut nécessiter une augmentation de la traînée mécanique afin d'augmenter la vitesse de rotation de la roue. produire l'effet de centrage du désir.
En utilisant les données recueillies, nous pouvons déterminer approximativement le carrossage souhaitable pour la roue avant extérieure pour une gamme de charges verticales afin de maximiser Fy/Fz.
L'effet de la pression sur le rapport de glissement et l'angle de glissement.
La pression des pneus est l'une des le plus facile et le changement le plus courant lors du réglage d'une voiture de course. La plage de pressions autorisées est souvent fixée par le fabricant de pneus.
Grâce à la pression, nous pouvons gérer la rigidité des pneus ; si la pression des pneus est augmentée, la carcasse s'abîme. plus rigide et donc la rigidité en virage augmentera.
La diminution de la pression de contact entre la bande de roulement en caoutchouc et la route augmente le coefficient de frottement effectif, et augmente la taille de l'empreinte et diminue la pression de contact dans l'impression.
Cependant, une pression d'air trop faible crée des zones de haute pression localisées sur les côtés de l'impression en raison de l'effet de serre. rigidité des flancs. L'idée générale est de régler la pression d'air de manière à ce que la bande de roulement centrale et les bords de la bande de roulement supportent une part proportionnelle de la charge.
Lorsque la pression diminue, l'empreinte s'allonge et le centre de la force latérale se déplace vers l'arrière. Lorsqu'un pneu perd de l'air, effort de pilotage pour un virage à accélération latérale donnée augmente en raison de la diminution de la rigidité en virage et de l'augmentation de la vitesse de rotation. augmentation du couple d'alignement.
La résistance des pneus sera diminuée par une augmentation de la pression.
Quelle est la meilleure pression des pneus en fonction de l'angle de glissement et du rapport de glissement ?
La meilleure pression de gonflage des pneus est un compromis entre de nombreux facteurs, dont les suivants les meilleures performances sont obtenues avec des pressions plus élevéesLa meilleure adhérence est obtenue avec des pressions plus faibles et la pression optimale ne peut être trouvée que par l'expérimentation.
La pression diffère du carrossage (par exemple) car elle n'est pas une valeur constante pendant la course ou généralement pendant le roulage du pneu. C'est la raison pour laquelle on parle généralement de pression à chaud et pression à froidLa pression de gonflage du pneu est indiquée pour la pression de fonctionnement et pour la pression de gonflage du pneu avant la séance.
Les mécaniciens et les ingénieurs définissent donc la pression à froid optimale, c'est-à-dire la pression qui, en conditions de fonctionnement à plein régime atteindre la pression à chaud optimale indiquée par le fabricant du pneu.
Exemple d'une voiture à traction avant.
En ce qui concerne les voitures de tourisme à traction avant, voici un exemple de pression des pneus (nous parlons en "bar", mais en F1 et dans d'autres championnats, les valeurs sont exprimées en "psi") :
| Pression à froid (bar) | Pression à chaud (bar) | |
| F slick | 1.40 | 2.10 |
| R slick | 1.70 | 2.10 |
| F pluie | 1.80 | 2.20 |
| R rain | 2.00 | 2.20 |
Les pressions peuvent être différence entre les pneus avant et arrièreLes premiers sont responsables de la traction et de la direction, ils chauffent donc plus vite (et plus) que les seconds.
En général, les pneus pluie sont fabriqués avec une structure différente et leurs pressions optimales peuvent donc différer de celles des pneus slicks. Notez que les conditions de piste, l'adhérence, la température de l'air et la marque des pneus peuvent modifier considérablement les valeurs du tableau.
L'effet de la température sur l'angle de glissement et le rapport de glissement.
La température des pneus affecte à la fois la capacité de production de force du pneu et de sa durée de vie. Un changement de température modifie le module d'élasticité du caoutchouc et il y a une augmentation de la durée de vie du pneu. valeur optimale pour une adhérence maximale. La température varie en fonction de l'état de la piste et de la pression du pneu.
Pour vous donner quelques chiffres, en voiture de course de tourisme un exemple classique de bon pneu chauffé (également avec un angle de carrossage approprié) est de 105°C degrés dans la zone intérieure de la bande de roulement, 95°C au milieu et 85°C dans la zone extérieure.
