Porte à faux avant et parking souterrain

[Cycledelic]

Je ne vais pas me lancer dans de longues formules de mécaniques (bon, pour être honnête, il ne m'en reste qu'un vague souvenir   ).

Mais juste un truc simple à essayer: le vélo (avec prudence, SVP!!!) lancé sur le plat à vitesse constante.
Premier essai: on ne freine que du frein avant, que se passe-t-il ?
Le vélo freine fort, plonge s'il est suspendu à l'avant et si on appuie trop fort, on passe par dessus le guidon.

Deuxième essai, même situation: cette fois-ci, on ne freine qu'à l'aide du frein arrière. Si on freine "trop" fort, au pire, la roue arrière part en dérapage, mais vous ne risquez pas de passer par le guidon!

Vous voyez bien que dans ce cas là, il ne se passe pas la même chose, pourtant, dans les 2 cas, on freine!

Et pour revenir rapidement aux principes de la mécanique, voir le schéma ci-dessous, on fait le bilan des forces lors d'un freinage (couple de freinage Cf) qui s'appliquent au système élément de suspension du type de ce qu'on peut trouver sur la Golf (en bleu), la roue arrière et le ressort, et on obtient bien une résultante qui a tendance à faire s'enfoncer la voiture, de par la géométrie du train arrière.



Et pour résumer: oui, ralentir sa Golf à l'aide du frein à main relève légèrement l'avant, mais ça ne marche pas pour toutes les voitures! (dépend de la géométrie du train arrière)

[Dax]

Bon voilà, j'ai pris le temps de développer un petit modèle qui tient compte des suspensions modélisées comme des combinés ressort/amortisseur. Je ne vais pas illustrer ce modèle ici (comme le précédent) car il est bien plus complexe et endormirait tout le monde.

Ensuite, pour vérifier le comportement dynamique, j'ai écrit un petit programme de simulation (sous Matlab) qui réalise l'intégration numérique des équations différentielles du modèle. Les résultats sont dans la figure ci-dessous. J'ai mis une voiture de 1500kg, avec un moment d'inertie de 1500kg.m² , des ressorts à 40kg/cm etc... sur une pente de 20°. Je freine avec le frein avant, puis le frein arrière puis pas de freinage (ça change toutes les 3 secondes).

Le graphique montre:
1/ Force de freinage à l'arrière
2/ Force de freinage à l'avant
3/ Vitesse du véhicule
4/ Vitesse de tangage
5/ Inclinaison

L'inclinaison est positive si le véhicule penche vers l'avant. De même, la vitesse d'inclinaison est positive si cette inclinaison augmente.

Ce que l'on remarque, c'est que quel que soit l'essieu freiné, l'inclinaison est toujours positive -> le train avant s'écrase.  Une validation intéressante est de constater que pour une même force de freinage, le train avant s'écrase plus si on freine le train avant que lorsqu'on freine le train arrière. Ce qui est logique au vu d'un petit schéma où l'on représente les forces et couples, que chacun peut faire.
Autre point intéressant, on voit bien que l'inclinaison du véhicule se stabilise après un moment sur une valeur d'autant plus élevée que le freinage est intense ... logique aussi.

Mais à aucun moment l'inclinaison ne devient négative (la voiture se cabre) si ce n'est de façon tout à fait transitoire lorsqu'on relache les freins. C'est du à un phénomène de "rebond"



Autre précision, j'ai supposé que le centre de gravité de la voiture est au dessus du point d'application des forces de freinage/accélération. Je pense que c'est le cas au moins pour le train avant, sinon la voiture ne se cabrerait pas à l'accélération, ce qui est toujours le cas. La seule incertitude qui pourrait changer la donne c'est que le point d'application de ces forces au niveau du train arrière soit au dessus du centre de gravité ... mais ça j'avoue que j'en ai aucune idée.

Voilà, je ne prétends pas avoir la science infuse et je peux me tromper. Mais dans ce cas, j'exige une preuve au moins aussi convaincante que mes petits développements !  

[JC2Nice]

Eh, les gars, faut dormir quand même.  
Moi je suis convaincu par le raisonnement de Dax. Même sans pouvoir le démontrer de façon aussi scientifique, je pense que la voiture s'écrase beaucoup si on freine de l'avant, et s'écrase un peu moins si on freine de l'arrière. Mais dans les 2 cas, je l'imagine bien s'écraser.  

[Eric]

bon,

je me suis amusé lors d'une descente un peu limite à utiliser le frein à main pour éviter de frotter, j'ai pas trop eu l'impression que l'avant se soulevait  
à mon avis, rien ne vaut le fait de prendre "l'obstacle" de biais en cas de doute  

@+

[tchapwety]

Faut accélérer un peu en plus et ça va "monter" ...
Essayer à l'arrêt, frein à main serré, un peu accélérer et ça monte (l'avant). cqfd.
Pour la démo théorique Dax à tout dit.

[Eric]

re

Faut accélérer un peu en plus et ça va "monter" ...
Essayer à l'arrêt, frein à main serré, un peu accélérer et ça monte (l'avant). cqfd.
Pour la démo théorique Dax à tout dit.

je veux bien, mais accélérer en descente avec le frein  à main serré, tout en avançant (c'est le but de la manoeuvre, de descendre dans le parking   ) ça ne me semble pas bon pour la mécanique   , vaut mieux racler l'avant  

 

[titou78]

Eh mais oui, faut dormir quand même !  

Je le redis pour la 3e fois: faites un essai, ça vaudra mieux que toutes vos équations et modèles MATLAB dont l'exactitude est certainement la dernière des certitudes vu la complexité du problème.

Juste un petit détail: dans le cas où on accélère avec les freins serrés, le véhicule se soulève de l'avant et il la position du centre de gravité vis à vis du point d'application de la force de freinage n'a rien à voir là dedans. J'ai fait l'essai avec une voiture ultra basse et avec une voiture plutot haute et ça donne exactement le même résultat. Le point clé c'est que le centre de gravité doit être au-dessus du point de contact des roues avec le sol (c'est préférable pour une voiture   )

Sur ma 306, je gagne environ 2cm rien qu'en serrant le frein à main dans la descente (mesuré par témoin)

Pour ce qui est de la mécanique, accélérer un peu tout en freinant avec le frein à main c'est exactement ce qu'on apprend à l'auto école pour le démarrage en cote...ça m'étonnerait beaucoup que ce soit plus mauvais que de faire forcer son parechoc (et tout ce qui lui est relié) en bas de la pente... Attention, j'ai pas dit de faire 50m comme ça non plus...suffit de 20 ou 30 cm...

[mich73]

A se demander si Titou 78 parle Chinois...essayez !!!
Moi ça marchait avec mon ancienne Golf 4 et idem avec la G5 en sortie de parking pentu...attention: ça touche toujours mais "TRES" légèrement.

[titou78]

Oh...comment dire Mich ?    MERCIIIIIIIIIIIIIIII !!!!! Enfin quelqu'un qui a bien voulu m'écouter  

Heureux pour ta golf que tu puisse lui éviter de planter ses dents en bas de la pente ! La manip gagne à être partiquée afin de bien doser le serrage du frein à main et à le faire pile poil au bon moment...

[Dax]

Je le redis pour la 3e fois: faites un essai, ça vaudra mieux que toutes vos équations et modèles MATLAB dont l'exactitude est certainement la dernière des certitudes vu la complexité du problème.

Oui mais moi, perso ça ne m'arrive pas souvent de descendre de telles pentes. De plus, c'est pas moi qui ai commencé avec des explications douteuses sur les pneus !  

J'essaye juste de comprendre/expliquer le phénomène (s'il a réellement lieux) en étayant mon raisonnement avec des considérations physiques recevables ...

Maintenant, que mon modèle ne soit pas correct ou trop approximatif, je peux l'admettre, mais si tu as mieux, je t'écoute, corrige moi ! Et donne moi une explication physique valable vu que c'est toi qui t'es lancé le premier ...

Quand au fait que :

Juste un petit détail: dans le cas où on accélère avec les freins serrés, le véhicule se soulève de l'avant et il la position du centre de gravité vis à vis du point d'application de la force de freinage n'a rien à voir là dedans.

Et bien si !!! Le fait que le véhicule se cabre lors d'une accélération (ce qui est en effet le cas) vient justement du fait que le point d'application de la force de traction se situe sous le centre de gravité. Dans le cas contraire, l'avant de la  voiture s'écraserait lors d'accélérations !
Et ce point d'application, en considérant que la voiture est suspendue, n'est pas au sol, mais probablement au point d'attache des combinés ressort/amortisseurs. Alors il est certain que pour l'essieu avant, ce point est sous le centre de gravité, mais pour l'arrière je n'en ai aucune idée. Et le fait qu'il soit au dessus du CG pourrait peut-être expliquer le phénomène en question (à vérifier par simulation).

Alors pour conclure, j'ai juste voulu rectifier une explication douteuse impliquant le cone d'adhérence des pneus en assayant d'expliquer/comprendre  de manière correcte le phénomène. Alors même si mes modèles ne sont qu'approximatifs, je le prends assez mal quand l'initiateur de la discussion qualifie mes tentatives d'explications de trop simplistes et inutiles alors qu'il ne propose toujours pas mieux ...  
Mais comme cette discussion n'intéresse qu'une minorité de personnes (voire moi tout seul ), je m'abstiendrai (sauf avis contraire) de polémiquer d'avantage ;).

[mich73]

Allez, plus simplement:
personne n'a jamais oublié de dessérer son frein à main au feu rouge ...?
Quand il passe au vert et qu'on accélère (avec le frein à main) ça donne quoi ??????
La voiture se cabre ! non ...?

[JC2Nice]

Allez, plus simplement:
personne n'a jamais oublié de dessérer son frein à main au feu rouge ...?
Quand il passe au vert et qu'on accélère (avec le frein à main) ça donne quoi ??????
La voiture se cabre ! non ...?

Elle se cabre, d'accord. Mais à mon avis, les suspensions arrières se compressent, mais je ne suis pas sûr que l'avant se lève, et qu'il sera plus facile de franchir un obstacle comme ça.
Donc pour ma part, la technique c'est de rouler au ralenti et d'essayer d'attaquer les obstacles de biais.  

[titou78]

Oulala, mais c'est qu'il serait presque vexé le Dax...Aller, prends donc une bière  

J'ai pas lancé ce post dans le but de polémiquer autour de la physique et de la mécanique. Dax, tu es un fervent défenseur de la mise en équation et des modèles sous MATLAB, soit. Mais moi je te disais simplement qu'il y a peut être une erreur dans ta modélisation...Pour clore le débat je vais même te le dire plus franchement: il y A une erreur ! La preuve ? Je vais me répéter une 4e fois, j'en suis plus à ça près: fais un essai ! C'est quand même pas compliqué de trouver une descente de garage, de parking ou tout dénivelé un peu prononcé pour faire le test. L'origine de l'erreur ? J'en sais rien et personnelement j'ai mieux à faire que de la chercher...

Maintenant, si mon explication initiale n'était pas hyper rigoureuse, elle a l'avantage de prédire ce qu'on observe  

[titou78]

Allez, plus simplement:
personne n'a jamais oublié de dessérer son frein à main au feu rouge ...?
Quand il passe au vert et qu'on accélère (avec le frein à main) ça donne quoi ??????
La voiture se cabre ! non ...?

Elle se cabre, d'accord. Mais à mon avis, les suspensions arrières se compressent, mais je ne suis pas sûr que l'avant se lève, et qu'il sera plus facile de franchir un obstacle comme ça.
Donc pour ma part, la technique c'est de rouler au ralenti et d'essayer d'attaquer les obstacles de biais.  

On parle juste de l'avant là...  

C'est souvent l'avant de la voiture qui pose problème. Dans le cas d'un dos d'âne prononcé, moi je conseillerais d'utiliser la technique du frein à main seulement à la descente de l'avant du véhicule. C'est sûr que si tu laisses ton frein à main serré pour franchir l'obstacle, ça va mal se passer au milieu...

[Dax]

Allez, plus simplement:
personne n'a jamais oublié de dessérer son frein à main au feu rouge ...?
Quand il passe au vert et qu'on accélère (avec le frein à main) ça donne quoi ??????
La voiture se cabre ! non ...?

Oui bien sur, tu as tout à fait raison, car dans ce cas la force de traction sur les roues avant est (bien évidemment) opposée à celle qui serait appliquée en cas de freinage. Donc le couple est opposé lui aussi et l'avant se soulève au lieu de s'écraser.
Donc, si on accélère avec le frein à main serré, l'avant se soulève, c'est clair. Mais lorsqu'on est en descente en freinant uniquement le train arrière, il n'y a pas de force de traction appliquée au train avant, donc pas de couple pour cabrer le véhicule. La seule force qui tend à accélérer la voiture dans ce cas est la gravité ... mais celle-ci n'est pas appliquée sur le train avant, mais globalement répartie sur toute la voiture et peut se résumer à une force unique appliquée au centre de gravité.

Je ferai un test quand l'occasion se présentera et si je constate le phénomène je réfléchirai de manière plus approfondie à son explication ...