Dynamique du châssis — article 12
La répartition idéale n'est pas un nombre, c'est une droite qui monte avec la décélération. Le balancier, lui, est fixe : régler le freinage, c'est choisir à quel moment du freinage on veut avoir raison.
La répartition de freinage n'est pas une préférence de pilotage. C'est une grandeur qui se calcule, et dont la valeur idéale change à chaque instant du freinage.
C'est tout le problème : le balancier, lui, est fixe. Il impose un rapport constant à une machine qui en demande un différent à chaque décélération. Régler le freinage, c'est choisir à quel moment du freinage on veut avoir raison — et accepter d'avoir tort partout ailleurs.
Un essieu ne peut freiner qu'à hauteur de ce que son adhérence permet, et son adhérence dépend de sa charge. Or, au freinage la charge se déplace vers l'avant : l'essieu avant s'alourdit, l'arrière s'allège, et cela d'autant plus qu'on freine fort.
La répartition idéale est celle qui demande à chaque essieu exactement la part qu'il porte. Elle s'écrit simplement :
Deux lectures de cette relation suffisent à comprendre tout le sujet.
À l'arrêt, la part idéale vaut la répartition statique des masses. Et elle augmente linéairement avec la décélération, d'autant plus vite que le centre de gravité est haut et l'empattement court — c'est-à-dire exactement le gabarit d'une machine de kartcross.
Les deux blocages n'ont rien de comparable. Un train avant bloqué cesse de diriger : la machine continue tout droit, le pilote lève le pied, tout rentre dans l'ordre. Un train arrière bloqué fait perdre à la machine sa stabilité de lacet — elle pivote, et la correction demande un réflexe immédiat.
D'où la règle de dimensionnement, qui découle directement du graphique : le point de croisement doit se situer au-delà de la décélération maximale que la machine peut atteindre. Comme cette décélération maximale est bornée par l'adhérence disponible, la condition s'écrit :
Cette relation contient une conclusion que beaucoup transposent à l'envers. Sur terre, l'adhérence disponible est plus faible que sur asphalte : µ est plus petit, donc le transfert de charge au freinage est plus petit, donc la part idéale sur l'avant monte moins haut. Une machine de terre a besoin de moins d'avance sur l'avant qu'une machine de circuit — et un réglage de circuit transposé tel quel sur la terre sous-emploie l'essieu arrière pendant tout le freinage.
Entre l'effort du pilote et l'effort au contact du pneu, il y a six transformations successives. Chacune multiplie ou divise, et une seule mal évaluée fausse tout le résultat.
Un balancier est une barre qui reçoit l'effort de la pédale en un point et le redistribue à deux maîtres-cylindres placés à ses extrémités. Déplacer le point d'appui change les bras de levier, donc le partage.
Mais ce que le balancier partage, c'est l'effort, pas la pression. La pression dans chaque circuit en découle seulement après division par la section du maître-cylindre correspondant.
Avec deux maîtres-cylindres de diamètres différents, un balancier centré ne donne pas deux pressions égales — il donne deux pressions dans le rapport inverse des sections. Un balancier « au milieu » n'est donc pas un réglage neutre, et deux machines réglées au même cran de balancier n'ont pas la même répartition si leurs maîtres-cylindres diffèrent. Le seul réglage qui veuille dire quelque chose est celui qu'on exprime en part d'effort au sol, pas en position de molette.
Deuxième effet, moins connu : le diamètre des maîtres-cylindres décide aussi de la course de pédale. Un petit diamètre monte vite en pression pour un effort donné, mais il déplace peu de liquide, donc la pédale descend davantage. Choisir ses maîtres-cylindres, c'est arbitrer entre la dureté de la pédale et sa course — avant même de parler de répartition.
Premier calcul : ce dont la machine a besoin. Il ne dépend que des masses et de la géométrie, pas de la timonerie.
La répartition statique se relève à la pesée. La hauteur du centre de gravité se détermine selon la méthode décrite dans son propre article. L'adhérence maximale est la décélération la plus forte que la machine atteint sur le sol considéré, exprimée en g.
Deuxième calcul, indépendant du premier : ce que produit réellement l'installation. C'est leur écart qui constitue le réglage.
La surface de piston demandée est celle des pistons d'un seul côté de l'étrier : sur un étrier opposé à quatre pistons, compte les deux pistons d'un côté. Le rayon efficace du disque est la distance du centre de roue au milieu de la piste de frottement. Le coefficient de plaquette se lit sur la documentation du fabricant.
Sur asphalte, une roue bloquée est une perte sèche : le coefficient de glissement est inférieur au coefficient de roulement avec dérive, on freine moins bien et on ne dirige plus.
Sur terre, c'est plus ambigu, et cela découle du mécanisme décrit dans l'article sur les pneumatiques. Une roue bloquée sur un sol meuble pousse devant elle un bourrelet de matière qui s'accumule et oppose une résistance propre. La décélération obtenue n'est pas ridicule — elle est parfois meilleure qu'une roue qui tourne encore.
La conséquence pratique est double. D'abord, la pénalité d'un blocage avant est moins lourde sur terre, ce qui autorise un réglage plus franc. Ensuite — et c'est l'essentiel — le pilotage ne disparaît pas de l'équation : un essieu avant bloqué reste un essieu avant qui ne dirige plus, et toute la conduite sur terre consiste précisément à doser ce compromis au pied.
Aucune répartition, aucun diamètre et aucun coefficient ne sont recommandés ici : ils dépendent de la catégorie, des masses, du sol et du règlement applicable. Les valeurs pré-remplies dans les calculs sont arbitraires et ne servent qu'à montrer les ordres de grandeur et le fonctionnement des outils.
Le modèle de répartition idéale suppose les deux essieux au même coefficient d'adhérence et ignore la résistance aérodynamique, la résistance au roulement et le frein moteur. Il décrit la tendance et la règle de dimensionnement, pas la performance absolue d'une installation.
Le freinage est un organe de sécurité. Un calcul ne remplace ni la vérification de l'état des composants, ni le respect du règlement technique de la catégorie engagée.