Dynamique du châssis — article 15
C'est le premier chiffre d'une annonce, souvent le seul qu'on retienne. Et sur un tracé de terre, deux machines dont les puissances vont du simple au double accélèrent à l'identique pendant l'essentiel du tour.
C'est le premier chiffre d'une annonce, souvent le seul qu'on retienne. Il a l'avantage de tenir en un nombre et le défaut de prétendre résumer ce qu'une machine vaut.
Sur une ligne droite assez longue, il tient sa promesse. Sur un tracé de terre, beaucoup moins — et pour une raison qui se calcule : l'accélération y est bornée par l'adhérence, pas par la puissance, pendant la quasi-totalité du tour. Deux machines dont les puissances vont du simple au double y accélèrent à l'identique.
L'accélération d'une machine est bornée par deux choses à la fois, et à chaque instant c'est la plus basse qui s'applique.
À basse vitesse, le plafond de puissance est très haut : il n'est pas limitant. C'est l'adhérence qui commande. À haute vitesse, l'hyperbole descend sous le plafond d'adhérence, et c'est la puissance qui commande. Entre les deux, il y a une vitesse de bascule.
Il ne dépend ni de la puissance ni, directement, de la masse. Il dépend de l'adhérence disponible et de la part de masse que porte l'essieu moteur — y compris ce que le transfert de masse y ajoute à l'accélération.
Deux remarques sur cette expression, et toutes deux surprennent.
La masse n'y figure pas. Elle apparaît au numérateur dans l'effort disponible et au dénominateur dans l'inertie à vaincre : elle se simplifie. Alléger une machine ne change pas son accélération tant qu'elle est limitée par l'adhérence — ça change tout le reste, mais pas ça.
Un centre de gravité haut aide. Le terme µ·h/L au dénominateur est d'autant plus grand que le centre de gravité est haut : plus de transfert vers l'essieu moteur, donc plus de motricité. C'est exactement l'inverse de ce que réclament le roulis et le freinage. Un vrai compromis, à trancher selon le tracé.
Le plafond de puissance vaut P / (m·v). Il croise le plafond d'adhérence à une vitesse qui se déduit directement :
La part sur l'essieu moteur se relève à la pesée. La hauteur du centre de gravité se détermine selon la méthode de son article. L'adhérence est la valeur constatée sur le sol du jour, exprimée en g : c'est elle qui varie le plus, et le plus vite.
Fais varier la puissance seule, et regarde le plafond d'adhérence : il ne bouge pas d'un centième. Seule la vitesse de bascule se déplace. C'est toute la démonstration.
Pour une machine de 400 kg portant 55 % sur l'essieu moteur, sur un sol donnant 0,9 g, le plafond d'adhérence vaut 5,72 m/s². La bascule tombe à 95 km/h pour 82 chevaux et à 173 km/h pour 150. Sur un tracé de terre dont la vitesse moyenne tourne autour de 60 km/h, ces deux machines accélèrent identiquement pendant l'essentiel du tour — et le rapport poids/puissance, qui va du simple au double, n'en dit rien.
Le défaut n'est pas que le chiffre soit faux. C'est qu'il réduit la masse à un scalaire, alors que l'endroit où elle se trouve compte davantage que sa valeur.
Trois grandeurs disparaissent dans le rapport, et chacune a son article dans cette série :
| Ce que le rapport ignore | Ce que ça décide | Où c'est traité |
|---|---|---|
| Hauteur du centre de gravité | Transfert de masse, donc motricité et roulis et freinage | Le centre de gravité |
| Répartition avant / arrière | Part de masse sur l'essieu moteur, donc le plafond d'adhérence lui-même | Peser aux quatre roues |
| Masse aux extrémités | Résistance au changement de direction, donc la vivacité sur un tracé serré | — |
Les catégories imposent un poids minimum. Une machine construite légère se retrouve donc à embarquer du lest pour l'atteindre — et beaucoup le vivent comme une pénalité.
C'est l'inverse. Ce lest est le seul kilo dont vous choisissez librement la position. Le moteur est où il est, le pilote aussi, le réservoir presque. Le lest, non : il va là où vous le boulonnez.
Et puisque le plafond d'adhérence s'écrit en fonction de r et de h, placer ce lest n'est pas un détail d'équilibrage mais un réglage de motricité. Bas et près de l'essieu moteur, il augmente r sans trop monter h. Haut, il augmente le transfert mais paye partout ailleurs. Une machine qui porte déjà son lest au bon endroit a un avantage qu'aucune ligne d'annonce ne mentionne.
Tout ce qui précède vaut pour n'importe quel sol. La terre déplace le curseur dans un sens, et d'autant plus fort.
D'où une conséquence pratique à l'achat : sur deux machines comparables, celle qui met sa puissance au sol vaut mieux que celle qui en a davantage. Et ce qui met la puissance au sol, c'est la répartition des masses, la liaison au sol et les pneumatiques — c'est-à-dire tout ce que les quatorze articles précédents décrivent, et rien de ce que le rapport poids/puissance résume.
Aucune puissance, aucune masse et aucune répartition ne sont recommandées ici : elles dépendent de la catégorie et de son règlement. Les valeurs pré-remplies dans le calcul sont arbitraires et servent à montrer les ordres de grandeur et le poids relatif de chaque paramètre.
Le modèle est volontairement simple : adhérence supposée constante sur l'essieu moteur, transfert de masse pris en régime établi, résistances aérodynamique et au roulement négligées, et rendement de transmission ignoré. Il décrit correctement quel plafond s'applique à quelle vitesse — ce qui est l'objet de l'article — mais ne prétend pas prédire une performance absolue. La puissance saisie est celle réellement disponible à la roue, qui est inférieure à celle annoncée au vilebrequin.