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Dynamique du châssis — article 4

Raideur de roulis : d'où viennent le sous-virage et le survirage

Le premier article de la série montrait que les ressorts ne réduisent pas le transfert de masse. Voici ce qu'ils font à la place — et c'est le levier d'équilibre le plus puissant dont tu disposes.

Le premier article laissait une question ouverte. Si les ressorts et les barres ne réduisent pas d'un gramme le transfert de masse total, à quoi servent-ils ?

À décider quel essieu en encaisse la plus grande part. Et comme le transfert coûte du grip, celui qui en prend le plus est celui qui lâche en premier. C'est tout le mécanisme du sous-virage et du survirage.

01Pourquoi le partage décide de l'équilibre

Revenons une seconde sur le pneu. Son adhérence augmente avec la charge, mais de moins en moins vite : la courbe s'aplatit. Ce qu'une roue gagne en étant chargée ne compense pas ce que l'autre perd en étant délestée.

Appliqué à un essieu : plus il subit de transfert, plus la somme des adhérences de ses deux roues diminue. Donner à un essieu une plus grande part du transfert, c'est donc lui faire perdre plus de grip qu'à l'autre — et décider lequel des deux saturera en premier.

02Ce qui commande le partage

Le châssis est un solide qui roule d'un bloc. Les deux trains s'opposent au même angle de roulis, et ils se répartissent l'effort au prorata de leur raideur : le train le plus raide en roulis encaisse la plus grande part du transfert.

La raideur de roulis d'un essieu vient de trois contributions :

• Les ressorts, qui travaillent en roulis comme en pompage. Les raidir change à la fois l'équilibre et la réponse aux irrégularités.
• La barre antiroulis, qui ne travaille qu'en roulis. Elle ne change rien quand les deux roues montent ensemble — c'est ce qui en fait l'outil d'équilibrage par excellence.
• La géométrie, par la position du centre de roulis. Celle-ci n'est pas une raideur : elle ne s'oppose à rien, elle décide seulement de la part du transfert qui passe directement par les triangles sans solliciter les éléments élastiques. Cette part échappe donc au partage décrit ici. C'est l'objet du prochain article de la série.

03Le sens des corrections

Deux voies pour chaque correction, et elles ne se valent pas. Assouplir un train augmente son débattement et son roulis ; raidir l'autre les diminue. À équilibre identique, la machine ne se comportera pas pareil sur les bosses. Le choix se fait donc sur ce qu'on peut se permettre par ailleurs, pas seulement sur l'équilibre visé.

04Le piège : raideur totale et répartition

C'est la confusion qui fait perdre le plus de temps en essais.

Ce sont deux réglages indépendants, et il faut les penser séparément :

• La raideur totale gouverne l'angle de roulis, la vitesse de mise en appui et la capacité à encaisser les irrégularités.
• La répartition avant/arrière gouverne l'équilibre.

On peut changer l'une sans toucher à l'autre. Raidir l'avant et assouplir l'arrière dans les bonnes proportions déplace l'équilibre vers le survirage à raideur totale constante. À l'inverse, raidir les deux d'un même facteur déplace le roulis sans rien changer au comportement en limite.

05Sur ta machine

Entre les raideurs de roulis de tes deux trains. L'unité importe peu — seul leur rapport compte — pourvu que les deux soient exprimées de la même façon.

Fais varier une seule des deux raideurs et regarde la tendance basculer. Puis multiplie les deux par le même facteur : la répartition ne bouge pas d'un pouce. C'est la démonstration du paragraphe précédent, en trois secondes.

06Les limites de ce modèle

Le calcul ci-dessus répartit le transfert au seul prorata des raideurs élastiques. C'est la bonne intuition, et c'est faux dans le détail :

1. La part géométrique. Une fraction du transfert passe par la position du centre de roulis, sans solliciter ressorts ni barres. Elle s'ajoute à la part élastique et n'obéit pas au même partage — c'est le sujet de l'article suivant.
2. Les masses non suspendues. Roues, freins et bras transfèrent par un chemin qui ne passe pas par la suspension du tout.
3. Une trop grande raideur tue le grip. Sur un sol irrégulier, un train trop raide décolle au lieu de suivre. L'équilibre calculé reste juste, mais l'adhérence disponible s'effondre. Il existe un optimum, et ce n'est jamais « le plus raide possible ».
4. Assouplir un train augmente son roulis, et le roulis coûte du carrossage. Le tableau raisonne à pneu posé à plat. Sur une suspension qui ne regagne pas tout le carrossage pris en roulis, assouplir l'avant incline davantage la caisse, la roue extérieure se redresse, le pneu travaille sur son épaulement et perd de la surface au sol. La correction peut alors aggraver le sous-virage qu'elle devait traiter. C'est la limite pratique la plus fréquente de ce raisonnement.
5. L'équilibre n'est pas constant dans le virage. Ce qui précède décrit le régime établi, à mi-virage. À l'entrée et à la sortie, ce sont les amortisseurs qui gouvernent, parce qu'ils commandent la vitesse à laquelle le transfert s'installe.

La série « Dynamique du châssis »

1. Le transfert de masse : ce que les ressorts ne changent pas
2. Le centre de gravité : le trouver sur sa propre machine
3. Peser aux quatre roues : lire et corriger la répartition
4. Raideur de roulis : d'où viennent le sous-virage et le survirage — cet article
5. Centre de roulis et axe de roulis
6. Épure de Jeantaud : la géométrie de direction
7. Amortisseurs : vitesse lente et vitesse rapide
8. Barre antiroulis réglable : raideur, réglage et précontrainte

Note sur les valeurs

Aucune raideur type et aucun réglage ne sont proposés ici. Les valeurs pré-remplies dans le calcul sont volontairement identiques, pour montrer le point de départ neutre. Les besoins varient trop d'une catégorie et d'une machine à l'autre pour qu'une valeur générale ait un sens ; le mécanisme, lui, est universel.