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Publié : ven. avr. 11, 2008 12:12 pm
par homer09
jai pas vu ton reply...

okay, c'est beau des liens d'internet. mais perso, j'y fais pas confiance. comme tu le dit toi meme, c'est un sujet complexe qui échappe encore à plusieurs personnes dans l'industrie.

jai fait un gros projet sur la suspension d'impreza pour mon back en genie mecanique. alors, jai passé des bonnes heurs à essayer de comprendre le tout. une belle these m'a beaucoup aidé.

https://dspace.lib.cranfield.ac.uk/bits ... t-2007.pdf

moi je me basse sur des formules et da la physique.

weight transfer (N) = acc(g) * weight(N) * cg_height(m) / track(m)

ça s'applique gauche/droite et avant/arriere. cette formule est derivé directement des forces appliqués. il y a pas de 'assumption' dans cette formule si tu utilise les valeurs dynamiques. mais normalement on mesure le CG et le track avec la voiture statique, alors il y a un minimum d'erreur negligeable.

alors comme tu peut le constater, il y a pas d'effets du à la suspension. roll stiffness, roll-centers, rien rentre la dedans. meme si tu te sert de cette formule seulement pour un axe, c'est la meme chose, rien change avec la suspension.

mais toi, t'a ben plus d'experience pratique en course que moi. et tu sais que quand tu rajoute du roll stiffness, ça change le comportement de la voiture (oversteer/understeer). mais mon point c'est que ce changement de comportement n'est pas du à un changement de transfert de poids. c'est du à deux raisons:

1- meme la piste la plus smooth a des irrégularités. une suspension plus souple et capable de mieux absorbé les bosses, et le pneu subie moins de variations de load et de contact patch, alors il grippe plus. augmente le roll stiffness, et les pneus perdent de l'adherence.

2- une suspension plus rigide cause un load tranfert plus rapide. (pense à un vieux buick dans un slalom vs une voiture de piste). alors le pneu qui a la suspenion la plus rigide va subire le peak load transfer beaucoup plus rapidement et soudainement. ce peak plus soudain va avoir tendance à entrainer un perte d'adherence. une fois que les pneus glissent, ils vont avoir tendance à continuer à glisser parce que la friction statique est plus elevé que la friction de glisse.


alors, le facteur #1 est présent surtout en steady-state turn. #2 et surtout present dans les transients (debut de courbe) mais l'effet #2 peut s'ettendre sur le steady-state si les pneus ont été insité à glisser. alors la la voiture va continuer de glisser (oversteer drift par exemple) en steady-state.

cliff notes:

1- la seule chose qui change le transfert de poids en virage/freinage/accel c'est la hauteur du char, son poids, et l'empatement.

2- pour reduire le transfert de poids, on peut baisser la voiture avec la suspension (mais attention, il y a des points negatifs aussi), allegé la voiture, ou élargire l'empattement.

3- en rajoutant du roll stiffness (swaybars, coils, etc), on augmente la tendance au dérapage et un reduit l'habilité d'absorption de bosses de la suspension.

NOTE: il y a un autre effet dont j'ai pas parlé du tout, qui est l'alignment dynamique des roues. une voiture plus stiff a un alignment dynamique different en courbe. et c'est la le grosse avantage d'augmenté le roll stiffness. (quand on parle de voiture sans downforce).

...

Publié : ven. avr. 11, 2008 2:30 pm
par Sylvain B
Merci homer pour tes explications.

Parcontre, on es encore pas d'accord :)

Des équations j'en ai vu plusieurs dans les livres. C'est bien pour quantifier les choses, mais très peu utille pour les comprendre!

Dans ton équation, il y a un seul centre de gravité, un seul empatement et un seul poid.

Dans une voiture, il y a 4 roues, 2 coté! C'est donc impossible d'utiliser une équation comme la tienne pour décrire le probleme dont on discute.

POur mieux illustrer le probleme, voici un petit exemple simple:
- Prend une chaise a 4 pattes.
- Deux pattes opposées sont plus longues que les deux autres pattes. Pour aider a l'explication, dison qu'il y a les pattes A,B,C et D:
A B





C D

- A et D sont plus longues que B et C. Ce qui fera en sorte que la chaise aura tendance a balancer entre B et C.
- Mettons une brique sur le coté entre B et D. Le poid est répartie sur A, B et D tandis que C n'a rien.
- Met la brique entre A et C!!??? Le poid a été transféré également de droite a gauche, mais pas également entre l'avant et l'arriere.

C'est assez simplifié et "statique" mais ca illustre un peu ce qui se passe.

Je ne me souvient pas du nom mais il me semble que c'est Carol Smith qui a écrit une bonne séries de livre "tune to win", "prepare to win" et autres. Ces livres somporte une bonne quantité d'information technique, pratique et même subjectives pour mieux tuner la suspension des voitures.

Il est ingénieur de formation et pilote donc il a une bonne vision de la question :)

Je tenterai de trouver l'infomation technique prouvant mes dires.

Publié : ven. avr. 11, 2008 3:19 pm
par homer09
oui t'a raison qu'un voiture a 4 roues, et que mon equation en a pas. on va appliquer mon equation sur une voiture pour que tu comprennes ce que je veut dire.

poids total = W = 15000 N (~3000lbs)
empatement avant = Tf = 1.8m
empatement arrière = Tr = 2m
longeur roue avant à arrière = L = 2.5m
CG hauteur = CGh = 0.5m
poids en avant = 60%
voiture symetrique

(NOTE: IL Y A SEULEMENT UN CG DANS UN CORPS UNIQUE)

voiture statique, on retrouve

roue avants = 0.60*15000/2 = 4500 N sur chaque
roue arrières = 0.40*15000/2 = 3000 N sur chaque

additionne le tout, et on retrouve 15000N (on est d'accord que le total doit toujours etre 15000N).

freinage à 1g maintenant (on assume que les valeurs statiques changent pas):

transfert de poids (N) = acc(g) * W(N) * CGh(m) / L(m)

1g * 15000N * 0.5m / 2.5m = 3000N (transfer de poids de l'arrière vers l'avant)

poid roues avants = 4500N + 3000N/2 = 6000N chaque
poids roues arrières = 3000N - 3000N/2 = 1500N chaque

on additionne le tout (6000+6000+1500+1500) et on retrouve 15000N, good!


virage à 1g:

transfert de poids (N) = acc(g) * W(N) * CGh(m) / T(m)

maintenant ça se complique un petit plus, pour le freinage, comme la voiture est symmetrique de gauche à droite, on pouvait calculer le transfert TOTAL et le divisé par 2 par après. mais, comme le CG et pas au millieu de l'axe avant et arrière (saufe sur les BMW par exemple) et la voiture est pas symmetrique avant/arrière, il faut calculer le transfer par pair de roues

1g * 0.60*15000N * 0.5m/1.8m = 2500N (en avant)

roue exterieur avant = 4500N + 2500N = 7000N
roue interieur avant = 4500N - 2500N = 2000N

on additionne la pair = 9000N, exactement le poids à condition statique, on est supris?

1g * 0.40*15000N * 0.5M/2m = 1500N (en arrière)

roue exterieur arriere = 3000N + 1500N = 4500N
roue interieur arrière = 3000N - 1500N = 1500N

on addtionne encore l'axe = 6000N, encore ça fonctionne

et maintenant, on additionne les 4 pneus en virages: 7000+2000+4500+1500 = 15000N ! encore une fois, on perds pas de poids, on en gagne pas non plus.


maintenant tu peut essayer le calcule en changeant la repartition de poids avant/arriere, l'hauteur du CG ou l'empatement. tu va voir que la quantité de poids transferé va changer, et le ratio de poids transferé avant/arrière dans une courbe aussi (quand tu change l'empatement).

tu peut aussi pousser le calcule pour une situation de freinage + virage.

tout ces calcules peuvent etre verifiés et derivés à partir de Free Body Diagrams, la base de tout calcule de forces en physique. désolé, jai pas suivi ton exemple avec la chaisse, je pense que le diagram est pas sortie comme tu voulais.

Publié : ven. avr. 11, 2008 3:32 pm
par jojomojo
j espere bien qu il y a 1 seul CG sur une voiture 8O :lol:

tres bon debat les gars. Tres interessant.

Homer, je t envois mon 30$ par la poste :lol:

...

Publié : ven. avr. 11, 2008 4:53 pm
par Sylvain B
C'est très intéressant homer.

J'ai retrouvé quelques site intéressant et assez sérieux pour toi :)

Plusieurs informations donne une bonne idée du degré de complexité du sujet puisque sur chacun des sites j'ai trouvé des contradictions:

"Wheel pair stiffness" and "wedge" are our key concepts in weight transfer theory. Weight transfer is distributed across the front and rear of the car in accordance with the proportional stiffness of the wheel pairs that come into play for the particular movement of the car we are looking at.
...
Stiffer wheel pairs transfer weight faster. So for faster response in either roll or pitch we stiffen the relevant wheel pairs. For instance, we may choose to stiffen the front the front and rear anti roll bars equally, for faster response in roll, without changing the balance of the car.
Suite a quelques lectures, j'ai pu constaté qu'en mode statique (donc quand le temps n'est pas un facteur), ton équation est valide. Donc les sway bar et autres n'affectent en rien la QUANTITÉ de poid transféré en statique. Et quand tu parlais que c'est le TEMPS du transfert poid qui change, tu avais encore raison :P

Donc dans un LONGGGGG viirage ou la voiture a le temps de se stabiliser, l'éqilibre de la voiture ne devrait pas être modifiée en changeant les sway bar et autres. Seulement les trois éléments mentionnés plus haut influenceront le comportement de la voiture.

Parcontre sur la piste, la ou il y a peu/pas de virage assez long pour stabiliser les transfert de poid, le TEMPS des transferts de poid est toujours un facteur. Donc plusieurs écris parlent d'une plus grande quantité de poid transféré sans mentionner que c'est pour une durée de transfert "non stabilisé".

DONC, nos deux mondes se rencontre :) La pratique et la théorie font bon ménage. Merci Homer.

Ce qui m'a surpris dans ma recherche c'est que je croyais que l'amortisseur était le seul élément important affectant le TEMPS dans les mouvements de la suspension. J'ai lu a quelques endroits que durant plusieurs années, c'était aussi la façon dont les ingénieures percevaient/modélisaient la dynamique d'une suspension de voiture.

Par exemple, si on tente de transférer dison 200lbs sur une roue, et qu'on a des coils de 200lbs/pouce, le coil sera compressé de 1 pouce en un temps X. Si on double la rigidité du coil (donc 400lbs/pouce), il se compressera de 0.5 pouce en un MËME temps X!!??? Ou 0.5X??

Si c'est 0.5X, ca explique un peu plus le comportement.

Publié : ven. avr. 11, 2008 5:17 pm
par homer09
GOOD :!:

t'a tout compris maintenant :D, c'etait une nuance que je cherchais démontrer, et t'a vraimant compris. c'est sur que dans la pratique, des virages "steady-state" sont rares, alors le comportement dynamique de la voiture y est pour beaucoup, sinon presque tout. mais le comportement dynamique est beaucoup plus difficile à predire, et c'est pour ça qu'on se basse souvent sur un calcule steady pour commencer à comprendre.

et c'est encore porquoi il y a rien de mieux que du temps sur une piste pour tester des setups vs des temps à calculer sur papier.

pour t'a question sur le comportement dynamique:

quand on passe en mode dynamique, il faut inclure les inerties de la voiture. c'est l'inertie qui dictent la vitesse de roulie du chassis. alors avec des coils de 200lbs ou 400lbs, le chassis va rouler à la meme vitesse, saufe qu'il auras à rouler moins avant "d'accoter" sur les coils et rentrer en mode steady state.

alors oui, 2 fois plus stiff = 2 fois moins de temps pour stabiliser la voiture en virage. et voila pq une voiture plus stiff est plus "responsif" (j'oublie le mot français) et plus agréable à conduire sur piste.

faut pas oblié que le feeling y est pour beaucoup. si le pilote resent pas de confiance dans ça voiture, il sera plus lent, meme si le setup est theoriquement plus rapide. les pilotes legendaires sont ceux qui excelle à conduire des voitures désagreables et dificiles mais rapides. je pense par exemple à henri toivonen avec la lancia delta s4.

EDIT: jai oublié les dampers, ça joue un role aussi, les dampers sont toujours en train d'amortire les changements de longeurs des coils. ça garde le tout sous controle, ça evite les rebondisement et garde tout plus smooth en evitant des mouvements soudains et déstabilisant. bref, critique dans le comportement dynamique.

...

Publié : ven. avr. 11, 2008 6:43 pm
par Sylvain B
En pratique, toutes ces nuances ne change rien au cour :) Toutefois, la nuance est importante puisqu'elle met en évidence un paquet de choses.

Entre autre que la perte d'adhérence du au transfert de poid sera plus rapide avec une voiture stiff. Donc plus rapide signifie plus difficile a conduire. Etk plus tricky.

Re: ...

Publié : ven. avr. 11, 2008 6:49 pm
par homer09
Sylvain B a écrit :En pratique, toutes ces nuances ne change rien au cour :) Toutefois, la nuance est importante puisqu'elle met en évidence un paquet de choses.

Entre autre que la perte d'adhérence du au transfert de poid sera plus rapide avec une voiture stiff. Donc plus rapide signifie plus difficile a conduire. Etk plus tricky.
le fun de la discussion est fini. ce que tu a du bon sens maintenant, je suis plus capable de te contredire :lol:

bonne chance avec ton cours :!: