Théorie des réglages

Cette page va amener un peu de théorie dans toutes les explications concernant les réglages du châssis.
En effet, on entend souvent tout et son contraire ce qui peut parfois perturber le novice.
Les maths et la physique ne trompent pas, eux... donc, j’explique ci-dessous de la manière la plus simple possible la théorie qui se cache derrière les réglages de nos chères tutures.

On commence par la position des amortisseurs

Influence de la position des amortisseurs
Comportement en virage
Etudions maintenant le cas d’une voiture, dotée de ressorts ayant une raideur k. Cette voiture roule sur une route plate. Elle prend un virage. Elle subit donc une force latérale F (vulgairement appelée force centrifuge).

Pour contrer cette force, le ressort de l’amortisseur s’écrase, créant une réaction R, parallèle à l’axe de l’amortisseur.
Comme les efforts s’équilibrent, on a :
   R . cos(a) = F
Or, si Dl est l’écrasement du ressort, on a :
   R = k . Dl      (rappel, k est la raideur du ressort)
Donc :
   Dl = F / [k . cos(a)]
Donc, si on redresse les amortisseurs, cos(a) diminue donc les ressorts s’écrasent plus pour compenser la même force latérale (Dl augmente).
De la même manière, l’enfoncement de la voiture :
   E = Dl . sin(a) = [F . sin(a)] / [k . cos(a)]
augmente lorsque l’on redresse l’amortisseur.
Noter qu’en outre, en redressant les amortisseurs, la course augmentant, le volume d’huile à faire passer dans le piston de l’amortisseur est supérieur. Par la viscosité de l’huile, cela donne une réaction plus ferme.

Conclusion n°1 :
En redressant les amortisseurs :
- La voiture prend plus de roulis dans les virages.
- En contre-partie, la suspension “de virage” est plus ferme.

Comportement sur une bosse
Maintenant, la voiture la voiture roule en ligne droite, mais l’une des roues prend une bosse.
Cette bosse crée une force F sur la roue. Une réaction R, parallèle à l’amortisseur l’équilibre.

De la même manière que précédemment, on a :
   R . sin(a) = F
et :
   R = k . Dl
Donc :
   Dl = F / [ k . sin(a)]

Donc en redressant les amortisseurs, la course diminue pour contrer la même bosse.

Ainsi, le volume d’huile à faire passer par le piston de l’amortisseur est plus faible. Avec la viscosité de l’huile, cela donne une suspension plus souple.

Enfin, l’enfoncement de la voiture:
   E =Dl . sin(a) = F / k
reste constant quel que soit l’inclinaison de l’amortisseur.

Conclusion n°2:
En redressant les amortisseurs :
- La suspension est plus souple

Conclusion finale
On note une certaine contradiction car redresser les amortisseurs, cela fait une suspension plus dure en virage mais plus souple sur une bosse. Contradiction qui se complexifie car bien que plus ferme en virage elle prend plus de roulis. Et cela nous même à la conclusion.

Sur une piste plate, coucher les amortisseurs est intéressant car cela donne un amortissement souple en virage mais sans roulis et à l’inverse une suspension dure en ligne droite ce qui favorise la motricité.

Par contre, sur une piste particulièrement sinueuse, il peut être intéressant de les redresser légèrement afin de renforcer la suspension de “virage” et accélérer ce que l’on appelle “les transferts de masse”. Sinon, cela fait une voiture “molle” dans les enfilades de virages. On compensera alors la prise de roulis par la B.A.R. On redressera en premier les amortisseurs avants car dans un virage, c’est surtout l’avant qui supporte la force centrifuge. L’arrière peut rester plutôt couché sauf si la piste est très bosselée.

Appel à la population

J’avoue humblement que j’ai un peu de mal à bâtir la théorie des réglages.
A part la position des amortisseurs ci-dessus, j’ai bien quelques morceaux de démonstrations physiques et mathématique mais pour tout remettre dans l’ordre (et de manière compréhensible pour un profane), j’ai du mal. Notamment pour expliquer les phénomènes en comportement dynamique pour le carrossage et pincement.

Aussi, je suis ouvert à toute aide....