Je vous propose aujourd’hui de jeter un oeil aux paramètres qui conditionnent l’accélération maximale d’une voiture. On avait pu voir lors des articles précédents que c’est le rapport poids/puissance qui permet d’évaluer le potentiel d’accélération d’une voiture.
On a le moteur, encore faut-il pouvoir transmettre tout son couple à la route. Pour cela, doit-on privilégier une traction ou une propulsion ?
Je vous parlerai ici uniquement de transmission de puissance. Tout cela n’est donc valable que si l’on considère le véhicule en accélération et en ligne droite : pas de tenue de route en virage, pas de freinage dans cet article.
Je garde ici la même voiture fil conducteur de mes articles précédent : la BMW 130i.
Quels paramètres ont une influence sur la capacité d’une voiture à transmettre de la puissance au sol ? En simplifiant largement, on a :
– l’empattement (distance entre l’essieu avant et l’essieu arrière)
– la hauteur du centre de gravité
– la répartition des masses sur les essieux avant et arrière
– l’adhérence du pneu sur la route
Par quelques équations qui traduisent le phénomène de transfert de masses, on peut réussir à extraire l’accélération maximale d’une voiture en fonction de tous ces paramètres.
Pour avoir un ordre de grandeur d’une accélération, je reprends une courbe d’accélération = f(vitesse) dans le cas d’une “simulation” d’un 1000 m D.A avec la 130i :
Sans grosse surprise, l’accélération maximale a lieu lorsque la 1ère est enclenchée et qu’on se trouve dans la zone de couple max du moteur. Ici, on a une accélération max d’environ 6,7 m/s2.
Pour la 130 i, on a :
– l’empattement : 2,66 m
– la hauteur du centre de gravité : je n’ai pas trouvé la valeur exacte alors on prendra 1 m. On essayera de le faire varier dans la suite pour voir son influence.
– la répartition des masses : on a environ 50/50. On fera également varier ce paramètre.
– l’adhérence du pneu : nous utiliserons 0,8-0,9 dans le cas d’un pneu sur une route sèche et 0,5-0,6 pour un pneu sur une route humide. Nous ferons aussi varier ce paramètre.
Avec ces valeurs, on arrive a une accélération limite de 6,7 m/s2, ce qui colle bien avec l’accélération maximale sur un 1000 m D.A. L’intérêt n’est pas ici de recoller à 100% avec la réalité mais plutôt de voir l’évolution de la valeur limite en fonction des paramètres.
Si cette même voiture (tous les paramètres identiques) était en traction, l’accélération limite serait d’environ 3,3 m/s2, c’est à dire 50 % de moins !
Faisons varier les paramètres :
Ce qu’on peut dire, pour une propulsion :
– plus l’empattement est court, plus élevée est l’accélération maximale
– plus le centre de gravité est haut placé, plus élevée est l’accélération maximale
– plus les masses sont placées sur l’arrière, plus élevée est l’accélération maximale
Pour une traction, c’est l’inverse.
Dans les deux cas, plus l’adhérence est élevée, plus élevée est l’accélération maximale.
Pour bien comprendre les avantages de la traction et de la propulsion, on peut représenter l’évolution de l’accélération max en fonction de la répartition des masses et du coefficient d’adhérence.
Pour une traction :
Pour une propulsion :
Ce qu’on peut dire :
– la configuration qui autorise une accélération max la plus élevée est la propulsion
– pour une répartition des masses de 0 à 60 % sur l’avant, la propulsion est à l’avantage. Pour les autres cas, c’est la traction qui domine.
On garde bien en tête que la motricité est une chose, la tenue de route et le comportement de la voiture en sont des autres. On ne peut donc pas tirer de conclusions en regardant ces chiffres. On peut tout de même regarder quelques chiffres de répartition des masses pour des voitures connues :
Chez les tractions :
– Ford Focus RS : 60/40
– Renault Mégane III RS : 65 / 35
Chez les propulsions :
– Lotus Elise : 40 / 60
– Ferrari 599 : 47 / 53
A bientôt, et n’hésitez pas à me rendre visite sur engineworld.fr 😉