GEOMETRIE PAR LA PRATIQUE

Après une première section purement thérorique mais riche d'enseignements, passons à la pratique.

 

Certains garagistes ou bien spécialistes, n'hésitent pas à vous demander plus de 200€ pour cette prestation qui je vous l'accorde est assez pointu. Pourtant, dès lors que l'on s'intéresse au sujet et que l'on souhaite maitriser sa configuration, il est tout à fait possible de faire la paramétrage du carrossage et du parallélisme de par soit même, avec un niveau de précision pouvant être parfois supérieur à une mesure laser. La méthodologie que j'ai personnellement pensé & appliqué répond parfaitement à ma Lotus (et ses spécificités, voir plus bas) mais peu bien évidemment être reproduite sur d'autres véhicules.

 

 

Avant de commencer, voici quelques principes de base importants à garder en tête :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Les valeurs de géométrie doivent tenir compte de plusieurs

 

+ Augmenter le carrossage négatif avant d'origine de -0.3° à -0,7° de chaque coté, augmentera considerablement le sous-virage. Allez au delà des -1.0° est parfait pour les virages rapides mais compromettra les virages lents.

 

+ Augmenter le carrossage négatif arrière d'origine de -1.8° à -2.0° ou plus, permettra de d'avoir un train arrière neutre par rapport aux modifications du carrossage avant. Vérifier le ratio des réglages d'usine et maintenez le même avant/arrière delta.

 

+ Le parallélisme avant affecte la stabilité et la vélocité de tourner. L'ouverture (par défaut) rend la voiture plus réactive mais entraine de la trainée en ligne droite. A l'inverse, de la pince augmente la stabilité en ligne droite.

 

+ Le parallélisme à l'arrière affecte la stabilité de l'auto en virage. De la pince rendra l'auto plus stable alors que de l'ouverture generera du sous-virage.

- Type d'utilisation de l'auto

- Type de pneu (slick, semi-slick ou normaux)

- Paramétrage des amortisseurs

- Dureté des ressorts

- Hauteur de caisse

- Poids de l'auto (-moins de poids = moins de roulis = - besoin de carrossage)

- Géométrie précédente

- Le style de conduite

REGLAGES GENERIQUES LOTUS

REGLAGES PERSO

PREPARATION

Bien évidemment, toutes les mesures devant être très précises, il sera nécessaire de prendre les précautions suivantes :

 

  • de disposer d'un endroit ou le sol est parfaitement plat

  • le volant doit être positionné au point neutre (centre)

  • logiquement, la pression des pneus devraient être réglés en condition d'utilisation et l'auto lestée avec le poids diu conducteur + 1/2 plein de carburant

 

Concernant ce dernier point, mes réglages d'amortisseurs étant très dur, mes 65kg n'ont pas le moindre impact sur l'auto et je passe donc du lestage.

MATERIEL

Pour faire sa géométrie soit même, pas besoin de grand chose mais un petit tour au magasin de bricolage s'impose peut-être. Ce que j'ai utilisé :

 

- De 4 chandelles

- De 2 tubes alu carré d'au moins 3000mm

- De 2 tubes alu rond d'au moins 2400mm

- Du fil de nilon, si possible de couleur

- De 4 ferrures en forme de T (moi j'ai pris des charnières de porte)

- De cales en bois

MESURE DU PARALLELISME

  1. Placer les chandelles aux 4 extrémités en prenant soins de les positionner de telle façon qu'il soit encore possible de manoeuvrer autour de l'auto. Il faut également s'assurer de la hauteur des chandelles afin que le haut de celles-ci correspondent au milieu de la jante.

  2. Poser sur les 2 chandelles avant et sur les 2 chandelles arrière un tube alu carré

  3. Sur le coté droit de l'auto, tirer un fil de nilon en le raccordant aux 2 barres avant & arrière à une distance de 300mm du bord du tube carré

  4. Faire de même sur le coté gauche de l'auto

  5. Il est nécessaire de s'assurer que le fil de nilon est bien tendu et que la hauteur entre le sol et celui-ci soit la même de l'arrière à l'avant du véhicule, des deux cotés. Sur ma Lotus, comme les jantes ne sont pas de même diamètre (17" à l'arrière et 16" à l'avant), il faudra procéder avec une 1ere prise de mesure pour le train arrière avec la hauteur correspondant au milieu de la roue arrière et une seconde pour la train avant avec la hauteur correspondant au milieu de la roue avant.

  6. Ajuster et Vérifier que les 2 fils de nilon sont bien parallèles en veillant à ce que la distance entre le centre de la jante et le fil soit identique de chaque coté à l'arrière, que la distance entre le centre de la jante et le fil soit identique de chaque coté à l'avant. L'ajustement se fait en faisant glisser latéralement une des deux barres.

  7. Pour le train avant, il est nécessaire de procéder à une étape supplémentaire. En effet, il faut s'assurer que le volant est bien réglé en position "bien au milieu" afin que les mesures soient cohérente. J'ai donc pour ma part vérifié ce réglage en faisant en sorte que la mesure entre l'avant ou l'arrière de la jante et le nilon, soit équivalent de chaque coté. Si ce n'est pas le cas, il faut tourner le volant jusqu'à ce que la mesure soit identique

  8. Faire un contrôle de tout l'ensemble afin d'être sûr que tout est bien OK

  9. Prendre 2 mesures sur chaque jante dont :la première appelée "A" sera la mesure entre l'arrière de la jante et le fil de nilonla deuxième appelée "B" sera la mesure entre le devant de la jante et le file de nilon

BUMPSTEER

On entend souvent parler d'un effet indésirable appelé "BumpSteer" mais beaucoup moins d'explications sur comment il apparait, comment l'atténuer.

 

Il faut déjà savoir que ce phénomène apparait principalement sur le train avant et dans une condition particulière, lorsque celui-ci est chargé. Mesuré en degré, on peu le définir comme la variabilité de la pince ou de l'ouverture lorsque les roues montent ou descendent.

 

Généralement, lorsque l'on a de la pince, le "BumpSteer" l'augmente en rapport avec la charge associée. Lorsqu'on a de l'ouverture , c'est elle qui augmente.

 

Bien mieux que de beaux discours, il est préférable de le voir en image.

ANGLE DE PIVOT (KING PIN)

L’angle de pivot est l’angle entre l’axe de pivot et l’axe vertical de l’essieux. L’axe de pivot est donc l’axe autour duquel la roue braque.

En projection transversale (Axe Y), le deport au sol est la distance entre la trace de l’angle de pivot avec le sol et le pied de roue.

 

Influence : L’angle de pivot a une influence sur les variations géométriques du plan de roue en braquage et sur les efforts transmis au châssis. Combiné à l’angle de chasse, il détermine le critère de rappel ou de contre-rappel de la direction. L’angle de pivot doit être positif pour obtenir un rappel gravitaire mais ne doit pas être trop élevé pour limiter une trop grande prise de carrossage en braquage. En effet, le braquage des roues induit une prise de contre-carrossage sur la roue extérieure et de carrossage sur la roue intérieure.

LA CHASSE (CASTOR)

L’angle de chasse est l’angle projeté de l’axe de pivotement de la roue sur un plan longitudinal XZ.

 

 La chasse est dite positive (+) lorsque le sommet de la fusée (la fusée est l’extrémité de l’essieu servant de support au moyeu de roue) est inclinée vers l’arrière du véhicule.

La chasse est dite négative (-) lorsque le sommet de la fusée est inclinée vers l’avant du véhicule (la chasse négative est très rarement utilisée sur les voitures européennes).

 

Influence : Un angle de chasse positif permet le rappel des roues en ligne droite et la remontée d’efforts dans la direction. Un angle de chasse positif provoque une prise de contre-carrossage sur la roue extérieure et améliore donc le comportement véhicule en braquage.

 

EMPATTEMENT (WHEELBASE) & VOIX (TRACK)

L’empattement est la distance entre les centres de roue avant et arrière. Un empattement long favorise la stabilité en ligne droite, un court permet d’inscrire le véhicule plus aisément en virage.

La voie est la distance entre les deux traces au sol d’un même train. Plus les voies sont larges et plus les performances en virage seront élevées.

 

Influence : En augmentant l'empattement on obtient une meilleure stabilité directionnelle, une meilleure habitabilité, une diminution du tangage et du transfert de charge longitudinale. Au contraite, en le diminuant, le comportement devient plus vif, on diminu le diamètre de braquage.

 

En augmentant la largeur de voie, on gagne en stabilité directionnelle, on diminu le roulis et letransfert de charge latéral

 

RESSORTS (SPRING)

J'ai volontairement mis les trois éléments ci-dessous les uns après les autres car ils restent intimement liés.


En effet, il serait stupide d'avoir des ressorts souples avec une hauteur de caisse au minimum (sauf si l'on souhaite poncer la piste), comme il serait tout aussi stupide d'avoir des ressorts durs avec une rigidité d'amortissement et de détente souple, car l'amortisseur ne pourrait plus contrôler correctement les oscillations de la suspension. Et des exemples comme cela il y en a beaucoup !

 

Le ressort contrôle le mouvement vertical de la roue par rapport à la caisse, ce que l’on appelle le débattement. Plus le ressort est rigide, plus il faudra une pression importante pour le compresser et inversement. Le ressort a un lien direct sur la capacité de la voiture à absorber les aspérités de la piste (bosse, vibreur), mais aussi et surtout sur la capacité de la voiture à prendre du roulis ou du tangage

 

Les + et les – d'un ressort rigide :


+ Amélioration de la tenue de route en virage, freinage et accélération (car moins de roulis et de tangage mais jusqu'à un certain point)
+ Le véhicule sera plus réactif (plus maniable)
+ Permet de diminuer la hauteur de caisse


- Usure des pneumatiques plus importante
- Perte de motricité et d'adhérence principalement sur pistes bosselées

Les + et les – d'un ressort souple :


+ Amélioration de l'adhérence et de la motricité surtout sur les pistes bosselées
+ Usure des pneumatiques moins importante


- La voiture sera moins maniable (plus molle)
- Risque de sous-virage ou survirage plus important lors des freinages et accélérations

Avoir des écarts de réglages trop importants entre les ressorts avants et arrières n'est pas conseillé, car cela risque de déséquilibrer complètement la voiture.
Pour les propulsions, privilégier des ressorts plus rigides devant que derrière afin de limiter le transfert de masse au freinage, donc le survirage.

AMORTISSEURS (SHOCK ABSORBER)

L'amortisseur a pour rôle de limiter les oscillations de celui-ci.

Le réglage des amortisseurs se fait en fonction des ressorts.  En effet, le ressort seul ne suffit pas et si l'amortisseur n'était pas présent, notre voiture passerait beaucoup plus de temps dans les airs que sur la route.

 

Rigidité de la détente / Rigidité d'amortissement

 

 

L'explication reste très simple : sur les déformations de la piste, un amortisseur se compresse (s'écrase) et se détend (se décompresse). Su des voitures oriénté piste, il est possible d'équiper sa voiture avec un amortisseur sur lequel on peu régler la rigidité de la détente, c'est-à-dire la capacité de celui-ci à se décompresser plus ou moins, et/ou la rigidité de l'amortissement qui est la capacité de l'amortisseur à se compresser plus ou moins.

 

Ces deux paramètres vont influer sur la motricité de la voiture, car des réglages trop souples amplifieront le risque de talonnage, et des réglages trop durs feront sautiller le véhicule sur les déformations. Mais ces réglages joueront un rôle important sur la stabilité de la voiture dans les phases de freinage et d'accélération en virage, car c'est dans ces moments-là qu'on les sollicite le plus.

Plus vous réglerez un amortisseur souple et plus le transfert de masse sera important, plus il sera dur, plus le transfert de masse sera faible.

Un bon réglage limitera les survirages et sous-virages.

 

Analysons les situations :

 

Si la voiture sous-vire en entrée du virage (phase de freinage),

c’est qu’il manque du poids à l’avant :

• Diminuer la rigidité de l'amortissement à l’avant, ainsi

l’avant s’abaisse davantage

• Ou diminuer la rigidité de la détente à l’arrière, ainsi l'arrière

se soulève plus, ce qui augmente le transfert de masse à

l'avant, donc le poids.

 

Si le sous-virage se transforme en survirage, c'est surement que

vous avez trop diminué l'un des paramètres.

 

Si la voiture sous-vire dans la sortie du virage (à l'accélération),

c'est qu'à ce moment il y a trop de poids à l'arrière :

• Augmenter la rigidité de l'amortissement arrière, ce qui fera

en sorte que le cul de la voiture descende moins bas

• Ou augmenter la rigidité de la détente à l’avant, ainsi le nez

de la voiture se lèvera moins

 

Si le sous-virage se transforme en survirage, c'est surement que vous avez trop augmenté l'un des paramètres.

 

Attention : il existe un moment entre la phase de freinage et d'accélération, le moment ou vous n'êtes plus sur les freins et pas encore sur les gaz (en général au point de corde ou apex), si vous rencontrez durant ce moment des problèmes de sous-virage ou de survirage et que votre pilotage n'y est pour rien, ce sont les barres anti-roulis qu'il faudra modifier mais pas les amortisseurs.

 

Il est conseillé d'avoir une rigidité de détente plus importante que l'amortissement afin d'harmoniser les vitesses de compression et de décompression des ressorts. En effet, le ressort propose déjà à lui seul une résistance à l'écrasement mais absolument aucune à la décompression bien au contraire, c'est pour cela qu'il faut plus de rigidité pour gérer la détente. Plus le ressort sera souple, moins vous devrez mettre d'écart entre les rigidités, plus le ressort sera dur plus vous devrez appliquer un écart important.

 

Il est important de se rappeler que ce sont les ressorts qui affectent tout car ils sont le trait d'union entre le châssis et les pneus. Votre garde au sol et vos amortisseurs devront être réglés en fonction.

GARDE AU SOL (RIDE HEIGHT)

La garde au sol ou hauteur de caisse, est un facteur important du comportement de la voiture et la première chose à régler sur une auto de course. Celle-ci est la valeur exprimée en «cm» ou en «mm» indiquant la hauteur disponible sous le véhicule au niveau du train avant et arrière. Elle est donc mesurée et réglable en deux points.

 

 

Dans des conditions d'utilisation circuit, globalement plus la garde

au sol est faible et plus la voiture ira vite :

 

  • en virage grace à une prise de roulis pus faible

 

  • en virage encore grâce à un meilleur grip

 

  • en virage toujours grâce à un centre de gravité plus bas

 

  • plus la voiture pourra aller vite en ligne droite grâce                                                                                                                                   notamment au gain de motricité généré par l'effet de sol

 

 

 

 

 

Il faut donc chercher à la diminuer au maximum en veillant à approcher la garde au sol optimale (hauteur permettant une vitesse maximale du flux d'air circulant sous la voiture) et ensuite à avoir une voiture plus basse à l’avant qu’à l’arrière pour regagner en vivacité sur le train avant et en motricité. C'est en fait une question de répartition des masses, plus la voiture est "piquée" sur l'avant plus il y a de poids sur les roues avant et plus la direction est efficace. En revanche si l'arrière devient trop léger on a un risque de le "perdre" et de partir en toupille !

 

Attention à ne pas aller dans les extrêmes car une garde au sol trop basse aura des conséquences néfastes sur la tenue de route à la fois en virage et en ligne droite, mais aussi sur la vitesse puisque cela génerera plus de trainée aérodynamique que d'appui.


La hauteur de caisse se règle à l’aide des cales de contrainte sur les amortisseurs.

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