Freinage

[invite96e76cc9]

Bonjour,

Passionné d'automobiles, je me pose une question à laquelle je n'arrive pas à répondre ... Vous pourrez peut être m'éclairer.

J'aimerais savoir comment varie la capacité de freinage d'une automobile en fonction de la vitesse ?

Passe-t-on plus vite ou moins vite de 200 à 150 km/h que de 50 à 0 ?

En clair, est-ce le schéma 1 ou le schéma 2 ? Ou bien une droite ?



Attention de ne pas oublier la résistance aérodynamique bien plus importante à 200 qu'à 50 ...

J'ai cherché sur le net des mesures correspondant aux schémas, j'ai rien trouvé ...

Merci.
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[invite7d3d99ba]

En ce qui concerne les telmak (frein électromagnétique pour les camions par exemple), c'est plus efficace plus la vitesse est grande (en gros ça passe freine plus vite de 200 à 150 km/h que de 50 à 0 km/h)

En ce qui concerne les frein conventionnel il est clair que les frottements quelqu'ils soient sont proportionnels à la vitesse au carré. Ainsi pour les freins conventionnel c'est égalemen,t plus rapide de passer de 200 à 150 km/h que de passer de 50 à 0 km/h.

[invite3d779cae]

Au code on nous apprends que pour trouver la distance aproximative de freinage il faut mettre la dizaine de la vitesse au carré

50km/h => 5²=25m
120km/h => 12²=144m

C'est assez compréhensible puisque l'energie cinétique est : (1/2)mv²

[zoup1]

A priori, sur une automobile, le freinage est obtenu par frottement des plaquettes sur un disque.
La force de frottement est indépendante de la vitesse, par contre l'énergie dissipée qui est le produit de la force de frottement par la distance parcourue lui dépend linéairement de la vitesse. En disant cela je met de côté le fait que tout cela chauffe (sans doute beaucoup) et que par conséquent il peut y avoir une élévation de la température des élements constitutifs du système de freinage susceptible d'en modifier les caractéristiques.

Donc toujours a priori, l'energie cinétique dissipée par unité de temps est proportionnelle à la vitesse.
Cela conduit à une décroissance linéaire de la vitesse. Je m'attens donc à voir une courbe intermédiaire entre les 2 courbes proposées (linéaire).

Si on rajoute les effets du à l'échauffement des plaquettes et disques, je pense que le freinage est plus efficace à basse température et que par conséquent on aurait très légèrement tendance à se rapprocher de la courbe 1).

[A voir en vidéo sur Futura]

[zoup1]

En ce qui concerne les frein conventionnel il est clair que les frottements quelqu'ils soient sont proportionnels à la vitesse au carré. Ainsi pour les freins conventionnel c'est égalemen,t plus rapide de passer de 200 à 150 km/h que de passer de 50 à 0 km/h.

Les frottements proportionnels au carré de la vitesse, c'est pour les forces de trainée... personnellement sur ma voiture je n'ai pas mis... (pas encore) de parachute pour me ralentir.

[zoup1]

Au code on nous apprends que pour trouver la distance aproximative de freinage il faut mettre la dizaine de la vitesse au carré

50km/h => 5²=25m
120km/h => 12²=144m

C'est assez compréhensible puisque l'energie cinétique est : (1/2)mv²

Cela parait peut-être compréhensible au premier abord mais en fait c'est assez compliqué à comprendre.

On peut cependant vérifier que cela colle bien avec la loi que j'ai annoncé plus haut :
puisque j'ai dit que la vitesse décroit linéairement avec le temps (v=v0 -a.t)
du coup le temps tau nécessaire pour s'arrêter c'est .
et la distance parcourue c'est .

J'en conclu donc effectivement que la distance d'arrêt est proportionnelle au carré de la vitesse initiale.

Ce résultat n'a absolument rien de général et serait tout à fait différent pour un freinage magnétique par exemple...

[invite96e76cc9]

Mais la distance d'arrêt ne nous apprend pas grand chose ... c'est le TEMPS d'arrêt qui m'intèresse....

"Les frottements proportionnels au carré de la vitesse, c'est pour les forces de trainée... personnellement sur ma voiture je n'ai pas mis... (pas encore) de parachute pour me ralentir."

Je comprends pas, il y a bien une résistance aérodynamique qui "freine" la voiture, et celle ci est plus importante pour une vitesse plus élevée ... non?

Bon donc ça serait le schéma 1 ?

[invite8241b23e]

L'énergie cinétique est proportionnelle au carré de la vitesse, il est donc plus facile de passer des 50 km/H à 0, que 200 à 150. Imaginez-vous. Perso j'ai expérimenté (pas 200 tout de même)

[zoup1]

Mais la distance d'arrêt ne nous apprend pas grand chose ... c'est le TEMPS d'arrêt qui m'intèresse....

"Les frottements proportionnels au carré de la vitesse, c'est pour les forces de trainée... personnellement sur ma voiture je n'ai pas mis... (pas encore) de parachute pour me ralentir."

Je comprends pas, il y a bien une résistance aérodynamique qui "freine" la voiture, et celle ci est plus importante pour une vitesse plus élevée ... non?

Bon donc ça serait le schéma 1 ?

Bien sur, tu as raison il y a effectivement les frottements de l'air mais, généralement ce n'est pas vraiment sur eux que tu comptes pour t'arrêter. Il est cependant vraissemblable si cet effet hydrodynamique est complètement négligeable à faible vitesse, il le devient important à forte vitesse.
Bref à forte vitesse, la vitesse va diminuer plus rapidement que par le simple effet des freins.
Cela devrait donc donner un truc comme cela...

[zoup1]

L'énergie cinétique est proportionnelle au carré de la vitesse, il est donc plus facile de passer des 50 km/H à 0, que 200 à 150. Imaginez-vous. Perso j'ai expérimenté (pas 200 tout de même)

Plus facile ne veut pas dire grand chose... Si tu entends par là prend moins de temps, alors non, je ne suis pas du tout d'accord... Comme je l'ai expliqué plus haut, l'effet du freinage seul est que la diminution de la vitesse est indépendante de la vitesse (je veux bien être plus précis dans l'explication si il faut). Du coup, le temps nécessaire pour passer de 200 à 150km/h est le même que pour passer de 50km/h à 0. En plus, à forte vitesse, il y a un freinage hydrodynamique qui devient important... du coup il est plus rapide de passer de 200à150 km/h que de 50km/h à 0. Si tu avais l'habitude de rouler à 200km, tu saurais qu'il suffit de lever le pied de l'accélérateur sans nécessairement appuyer sur le frein pour passer de 200 à 150.

Par contre, si on parle de distance parcourue ou de stress subit par le conducteur (et ses passagers) il en va tout autrement.

PS : Il y a encore un effet qu'il faudrait prendre en compte pour décrire complètement le freinage, il s'agit du frein moteur...

[invite8241b23e]

Je parlais de distance parcourue, je me suis jamais vraiment penché sur la question du temps à vrai dire...