la masse influence la distance de freinage
Bonsoir à tous,
je suis en 3iéme bachelier automobile et comme TFE j ai décidé de faire l'influence de la surcharge sur la distance de freinage.
est ce que quelqu'un pourrai m'aider à trouver les relations existante entre la masse et la distance de freinage ?
merci d'avance pour vos réponse.
bonsoir
tu as déjà une relation entre la masse et l'énergie cinétique qu'il va falloir éliminer pour que le véhicule s'immobilise :
Ec=0.5mv2
Bonjour,Envoyé par aless1989
Connais-tu la loi de Newton?:
M.dV/dt = F
dans ton cas M est la masse de ton véhicule totale qui dépend de la surcharge.
F c'est la force de freinage qui ne dépend pas de la surcharge.
dV/dt c'est le taux de variation de vitesse de ton véhicule.
Bonsoir,
Et de tout cela on en déduit que la masse n'intervient pas sur la distance de freinage!
Bonne nuit
MZ
Bonjour,
Ça, il fallait oser l'écrire !
Et oui, un autre avis!Bonjour,
Ça, il fallait oser l'écrire !
Tiens je croyais que tu étais couché, car tu as vraiment besoin de dormir.
Bonsoir,
Oui, il a bien fait de l'écrire MisterZoulou !
Sauf erreur de conception (en clair si les freins sont sous-dimensionnés ou largement usés), la distance d'arrêt d'un véhicule ne dépend pas de sa masse. Par contre, ça dépend de la répartition des masses au freinage (ne suivez jamais un poids lourd de trop près en pensant que vous freinerez plus court que lui...), de la position du centre de gravité, de sa fixité (l'éternel, et parfois mortel, problème de la charge non sanglée). Par contre sur un PL, le freinage va vite se déteriorer s'il dure trop longtemps (voir les accidents en descente), mais là on retrouve un problème de dimensionnement.
Au niveau 3eme... c'est très délicat à traiter d'un point de vue théorique. Peut être devriez vous vous contenter de comparer le freinage de deux véhicules identiques, l'un tractant une remorque (non freinée). Ou bien (je viens de relire votre post) le problème d'une surcharge comme vous l'indiquez entre deux véhicules identiques, l'un étant en surcharge d'un point de vue légal (et on retombe sur un problème de dimensionnement, ou de charge trop haute (galerie de toit).
J'ai du mal à guider sans savoir ce qu'on attend exactement de vous...
Re bonsoir
Juste avant d'aller dormir:
La force maximale de freinage sera égale à F=fmg avec les notations habituelles,
La force d'inertie est F=ma (a= décélération de freinage),
D'où a=fg qui ne dépend pas de m; à condition de freiner au max et d'admettre que la masse inerte est égale à la masse grave ce que l'on admet avec une bonne approximation!
Ben là maintenant j'ai comme un coup de fatigue
A+
Bonsoir à tous,
d'où la vraie question : à partir de quelle surcharge la masse influence-t-elle la distance de freinage ?
Bonne nuit !
Je donne la réponse:
X = 1/2. m. V2/F
X est l'allongement de la distance de freinage.
m est la surcharge.
F est la force de freinage.
V est la vitesse initiale.
Bonjour,
Oui, mais comme l'a écrit MisterZoulou,ce qui implique que la distance ne dépend pas de la masse (qui se simplifie).
Sauf que la surcharge écrase plus les pneus et augmente donc la surface de contact, donc le coefficient f.
Donc plus la charge est grande, plus la distance de freinage est courte.
Par contre, la résistance de l'air, elle, ne dépend pas de la masse et est donc plus importante, en proportion pour une masse légère. Donc à grande vitesse (résistance de l'air importante) la distance de freinage est plus courte pour un véhicule léger, à petite vitesse (résistance de l'air négligeable), elle est plus grande.
Après, il faut étudier la déformation des pneus ...
Cordialement.
Dernière modification par Chanur ; 21/11/2011 à 22h14.
Ce qui se conçoit bien s'énonce clairement ; et les mots pour le dire arrivent aisément.
Bonsoir Chanur,
en moyenne, le coefficient f varie comme la puissance 0.15 de la surface de contact pneus / chaussée. Il va falloir sacrément écraser les pneus pour avoir une variation significative
@ mariposa : MisterZoulou suppose que les freins sont dans tous les cas capables de bloquer les roues, lorsque la force de freinage dépasse la force de frottement pneus / chaussée. Donc il suppose aussi que lorsqu'il y a surcharge, la force de freinage est dosée de telle manière qu'elle suit l'augmentation de l'adhérence. Ce qui est vrai jusqu'à ce que l'on dépasse la capacité de dissipation thermique des freins, d'où ma question :
Zut, j'ai oublié l'échauffement des freins.
A mon avis, c'est typiquement le cas où il faut faire des essais plutôt qu'une étude théorique, non ?
Ce qui se conçoit bien s'énonce clairement ; et les mots pour le dire arrivent aisément.
Enfaite je vous explique en gros, je vais faire une étude théorique et une étude pratique et dans mon étude pratique je vais réaliser plusieurs test avec le même véhicule et le charger à chaque essaie avec une charge différentes.
Et d après mes test je conclurai justement à partir de quelle surcharge la distance de freinage change, si à faible surcharge elle varie déjà ou alors faut être en forte surcharge.
J aimerai avant de faire les test pratique faire la théorie et en tirer ses conclusion pour après comparer les conclusions théorique à celle pratique.
Et c est la que j ai un problème c est justement que je n arrive pas a faire le lien avec les formules pour que la
Masse de mon véhicule interviennent !
J avoue que j ai un peu de difficulté à comprendre les lois de la physique justement et c est pour ça que je demande vos lumière
Bonjour aless1989,
je pense qu'une telle étude, que ce soit pour l'aspect théorique ou pratique, est hors de ta portée, voire même dangereuse. Prenons un système de frein à disque, pour la mener à bien, il faudrait :
1 - Lister les phénomènes qui limitent la force de freinage
- adhérence pneus / chaussée, proportionnelle à la masse totale du véhicule
- pressage des plaquettes sur le disque, qui ne peut pas être infini
- capacité thermique et refroidissement des disques
- intégrité mécanique des freins (sous fortes charges ou à chaud, un disque peu s'abîmer, ou la garniture des plaquettes s'arracher)
2 - Hiérarchiser ces limites en fonction de la masse et de la vitesse
3 - Mettre tout cela en équations
Déjà pour la mécanique c'est complexe à ton niveau ; pour la thermique ou l'intégrité mécanique c'est encore pire. Mais peut-être venais-tu ici pour avoir des équations toute faites par nos soins ?
4 - Conduire des essais en étant systématiquement en limite
- pour être systématiquement en limite l'adhérence, tu peux toujours faire confiance à l'ABS
- pour la limite de pressage, cela dépend du type d'actionneur de tes plaquettes
- pour l'intégrité mécanique et la thermique, cela devient à tes risques et périls, et il serait criminel (et hors charte) de t'encourager dans cette voie. Seul un pilote professionnel sur un véhicule préparé (avec des systèmes de freinage auxiliaires) et sur anneau de vitesse pourrait faire cela, ce qui dans la réalité ne se fait même pas : on préférera utiliser un banc d'essai de freinage. Regarde attentivement cette vidéo jusqu'au bout :
http://www.youtube.com/watch?v=PghfnDaikNw
Bonjour,
Pour reprendre calmement après les échanges de cette nuit de furie et revenir au contexte qui nous intéresse, je suppose ce qui suit:
Pour un TFE dans le cadre d'un bac "automobile", on prend comme mobile un véhicule automobile ordinaire du genre VL ou petit utilitaire. On considère aussi que le freinage qui nous intéresse est celui qui équipe le véhicule en standard, du type toutes les roues freinées. On peut également étudier l'intérêt d'une assistance au freinage (de type ABS).
Pour ce qui est de la théorie dans le cas simple qui nous intéresse, 2 lois:
1 - la loi de Coulomb qui indique que la force maximum de frottement du véhicule sur un sol horizontal (au niveau des pneumatiques) vaut F=fmg où g est l'accélération de la pesanteur, m la masse du véhicule et f un certain coefficient de frottement qui ne dépend (en première approximation) que de la nature des surfaces en contact. En l'absence de glissement on l'appelle plutôt fs (s comme statique) et f ou fc (c comme cinétique) dès qu'il y a glissement. fs est toujours supérieur à fc, de sorte qu'il y a intérêt a ne pas faire glisser le pneumatique sur la chaussée pour obtenir le meilleur freinage.
2 - la loi fondamentale de la dynamique qui indique qu'un objet soumis à une force F est sujet à une accélération a telle que F=ma, avec m la masse de l'objet (donc du véhicule en ce qui nous concerne).
Si l'on combine les deux on retrouve les résutats que j'exposais hier soir et qui ont bien fait rire certains!
Quant à la partie pratique, il faudra être précis sur le protocole afin d'avoir des mesures fiables:
1 - toujours freiner de la même façon, par exemple à fond en laissant faire l'antipatinage
2 - toujours partir de la même vitesse, freiner à partir du même point, être sûr d'un égal état de la chaussée (température, humidité, etc) et des pneumatiques (température notamment); l'idée étant de ne faire varier qu'un seul paramètre, la masse
3 - engranger un nombre significatifs de résultats afin de faire une véritable étude statistique, les calculettes habituellement entre les mains des étudiants font cela très bien (statistique descriptive à deux variables, moyenne et écart type), elles donnent même directement la droite de régression (mais là je suis peut-être déjà hors programme).
On peut aussi tenir compte de tous les autres paramètres évoqués sur ce fil, mais il s'agit de recherches bien plus approfondies qui sortent manifestement du cadre de ce qui est généralement demandé dans le cadre d'un TFE.
Et maintenant bon courage
A+
MZ
