Pneu dégonflé, frottement ?

[iori]

Bonjour,

Tout les jours je prend un vélib et l’expérience montre que lorsque les pneus sont dégonflés il faut fournir plus d'énergie (pour maintenir une vitesse équivalente aux pneus bien gonflés).
Sachant que la taille de la surface n'a pas (ou très peu) d'influence sur le frottement solide (T=mu*N) d'où vient ce phénomène ?

J'ai déjà imaginé plusieurs scénarios qui ne m'ont pas convaincus:
- la partie du pneu en contact avec la route est plus large et moins haute, le gaz et le pneu subit cette déformation en tout point de la roue au fur et à mesure qu'elle tourne donc ça coute de l'énergie
- le pneu en contact avec la route est "mou" (i.e plus déformable puisqu'il est moins sous pression) et s'étire dans la direction de la route sous l'effet du cisaillement ce qui coute de l'énergie

Quelqu'un connait-il la réponse ?

Merci
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[LPFR]

Bonjour.
Le caoutchouc présente une hystérésis mécanique plus importante que d'autres matériaux déformables.
Comme dans le cas de l’hystérésis magnétique, la surface à l'intérieur de la courbe d'hystérésis, correspond à l'énergie dissipée pendant un cycle.
Quand le pneu est dégonflée, la déformation est plus importante, la courbe d'hystérésis est aussi plus grande, et la surface à l'intérieur de la courbe aussi: le pneu dissipe plus de puissance et il chauffe d'avantage.
Mais même quand il est gonflé correctement, la bande de roulement se déforme au roulage et chauffe.
Au revoir.

[iori]

Merci pour cette réponse, un petit tour sur wikipedia a fini de répondre à mes dernières interrogations

[Liniark]

Tu peux expérimenter cette perte d'énergie par un exemple plus grand et tout aussi simple. Essaye d'avancer à la même vitesse avec un vélo de course et un VTT tout-suspendu (en supposant qu'ils ont les même pneus). Tu devras fournir beaucoup plus d'énergie sur le VTT car les suspensions absorbent une partie de l'énergie fournie par la pédalage alors que sur le vélo de course, la quasi intégralité de l'énergie fournie par le pédalage est retransmise par le cadre rigide (mais très inconfortable) de ton vélo :P

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite07941352]

Bonjour,
On pourrait chiffrer la part de puissance absorbée par la suspension d'un vélo ou d'une auto ?
Je ne vois pas trop le cheminement .

[LPFR]

Bonjour Catmandou.
Je pense qu'il faudrait calculer le travail fait sur l'amortisseur. Par exemple sur un terrain avec une ondulation sinusoïdale, et regarder les mouvements des moyeux et du cadre en n'oubliant pas le déphasage.
Évidement, le fait que les forces sur les amortisseurs ne soient pas linéaires ne facilite pas le modèle ni le calcul.
Cordialement,

[stefjm]

Évidement, le fait que les forces sur les amortisseurs ne soient pas linéaires ne facilite pas le modèle ni le calcul.

Pou moi, force non linéaire n'est pas clair du tout.

[invite07941352]

Re,
D'accord, les amortisseurs chauffent, c'est incontestable et bien connu .
Mais est ce , pour autant , de la puissance motrice de perdue , c'est là que je ne vois pas le lien .

[iori]

Je suis aussi dubitatif pour les amortisseurs.
J’imagine une route avec des obstacles (de période grande devant la largeur de la roue), à chaque fois que je rencontre un obstacle de la route un choc va propulser ma roue vers le haut et me ralentir. Pour moi l'amortisseur ne fait qu'absorber ce mouvement vers le haut pour le confort de mes petites fesses. Sans amortisseur c'est tout le vélo et la selle avec qui va vers le haut mais l'énergie est "perdue" de toute façon non ?

[LPFR]

Re,
D'accord, les amortisseurs chauffent, c'est incontestable et bien connu .
Mais est ce , pour autant , de la puissance motrice de perdue , c'est là que je ne vois pas le lien .

Re.
Quand les roues arrivent sur une bosse, elles soulèvent le cadre. Dans un vélo normal l'énergie pour monter est donnée par la perte en énergie cinétique. Dans un vélo avec ressort et amortisseur, la roue monte, mais le cadre monte moins et l'amortisseur est tassé (en dissipant de l'énergie). Donc, la composante verticale de la vitesse du vélo est plus faible, et la vitesse de montée le long de la bosse l'est aussi.
Le raisonnement dans la descente est similaire, avec la complication que l'amortisseur "amorti moins" dans ce sens. Les roues descendent plus vite que le vélo et celui-ci prend une vitesse verticale plus faible que celle d'un vélo "normal". Donc un vitesse plus faible le long de la pense descendante.
A+