je sus catégorique, la trainee n'est pas identique. Si ta vitesse augmente, le carré de la vitesse aussi (logique) donc la force de trainee augmente.
De plus selon l'endroit où tu leste ta voiture, son cabrage varie légérement, donc sa pénétration dfans l'air aussi d'où une variation de traînée.
quand je dis la trainée reste identique c'est a vitesse égale, bien sur , sinon cela n'a pas de sens.Envoyé par mitch62219
Quant à l'assiette de la voiture , elle ne varie pas , je place le lest près du centre de gravité pour limiter le moment d'inertie et garder un bon équilibre. La caisse n'a pas de suspension , la garde au sol est maintenue .
En résumé sur très faible pente la voiture légère (80 kg) sera plus performante.
sur forte pente c'est la plus lourde (130 kg) qui l'emporte sans discussion.
C'est la limite pente faible/pente forte qui serait interressante à chercher, et bien sur ensuite voir l'influence des virages a petit rayon qui se traduira par une augmentaion des poussée axiales sur les roulements et des dérives de pneus sans que je sache très bien ce qui l'emportera...
pffff elle n'est pas encore championne de France la petite (mais c'est son objectif a elle). J'essaie de lui faire comprendre que deuxième ou troisième du championnat du Lyonnais c'est déjà très bien pour commencer.
Je pense que c'est faux, l'accélération de la pesanteur étant la meme quelque soit la masse , si on est plus lourd, il y aura plus de frottement au niveau des pnues => on accélérera moins. Pour avoir déja fait de la caisse a savon, j'ai effectivemetn vu beaucoup de gens lesté les voitures. Selon moins , l'augmentation de la masse peut être utile si on veut emmagasiné plus d'énergie cinétique :
exemple : imaginons une piste avec peu de vriage, un début de piste très pentu et une fin de piste relativement plate : dans le début les deux caisses ( lesté et non lesté) font jeu égale , (celle qui est plus lourde perdera peut être mais un tout petit peu ) une fois arrivé sur le plat , la caisse lourde ayant plus d'énergie cinétique , les frottements ( principalements aérodynamiques ) aurant plus de mal a "lutter " contre l'énergie cinétique de la voiture lourde que contre celle de la voiture légère => dans ce cas la, le lestage peut être intérressant
exemple 2 : imaginons un circuit très pentu ponctué de virage très sérré ( typique de la piste de montagne avec virage en lacet ) ici ca ne sert a rien, car il va falloir freiné bcp => le poids va nous gené car il faudra freiner à chaque virage et il ne nous aidera pas en sorti de virage, car nous n'accélérerons pas plus qu'avec une voiture plus légère
résultat : le lestage peut être utile si certaine phase de la piste sont peu pentues ; maintenant, quant a savoir a partir de quand précisement et dans quelles quantités faut il lesté la voitures , ca c'est difficilement déterminable ici, il faut tenir compte de beaucoup de paramètre => c'est une affaire de pilotage.
pour optimiser au mieu la caisse , il faut donc à mon ais prévoir un système démontable pour faire varier le lest d'une descente a l'autre et permettre à ta fille de peaufiner les réglages pour pouvoir faire le temps scratch
l'interêt du lestage sur forte pente, est criant si il existe des forces de frottement de valeur constante (indépendantes de la vitesse) non négligeables .Je pense que c'est faux, l'accélération de la pesanteur étant la meme quelque soit la masse , si on est plus lourd, il y aura plus de frottement au niveau des pnues => on accélérera moins. Pour avoir déja fait de la caisse a savon, j'ai effectivemetn vu beaucoup de gens lesté les voitures. Selon moins , l'augmentation de la masse peut être utile si on veut emmagasiné plus d'énergie cinétique :
exemple : imaginons une piste avec peu de vriage, un début de piste très pentu et une fin de piste relativement plate : dans le début les deux caisses ( lesté et non lesté) font jeu égale , (celle qui est plus lourde perdera peut être mais un tout petit peu ) une fois arrivé sur le plat , la caisse lourde ayant plus d'énergie cinétique , les frottements ( principalements aérodynamiques ) aurant plus de mal a "lutter " contre l'énergie cinétique de la voiture lourde que contre celle de la voiture légère => dans ce cas la, le lestage peut être intérressant
exemple 2 : imaginons un circuit très pentu ponctué de virage très sérré ( typique de la piste de montagne avec virage en lacet ) ici ca ne sert a rien, car il va falloir freiné bcp => le poids va nous gené car il faudra freiner à chaque virage et il ne nous aidera pas en sorti de virage, car nous n'accélérerons pas plus qu'avec une voiture plus légère
résultat : le lestage peut être utile si certaine phase de la piste sont peu pentues ; maintenant, quant a savoir a partir de quand précisement et dans quelles quantités faut il lesté la voitures , ca c'est difficilement déterminable ici, il faut tenir compte de beaucoup de paramètre => c'est une affaire de pilotage.
pour optimiser au mieu la caisse , il faut donc à mon ais prévoir un système démontable pour faire varier le lest d'une descente a l'autre et permettre à ta fille de peaufiner les réglages pour pouvoir faire le temps scratch
il faudrait étudier de près l'influence de l'enrgie cinétique par rapport a l'accroissement des frottements mécaniques sur terrain plat et lancé à bonne vitesse... en fait cette énergie est proportionnelle à la masse mais je pense que les frottements mécaniques sont en partie constants en partie proportionnels à la vitesse et je ne fait pas rentrer en ligne de compte la trainée qui reste la même à vitesse égale
les lests sont évidemment démontables en quelques secondes
bonjour simbis,
dans ton problème, j'aurais besoin de connaître quelques données:
- le diamètre des roues que tu utilises,
- une estimation de la hauteur du centre de gravité de ta caisse à vide, avec ta petite fille, avec ta petite fille et différentes masses de lest.
- une estimation de la position de ton centre de gravité en porcentage de ton empatement, avec pour référence la roue avant, pour les différents cas cités ci dessus.
A plus tard.
désolé, le minimum est quand même de t'apporter une explication, voilà après mise en équation du probmème, je trouve un rapport entre le centre de gravité et ton rayon de roue intéressant.
Ton accélération sera d'autant plus grande que ton centre de gravité est haut et que ton rayon de roue petit.
Physiquement, cela s'explique par le fait que plus la distance entre ton centre de gravité et tes roes est importante, et plus le poids aura tendance à entraîner les roues dans un mouvement de roulement, ce qui se traduit par une accélération plus grande.
Mais attention car il existe la limite de déversement. En effet si tu as un centre de gravité trop haut, en cas de virage serré la caisse ne manquera pas de se retourner, aussi pour déterminer les limites de ton véhicule j'ai besoin des données techniques que je t'ai cité dans le mail précédent.
les roues font environ 400 mm de diamètre et le centre de gravité doit se situer vers 15 cm du sol
l'entraxe des roues est d'environ 1 m et le centre de gravité doit être à 60 cm en arrière des roues avant.
j'ai peur de ne pas très bien comprendre, pourrias tu expliciter un peu plus voire meme nous écrire les équations ?
merci
je crains fort que tes données soit incompatible, es tu certain que le centre de gravité soit à 150 mm du sol avec des roues de 400 mm de diamètre, ce qui voudrait dire que la majeure partie du poids du conducteur se situe sous l'axe des rouessitués à 200 mm?? Par ailleurs si tu peux me donner la masse d'une roue avec pneu, je pourrai te faire part des résultats obtenus.
Si je considère un mouvement de roulement sans glissement, je tombe sur une accélération dépendant de la gravité, proportionnelle à la pente (jusque là j'apporte rien de neuf), proportionnelle à la masse totale de la caisse et inversement proportionnelle à la masse de la caisse sans les roues.
En d'autres termes, (je ne confirme pas l'exactitude de ma réflexion car je jette un oeil là dessus quand j'ai 5 minutes à perdre), plus les roues sont lourdes,mieux c'est. Un système à masselote intégré aux arbres de roues serait alors plus efficaces qu'un lestage dans la caisse. C'est juste à fouiller qui à mon goût ne me semble pas si absurde que ça.
non il ne faut jamais alourdir les roues, tous les cyclistes vous diront que le roulement devient plus pénible, et surtout l'augmentation des masses non supendues (roue et tout ce qui y est arttaché) dégrade fortement la tenue de route
PS: ma fille vient de remporter la course d'Usinens 74 dans sa catégorie......
je suis d'accord qu'en cyclisme alourdir les roues rend pénible le mouvement car l'énergie qui sert à avancer est fournie par le cycliste; en revanche dans le cas de la caisse à savon l'énergie est conséquence de ta gravité, donc c'est un mouvement libre et non forcé. Par exemple dans une voiture, le disque d'embrayage est d'un diamètre suffisant pour 2 raisons:
la premiere bien sur facilité l'embrayage par friction en ayant une surface plus grande,
la seconde un peu moins connu, c'est que au moment où tu débraye, les roues sont dans un mouvement libre entrainé par le disque d'embrayage( normal ya plus rien en amont), et de ce fait avoir un disque assez grand et lourd permet d'éviter une perte de vitesse (d'où le terme volant d'inertie) et donc avoir moins de choc au réembrayage.
C'est un peu le même principe que je propose, utiliser l'inertie des roues de sortes à perdre moins de vitesse dans les plats et à repartir dans les descentes avec une vitesse initiale plus importante.
ps, félicitation pour ta petite fille
les "formule 1" de la caisse à savon ont des roues en magnésium! ma fille seulement en alliage d'alu, il y a des "veaux" qui ont des jentes en acier.
Le volant d'inertie est plutôt côté moteur il me semble, pour régulariser la rotation du moteur et lui permettre de passer les compressions à bas régime, non?
je reviens sur les données de départ les roues sont plutôt de diamètre 350, le fond de la caisse à 35 mm du sol et le pilote assis sur le fond en position semi allongée, comme le chassis est lourd et lesté sur le plancher le centre de gravité doit se situer assez près de l'axe des roues, peut être autour des 250 mm (150 mm me semble trop optimiste ) mais je pense que la hauteur du centre de gravité n'a rigoureusement aucune influence sur l'accélération ; elle est déterminante sur la capacité a passer les virages serrés surtout si l'état de la chaussée est dégradé ce qui pourrait entrainer un tonneau.
Ayant expérimenté le pilotage de ces engins et suivi ma fille de loin pendant ses descentes, je pense que j'ai intérêt a davantage travailler pour lui monter des suspensions car elle décolle sur les bosses et qu'elle a plus a gagner a apprendre ce que c'est qu'un rayon de courbure, une corde et une trajectoire optimisée, qu'il vaut mieux un freinage brutal en entrée de virage etc...elle y va au culot et sort assez souvent...elle a intérêt a bosser la physique appliquée en somme.
pour l'inertie des roues, si elle est restituée en ralentissement, il faut bien l'emagasiner au départ et la ça coute en travail et donc en accélération...il me semble
Mathématiquement, le travail d'un effort est égal au produit scalaire de cet effort par le vecteur déplacement.
En plus simple et d'une manière physique, cela veut dire qu'un effort donne un travail positif s'il tend à entraîner un mouvement.
Dans le cas d'un mouvement de voiture sur sol plat, l'effort poiuds est perpendiculaire au mouvement donc il ne travail pas.
Dans le cas d'une descente, jusqu'à peuve du contraire le poids d'aide à descendre donc il fournit un travail qui t'es favorable et tu n'as rien à compenser.
En revanche, il est vrai que l'effort de frottement est proportionnel à l'effort de contact, donc relié au poids. Or lors du roulement sans glissement le frottement est très faible (nul dans le cas idéal), et de ce fait je ne suis pas sur qu'augmenter l'inertie des roues pénalise le mouvement. J'en ai discuté avec quelques collègues au bureau qui me confortent dans mon hypothèse. J'ai passé mes calculs à l'un deux qui les vérifierai à ses temps perdus.
Je te tiendrai au courant.
idées m'en font venir une qui flirte avec le réglement: mettre en place un frein a volant d'inertie qui rele travail quand on relache le frein....
vos discussions sont trés intéressantes et j'aimerai amener ma contribution pour avoir participé (et gagné ) il ya quelques années l' Eco marathon Shell
en fait la conclusion auquel on été arrivés est qu'il n'y a pas de règles générale
L'inertie dans les roue peut être intéressante car elle permet d'accumuler de l'energie avec moins de masse
cele va avoir pour effet de réguler la vitesse et comme les pertes aerodynamiques varient au cube de la vitesse on perdra moins d'energie mais est ce suffisant pour gagner du temps ?
il doit y avoir un optimum pour chaque type de piste
Pour les roues, Michelin developpe un pneu spécial faible resistance au roulement pour le marathon shell
Il ya un domaine qui n'a pas été abordé mais qui peut amener des gains significatifs : c'est la cinématique de direction
Il est important de respecter l'epure de jeantaut, c'est a dire que toutes les roues tournent autour du même point pour éviter le glissement d'une roue et par conséquent la perte par frottement
pour cela, l'axe des biellettes de directions doivent se croiser sur l'axe des roue arrière
La direction la plus efficace en terme de frottment est la bonne vieille direction de charrette avoir un essieu pivotant au milieu avec les roues fixées dessus
Les roues avant restent toujours parallèles et ont le même point de rotation (donc pas de glissement)
en plus elles sont toujours parallèles a la vitesse et donc offre une resistance aérodynamique minimale
tout a fait d'accord pour la problématique de direction, et je vais controler au mieux car si les principes de cette épure semblent respectés sur la caisse de ma fille, il faut une mesure et un régalge pour optimiser.
Par contre l'inertie des roues est pour moi un lourd handicap en caisse a savon, car pour restituer l'energie il faut d'abord l'emmagasiner, donc on pénaliserait l'accélération au départ pour la restituer a l'arrivée....et on pénaliserait beaucoup la tenue de route pour la quelle on a intérêt a avoir une roue très légère qui donne une fréquence propre élevée de la masse non suspendue facile à amortir, et donc une roue qui colle à a route au lieu d'une roue qui rebondit avec une plus grande amplitude et décolle facilement.
En résumé pour moins la roue lourde ne peut être avantageuse que sur un revêtement parfait et une piste avec très peu de freinage avec une très forte pente au départ et une pente très faible voire inversée vers l'arrivée...
ah, oui j'oubliais, il y a un point commun avec le marathon Shell: reduire les pertes dans les roulements quels sont les montages et les astuces utilisés? on me parle de montage hyperstatiques des roulements. de roulement a contact oblique, de lubrifiants spéciaux.....moi j'en suis resté aux roulements a billes classiques 6002 jeu C3 bien nettoyés avec une goutte d'huile moteur de synthèse...la roue lancée a la main tourne jusqu'a deux minutes. On doit pouvoir faire bien mieux aussi.
Je trouve que le raisonnement de seizetheday est intéressant. J'aimerais juste apporter une petite remarque quant à la condition de non glissement selon laquelle tu dis que les roues avant doivent rester parallèles. Or, (et j'ai à l'appui le guide du calcul en mécanique des éditions chevalier), pour éviter le glissement en virage il faut l'existence d'un centre de rotation unique. Ce dernier se trouve à l'intersection des perpendiculaires des vecteurs vitesses des 4 centre de gravité des roues.
Les roues arrières étant symétriques, le centre instantané de rotation appartient à la droite passant par l'axe des roues arrières. Pour tout point situé sur cet axe, il existe deux droites telles l'une D1 passe par le le centre de gravité de la roue avant gauche(cdg1) et l'autre D2 par le cdg de la roue avant droite (cdg2) et le sol. Les vecteurs vitesses de cdg1 et cdg2 ne peuvent par conséquent pas être parallèles (CQFD)
pour simbis
on avait monté des roulements a bille céramiques fourni par un équipementier
Tres cher et pas evident que ça amenait quelque chose
y'a beaucoup plus a gagner sur l'aero le CX mais aussi le maitre couple Scx
entre parenthèse ça me faisait marrer quand je voyais des équipes arriver avec des moteurs dignes de la nasa monté sur des voiture avec l'aero d'un boite a chaussure. ils avaient juste oublié que le moteur n'est la que pour compenser les perte du chassis
pour mitch
l'epure de jeantaut n'est qu'un compromis parce que a fort braquage elle devient fausse alors qu'avec les roues de charrette la condition du CIr identique pour les 4 roues est toujours respecté qulque soit le braquage
oui le type de roulement n'est peut être pas primordial, mais le montage peut être. Je vois beaucoup de roulements montés libres dans l'alésage et sur l'arbre. J'essaie quant à moi de bloquer dans l'aléasge, et laisser glissant sur l'arbre.
Pour le Cx et le maître couple, c'est vrai je n'ai pas été bien loin et il y a surement à gagner même si la vitesse de pointe de la gamine reste presque toujours sous les 50 km/h.
ou y a t'il des course de caisse a savon dans les ardenne?
salut
je voulait savoir ou il y a des course de caisse a savon dans les Ardenne?
merci de vos reponce.
le poid dans les roue est mauvais car ca n'a pas plus d'effet moteur que si il est ailleur et ca a plus d'effet d'inertie : donc ca diminue l'acceleration et ca fait plus d'energie a dissiper au freinage
dans une caisse a savon ou une bonne voiture on peut considerer les roulement comme presque parfait : ce n'est pas la qu'il faut chercher
l'energie perdue dans les pneu est peut etre proportionelle au poid mais pas plus
donc le poid n'aura pas d'inconvenient
par contre la resistance aero dynamique est absolument indepandante du poid donc augmenter le poid ne peut etre que profitable
autre avantage le poid doit etre ajouté le plus bas possible donc diminuer la hauteur du centre de gravité et ameliorer la tenue de route donc ameliorer la vitesse aceptable en virage et diminuer les coup de frein neccessaire
la seule contre indication a l'augmentation de poid serais un manque de rigidité du chassis ou des pieces importantes qui diminurait la tenue de route et diminurai la confiance du pilote
donc si il faut augmenter le poid plutot que de mettre un simple contrepoid il vaut mieux renforcer lourdement des pieces utiles a la tenue de route
une idée qui peut etre utile si la piste est accidenté et que des suspension sont utile : des suspensions sans amortisseurs sont mauvaise pour la tenue de route , mais les amortisseurs dissipent de l'energie a chaque bosse donc diminuent la vitesse : un tape cul descend plus vite
il faudrais inventer des amortisseur debrayable qui laissent la suspension se balancer dans les ligne droite et qui ne devienent efficace que quand on presse sur une pedale pour ameliorer la tenue de route dans les virages
Re : optimiser une caisse à savon
quelle est la taille (longueur) d'une caisse a savon car j'ai un chassis tres simple de 157.5cmen longueur. Cette taille est elle bonne? Faut'il que je le racourcise? (c'est une caisse a savon 2 place).
Bonjour, voici la réglementation de la fédération française pour la compétition dans toutes les catégories. Il faut prendre en compte de nombreux points qui concernent surtout la sécurité, car les chocs peuvent être violents....
http://caisses-a-savon-lyonnais.com/download.php?lng=fr
Bonjour,
j'ai lu les messages précédents et il y a des choses qui me "choquent", d'autres qui sont intéressantes.
Tout d'abord, au vu des écarts en temps cités entre les premiers de chaque course, il est clair que c'est le pilotage qui est à travailler en premier. Il va falloir regarder quelques courses pour apprendre les trajectoires et surtout anticiper plus qu'un virage pour ne pas se retrouver en difficulté dans la deuxième moitié d'un enchaînement, ce qui te pénaliserait en vitesse dans la prochaine ligne droite etc. La reconnaissance serait certainement très utile. Mais ça devrait être très rapide.
Ensuite, il faut se concentrer sur les suspensions, parce que je me verrais mal dans une descente bosselée avec une voiture très rigide. Privilégie un train avant plus souple parce qu'aux faibles vitesses évoquées, c'est à mon avis plus de sous-virage dont elle souffre. Elle se sentira beaucoup plus à l'aise.
Enfin, il y a l'augmentation de la masse et la réduction du maître couple S.Cx. Un des premiers intervenants a eu une remarque plutôt juste : pour des faibles pentes, à faible vitesse, mieux vaut privilégier la réduction des masses. Dans tous les autres cas (attention, sauf si le circuit est très sinueux et surtout sans suspension !), l'augmentation de la masse sera un gain, car pour une même accélération due au poids, pour une variation relative de la résistance au roulement négligée, l'accélération due aux frottements de l'air sera plus faible. De plus, il te faut améliorer l'aérodynamisme du "bolide", mais je ne pense pas que cela soit aisé, s'il s'agit d'une monocoque.
PS : pour les roulements, leur influence est négligeable s'ils sont bien entretenus, mais tu devrais plutôt monter serrées les bagues intérieures (les bagues tournant par rapport à la direction de la charge sont montées serrées) pour une usure moindre.
L'idée d'augmenter la masse des roues est pour moi très mauvaise (perte d'adhérence dans les zones de freinage ou de virage bosselées), tout comme celle de l'élévation du centre de gravité (risque de renversement, roues extérieures plus sollicitées en virage, roues avant plus sollicitées au freinage, d'où une adhérence plus faible).
