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Est-il prudent de conduire dans des conditions de course avec des écrous de roue manquants ?
Question
Vous savez parfois que vous lisez quelque chose et que vous pensez "Quoi ?"
Eh bien, seriez-vous heureux de conduire une voiture de 900 BHP dans une compétition avec des écrous de roue manquants ? Apparemment, NASCAR a introduit un changement de règle afin que les équipes n'aient plus à installer tous les écrous de roue après un changement de pneu. Cela peut voir certaines voitures sur la piste avec seulement trois des cinq écrous de roue montés.
En outre, l'un des pilotes de la saison prochaine, Tony Stewart, vient de se voir infliger une amende de 35 000 $ pour avoir exprimé cette opinion selon laquelle cela peut être dangereux.
La raison apparente du changement de règle est qu'ils espèrent réduire le nombre de mécaniciens dans la boîte lors d'un arrêt au stand.
J'ai ma propre opinion sur pourquoi ce n'est pas la bonne chose à faire. Au début des années 1980, les ingénieurs de Lancia, travaillant comme équipe d'entretien sur la voiture Lancia 037 du groupe B, ont conçu une clé qui consistait essentiellement en plusieurs barres d'extension de même longueur avec des douilles magnétiques à l'extrémité. La clé "d'entraînement" fonctionnerait dans la direction opposée à ce qui était nécessaire et tournerait un engrenage central pour entraîner chaque douille en même temps. Cela signifiait que tous les écrous de roue pouvaient être retirés et remontés par un seul mécanicien.
< img src="https://i.stack.imgur.com/wMkqr.jpg" alt="Clé à écrous multiples">
L'alternative évidente à cela est un simple de style F1 écrou central sur un grand axe.
NASCAR semble avoir ignoré cette solution technique et a simplement changé les règles pour permettre ce que j'appellerais personnellement des roues mal montées.
Maintenant, je' J'ai personnellement utilisé une voiture avec un écrou retiré de chaque roue après que quelqu'un a essayé de voler mes roues, a retiré tout sauf l'écrou de blocage d'une roue et a évidemment emporté les écrous avec eux. Cela n'a été fait que pour ramener la voiture à la maison où les écrous manquants ont été remplacés.
J'ai également vu les dommages qui peuvent être causés à une roue avec un écrou de retenue mal monté car la Viper a fait un tour complet de Silverstone avec une roue avant mal montée. À son retour aux stands, la roue était pleine de copeaux et considérablement endommagée.
Alors, ma question est la suivante ; Considérez-vous qu'il est sûr d'utiliser une voiture avec des écrous de roue / écrous de roue manquants ?
(Toute personne impliquée professionnellement dans NASCAR ne devrait probablement pas répondre à cette question de peur de recevoir une amende également).
EDIT
Comme suggéré, pour clarifier ce que je veux dire par "est-ce sûr ?"
Je me suis demandé s'il y avait des calculs d'ingénierie qui être appliqué à différentes configurations d'écrous ? Y a-t-il probablement une augmentation des défaillances dans la configuration à écrou de roue réduit ? Y a-t-il eu des études de cas à ce sujet ?
Je ne veux pas seulement une opinion sur « Oh, je pense que ça ira. » ou "Oh, je ne pense pas que ce soit une bonne idée."
Réponse acceptée
Tout simplement, non, ce n'est pas sûr. Si les spécifications d'un constructeur automobile indiquent 5 goujons, c'est parce qu'ils ont fait leurs devoirs sur les forces impliquées. Pensez au pire des cas : freiner fort tout en tournant brusquement sur une surface rugueuse. La masse de la voiture, agissant à un angle aigu par rapport à la jante, descend sur les pattes de roue avec une force g proportionnelle à la décélération x masse. Si la roue est au point où les deux goujons manquants sont alignés verticalement, toute cette force est supportée par le seul ergot laissé de ce côté de l'axe de la roue - une recette pour des fils dénudés, des roues qui vacillent et dans une course : des blessures ou pire.
Cette 'décision' est mortelle.
En termes mathématiques, la roue a maintenant 3/5 de la résistance, avec 5/3 de la charge appliquée à chaque goujon. Pas sûr du tout.
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Les ingénieurs conçoivent généralement des pièces pour résister à une charge supérieure à ce qu'ils sont réellement censés voir. Ceci est connu comme un "facteur de sécurité" et garantit que les pièces ne tomberont pas en panne lorsque des circonstances atténuantes sont rencontrées où le produit est soumis à une contrainte au-delà des calculs de conception considérés. Étant donné que NASCAR est un type de course très spécifique avec des cas de charge (en principe) bien compris et des tonnes de données de télémétrie, il est raisonnable de supposer qu'ils peuvent exécuter un FOS inférieur à vous (l'amateur sans millions à dépenser en R&D et sans cent d'ingénieurs et d'analystes de données sur le personnel) ou les fabricants typiques (qui doivent tenir compte des conditions d'utilisation par toutes sortes de personnes, pour toutes sortes de fins, dans toutes sortes d'environnements, partout dans le monde) le permettraient normalement.
Par exemple, disons qu'un seul goujon a une résistance au cisaillement de 160 ksi. Si nous avons cinq goujons et que nous supposons une répartition parfaitement uniforme de la charge (par souci de simplicité, nous ne considérerons que les goujons et uniquement le couple des roues, que nous supposerons à nouveau simplement appliquer uniquement la charge de cisaillement) que notre modèle à cinq goujons peut gérer jusqu'à 800 ksi de charge totale avant d'échouer.
Maintenant, si nous savions que le concepteur a ciblé un FOS de 4, cela signifie que la conception est capable de gérer 4 fois la charge normale attendue, donc si nous divisons 800ksi par 4, nous pouvons déterminer le total attendu la charge normale est de 200ksi.
Théoriquement donc, nous devrions, dans des conditions normales attendues, être capable de manipuler "en toute sécurité" cette charge avec seulement 2 goujons (200/2 vaut 100 ce qui est inférieur à 160).
Enfin, quelques points à considérer avant de jeter la moitié de vos écrous de roue :P
Pour commencer, nous (vous et moi) ne savons pas quelles sont les charges d'origine ou quel est le nombre FOS conçu - ce n'est pas quelque chose dans les fiches techniques, et vous ne savez pas si c'était 1,5, 2, 4 ou 6 - donc sans faire tous les calculs nous-mêmes pour déterminer les charges normales, et en sachant tout sur la conception, nous pouvons' t dire objectivement si 1 ou 5 clous sont "sûrs".
Deuxièmement, les voitures de course roulent assez souvent à un FOS BEAUCOUP inférieur à celui des voitures de série. C'est ce que vous appelez « repousser les limites » et c'est en partie la raison pour laquelle les choses se cassent beaucoup plus fréquemment sur les voitures de course et très différemment que sur les voitures de série. Ainsi, là où une voiture de production normale peut exécuter un FOS de 5, une voiture de course peut fonctionner à 1,5 - ce qui leur permet d'enlever plus de matière et d'économiser du poids (ou dans ce cas du temps) avec le compromis étant moins de marge d'erreur et plus de risque de casser quelque chose.