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Pourquoi les voitures de course ont-elles besoin d'une suspension ?
Question
Considérez les voitures de course F1 ou NASCAR. D'après ce que je comprends, ces voitures ne sont pas soumises à des routes ondulantes et troublantes qui produisent des mouvements de tangage ou de rebond importants. Les pistes semblent assez nivelées. 
En ce qui concerne le roulement, n'y aurait-il pas de roulement s'il n'y avait pas de suspensions en premier lieu. Alors, pourquoi ces voitures nécessitent-elles des suspensions ? Pourquoi ajouter du poids supplémentaire ?
Réponse populaire
Les suspensions font deux choses :
- elles adoucissent une conduite cahoteuse, et en tant que telles sont plus une chose de confort. En fait, les suspensions des voitures de série sont réglées en usine pour une sorte de compromis entre confort et performances. La F1 et la NASCAR auront un réglage fortement orienté vers la performance, bien sûr. Si vous conduisez des voitures différentes, vous remarquerez que, sur la même route, certaines voitures se sentiront très douces et même tandis que d'autres vous donneront une conduite plus cahoteuse. Vous remarquerez également qu'en prenant les mêmes virages à la même vitesse avec des voitures différentes, certaines voitures resteront simplement à niveau, tandis que d'autres s'inclineront très fortement. Tout est question de réglage de la suspension : voulez-vous conduire un canapé confortable ou un kart à pédales sportif ?
- ils enfoncent les pneus dans la chaussée et essaient de les maintenir enfoncés malgré les les irrégularités et la conduite du conducteur
Ce dernier élément doit également être divisé en deux, car il y a deux choses contre lesquelles la suspension lutte pour maintenir les pneus enfoncés dans la chaussée :
- irrégularités de la route : en gros, ces bosses, nids-de-poule, bordures molles, même juste un changement de profil d'une transition d'une route plate à une montée et vice versa. La F1 et la NASCAR en ont également besoin, car les courses sur ovale ont des courbes inclinées se transformant en un tablier plat et les parcours sur route ont des trottoirs.
- conduite du conducteur : essentiellement, à peu près tout ce que vous faites avec le volant, l'accélérateur et la pédale de frein à des vitesses supérieures à 20 km/h renverseront littéralement le poids de la voiture. Une répartition inégale du poids entraînera le blocage des roues (au freinage) ou le dérapage (pendant le braquage) ou le patinage (pendant l'accélération). Si nous regardons le dernier cas (accélération), le poids se déplace vers l'arrière, plaçant plus de poids sur les roues arrière et moins de poids sur la roue avant. Si la voiture est à traction avant, le poids réduit à l'avant permettra aux roues avant de casser la traction plus facilement, et donc de glisser, alors qu'une voiture à roues arrière bénéficiera du transfert de poids à l'arrière en accélération et aide les pneus à maintenir la traction. La suspension travaille pour réduire ce transfert de poids.
Puisque les voitures de F1 et les NASCAR font beaucoup d'accélération , freinage et direction, leurs performances bénéficieront d'une suspension bien calibrée.
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Le transfert de poids est une composante de la physique et de Mère Nature.
La plupart des gens sont douloureusement trompés en pensant à des choses comme "barres stabilisatrices" et "barres anti-roulis", "ressorts rigides" et autres empêcher le transfert de poids. Tout simplement faux.
La vérité est que RIEN n'empêche le transfert de poids. Vous pourriez être en mesure de garder les zones de contact des pneus plus plates sur la surface pour fournir plus de « traction » et de « force de virage ». Mais comprenez aussi que tout ce que vous faites avec une suspension indépendante pour réduire « l'indépendance » entre les côtés MALNE une extrémité ou l'autre du véhicule.
Hein ? Bien que l'effet de barres stabilisatrices plus grandes ou de ressorts plus rigides puisse être un gain net dans les performances en virage, il le fait en équilibrant les couples de roulis de manière à retirer les performances ultimes d'un côté ou d'une extrémité, l'objectif étant de équilibrer le véhicule et avoir des couples de roulis plus neutres.
C'est une façon élégante de dire si vous avez 4 doigts sur votre main droite et 5 sur votre gauche, vous pouvez couper un doigt gauche pour plus d'équilibre . Aucun ressort de suspension ou dispositif de levier ou de barre de torsion "ajoute un doigt".
SO.... [toux]
Suspension sur une voiture de F1, ou simplement n'importe quelle voiture , même sur des parcours lisses en verre miroir est absolument indispensable. Il utilise une physique intelligente et une force d'appui aérodynamique pour se faufiler sur Mère Nature et aller plus vite. Ces gars-là sont à la pointe de la performance, avec des milliards derrière eux.
Bon sang, je me souviens quand Ferrari (je pense ; je suis vieux) a fabriqué un bras de commande supérieur (une pièce ! ) qui n'avait pas besoin de ressort - il avait une section plate d'un matériau stratifié étrange qui fléchissait et servait de ressort ainsi que de bras de commande. Ils coûtaient des milliers chacun et devaient être remplacés après chaque course en raison de la fatigue.
Les voitures de course, en particulier les monoplaces, ont en effet une suspension très rigide avec relativement peu de débattement, dans une voiture de F1, environ 50 % du débattement de la suspension provient de la flexion des pneus.
Les voitures de performance sont soumises à des charges très élevées chaque fois qu'elles accélèrent, freinent ou changent de direction, ces charges sont finalement transférées à la piste par les pneus et la quantité de charge qu'un pneu peut transmettre avant qu'il ne commence à glisser est fonction de la charge verticale qui le pousse vers le bas sur la voie.
Une grande partie du rôle de la suspension est de contrôler la façon dont ces forces sont réparties entre les pneus. Ceci est encore compliqué par le fait que les voitures avec une carrosserie générant une force d'appui sont très sensibles aux changements de hauteur de caisse et d'angle d'inclinaison, en particulier dans le cas d'une force d'appui par effet de sol.
De même la hauteur de caisse et l'angle d'inclinaison peuvent être affectés par la vitesse, à des vitesses plus élevées, les ailes produisent plus de force d'appui et donc plus de compression de la suspension.
La suspension de course fournit également une capacité de réglage aucun véhicule n'est parfaitement rigide il y aura toujours une certaine flexion dans la carrosserie et les pneus mais la suspension réglable permet d'ajuster très précisément les comportements mécaniques du châssis. Gardez à l'esprit que nous parlons ici de marges de performance très fines et d'interactions complexes entre le châssis, les pneus et l'aérodynamisme.
Il est également important de garder à l'esprit que les pistes de course ne sont pas nécessairement parfaitement lisses et à des vitesses de course (la vitesse moyenne d'une voiture de F1 est d'environ 120 mph) l'effet d'irrégularités même modestes sur la piste la surface est considérablement agrandie. De même, la plupart des pistes ont des bordures considérablement surélevées que les voitures doivent pouvoir couper (au moins) pour de meilleures performances.
Il convient également d'ajouter que les roues doivent être fixées à la voiture d'une manière ou d'une autre et que les charges sont les mêmes, que les poutres qui les maintiennent bougent ou non, il est donc discutable de savoir s'il y aurait une économie de poids significative en supprimant la suspension. Gardant également à l'esprit que les voitures de F1 utilisent généralement des ressorts de torsion qui sont assez petits.
Monaco, une piste de F1, est sur la voie publique bien évidemment fermée pour la course, mais pas parfaitement lisse donc la suspension est toujours nécessaire également pour l'effet du transfert de poids.