4 - Le sous-virage

Le sous-virage se produit lorsque les pneus avants perdent leur adhérence  avant les pneus arrières. Les roues avant ne réagissent alors plus très bien au braquage, le pilote à beau tourner le volant, la voiture continue sur une trajectoire qui tend à la faire sortir de la route par l'extérieur. Pour pouvoir récupérer la voiture d'un sous-virage, il faut augmenter immédiatement la charge verticale sur l'avant en levant le pied de l'accélérateur, voir en freinant légèrement ou mettre plus d’appui aérodynamique sur l’avant ou moins sur l’arrière. Le sous-virage peut aussi avoir pour cause une vitesse d'entrée trop élevée dans le virage. Une voiture sous-vireuse a un comportement stable contrairement à une voiture survireuse (voir figure 12).

Figure 12

5 - Le survirage

Le survirage se produit lorsque les pneus arrières perdent leur adhérence avant les pneus avants: la voiture part alors dans une glissade de l'arrière qui finit le plus souvent en tête à queue à cause de la force d’inertie; elle a tendance à vouloir trop rentrer dans le virage (voir figure 13). Pour se sortir de cette mauvaise situation, il faut contre-braquer légèrement tout en levant légèrement le pied de l'accélérateur pour essayer de rétablir l'adhérence des pneus arrières. Il ne faut surtout pas lever le pied trop brutalement, ni encore moins freiner brutalement car la charge verticale sur l'arrière chuterait, faisant baisser encore un peu plus l'adhérence des pneus arrières. Les meilleurs pilotes arrivent à maîtriser le dérapage de la voiture en jouant sur le contre-braquage et en accélérant très légèrement. Un survirage peut avoir lieu à 50 comme à 250 km/h.

Figure 13

6 - Comportement neutre de la voiture

Une voiture a un comportement neutre si lors d'un virage les roues avant perdent leur adhérence en même temps que les roues arrières. C'est le comportement idéal, car la voiture glisse le long de sa trajectoire, le pilote n'ayant pas besoin de faire de correction.

7 - Comportement stable/instable de la voiture

On dit qu'une voiture a un comportement stable si le fait de baisser brutalement la vitesse du véhicule ramène la voiture sur sa trajectoire initiale. Une voiture ayant un comportement sous-vireux ou neutre est dite stable. Une voiture survireuse a un comportement instable.

8 - Roulis et tangage

Une voiture peut prendre différentes positions par rapport à la piste (différents angles). Deux de ces angles sont le roulis et le tangage. Le roulis est l'inclinaison de la caisse par rapport à un axe horizontal longitudinal, inclinaison qui dépend de la force centrifuge en virage, mais également quand une roue passe sur un obstacle (un vibreur par exemple), ou sur une route en dévers. Il a des répercussions fâcheuses sur la tenue de route : les pneus glissent plus, le transfert de charge verticale est plus important (voir figure 14).

Le tangage est l'inclinaison de la caisse par rapport à un axe horizontal transversal, inclinaison qui dépend de la force d'inertie en freinage ou en accélération, mais également quand une roue passe sur un obstacle ou sur une route en montée. Ce comportement a les mêmes répercussions sur la tenue de route que le roulis (voir figure 15). Ces deux points ainsi que les deux suivants dépendent beaucoup des réglages de la suspension.

Figure 14

Figure 15

9 - Le rebond

Le rebond se produit lorsqu’une roue rencontre un défaut de la chaussée, dans le cas des F1 ce sera la plupart du temps les vibreurs. Le choc projète la roue vers le haut, les barres de suspension communiquent ce choc au ressort qui en absorbe une partie. Le choc passé, le ressort se détend, repoussant la roue en sens inverse (le tout se fait en sens contraire) au-delà de sa position initiale. L’huile et les gaz contenue dans l’amortisseur sont freinés par des clapets, ce qui freine les oscillations de la suspension.

En résumé, c’est l’amortisseur qui limitera l’effet du rebond, sinon la voiture sera instable dans les virages ou même en ligne droite et les risques de sortie de piste seront grands.

10 - Le lacet

Le lacet est un mouvement de rotation du véhicule autour de son axe vertical. On le qualifie d’embardée, de patinage ou de dérapage latéral. Cela se produit normalement lors d’un survirage et seul le pilote peut remédier à ce problème soit en lâchant l’accélérateur ou soit au contraire en appuyant sur l’accélérateur et ensuite le lâcher afin de pouvoir faire un tour complet (360°) comme on le voit souvent lors d’une course. Le choix d’accélérer ou de décélérer dépendra de l’endroit ou cela se produira.

Coefficients aérodynamiques

11 - Le contre-braquage

Il s’agit d’une manœuvre par laquelle le pilote peut corriger le glissement de la partie arrière de la voiture vers l’extérieur d’un virage; elle impose donc de tourner le volant dans le sens contraire à celui de la trajectoire.  Il peut être pris de trois manières :

1- Avec les quatre roues et l’axe de la voiture parallèles au bord de la courbe (cette condition n’est réalisable qu’à faible vitesse, lorsque la dérive des pneumatiques est nulle et dans les courbes à grand rayon); 2- Avec les roues avant très braquées et l’axe de la voiture parallèle au bord de la courbe (cas des virages abordés à grande vitesse avec une dérive importante des pneumatiques); 3- Avec les roues et l’axe de la voiture non parallèles au bord de la courbe ( c’est le cas d’un virage abordé au-dessus de la limite d’adhérence, en dérapage à haute vitesse). C’est dans ce dernier cas que l’on doit effectuer cette manœuvre car, puisque le déport arrière a un effet équivalent à une augmentation de l’angle de braquage, il faut que le pilote s’oppose à cet effet en tournant le volant dans le sens opposé à celui qu’exige la géométrie de la courbe.

Contre-braquage

Jim Clark en contre-braquage

Généralement, ce sont les voitures à essieu et moteur arrières qui sont susceptibles d’être plus souvent en contre-braquage, car l’effort de traction appliqué aux roues arrières réduit la valeur de l’adhérence transversale de celles-ci. C’est le cas des Formules 1 mais l’aérodynamisme est très efficace et limite ce défaut.

12 - La dérive

La dérive est la variation de trajectoire du véhicule due à la déformation transversale que subissent les pneumatiques quand ils sont soumis à l’action d’une force latérale. En pratique, cette force peut avoir diverses origines : vent latéral, force centrifuge en virage, dévers de la chaussée ou bien inclinaison de la roue (carrossage).

Théoriquement, la stabilité d’un véhicule est d’autant plus élevée que l’angle de dérive est plus petit. Mais même avec la technologie des pneumatiques actuels, il y a une limite à la réduction de l’angle de dérive. Un angle de dérive nul présupposerait un pneumatique absolument rigide dans le sens transversal, ce qui aurait une incidence néfaste sur les qualités d’adhérence et empêcherait toute progressivité des réactions transversales, celle-ci étant indispensable pour éviter des sollicitations instantanées brutales au dérapage, qui se traduirait par de brusques à-coups pour le pilote. Les pneus de Formule 1 seraient donc très appropriés pour avoir une petite dérive car ils sont larges et assez rigides, et ils ne se déforment pas tellement.

Effet de la dérive sur un pneu conventionnel.

Dérive en ligne droite

Dérive en virage

 

En fait, pour qu’une voiture soit stable, il faut que la résistance à la dérive de l’essieu arrière soit supérieure à celle de l’essieu avant, ou, en d’autres termes, que l’angle de dérive des roues avant soit plus grand que celui des roues arrières.

Les paramètres qui ont le plus d’influence sur la dérive d’un pneumatique sont : la pression de gonflage, la charge, l’intensité de la poussée, la vitesse, le type de carcasse du pneumatique et la largeur de la jante.

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