Le lest

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Le lest

Message par GT-Alex le Mar 11 Oct - 0:23

Version complète en mode "comment ça marche", ou pourquoi le réglage au lest est à éviter tant que possible.


On dit souvent que le poids est l'ennemi de la performance en automobile. C'est vrai, mais plus nuancé que ce que l'on pourrait croire. Commençons déjà par différencier le poids et la masse. Le poids est une force, résultante de la gravité exercée sur la masse, qui est la quantité de matière d'un objet. Le poids est une forme particulière de charge. Si dans le langage de tous les jours, on mélange perpétuellement ces termes, il est important de bien les redéfinir pour une bonne compréhension de la physique. Si habituellement, confondre poids et masse n'est pas gênant,

En automobile, le but est de tirer le maximum de l'adhérence que peuvent fournir les pneus, et pour cela, il faut évidemment qu'ils soient en contact avec le sol. Donc on veut avoir une certaine charge pour maximiser le coefficient de friction entre le pneu et la route (enfin ça c'est pour les virages). Bien entendu, comme toute chose, un pneu a une certaine résistance à l'effort et au stress, et il risque de se détruire si l'on y applique une force trop importante : l'indice de charge d'un pneu indique sa résistance maximale à l'effort. Alors, pourquoi ne pas faire que des pneus renforcés capables de tenir de grosses charges ? En dehors des considérations économiques, un pneu plus résistant sera plus rigide et se déformera moins facilement, et une certaine marge de déformation est nécessaire pour avoir de l'adhérence. Si la voiture sur laquelle on monte le pneu est trop légère, ou n'est pas capable de générer une force assez importante, le pneu ne sera pas "plaqué" au sol, ne permettant pas d'obtenir toute l'adhérence de la gomme. C'est d'ailleurs pour cela que certains pneus fonctionnent mieux dans certaines tailles, tandis que d'autres modèles seront plus efficaces dans des tailles usuellement montées sur des voitures plus grosses.

- Donc plus y'a de poids masse, plus il va y avoir d'adhérence sur les pneus ?

Hé bien, dans la limite où les pneus sont suffisamment résistants pour accepter la charge qu'on lui inflige, oui. Mais on peut exercer une charge sur un pneu sans forcément avoir une masse élevée, et c'est d'ailleurs préférable (on peut modifier la charge exercée sur une roue notamment par le pilotage ou le réglage de la suspension). Le poids / la masse, contrairement à la charge, a plusieurs effets négatifs. La première, la plus évidente, est qu'un objet de masse plus importante va requérir une force de propulsion plus importante pour être mis en mouvement. Autrement dit, s'agissant d'automobile, si l'on n'augmente pas la puissance pour compenser, l'accélération sera moins importante. Mais il est un autre problème causé par l'augmentation de la masse : l'augmentation de la force centrifuge. Lorsqu'un objet emprunte une trajectoire circulaire ou elliptique, il est soumis à une force l'entrainant vers l'extérieur du cercle. Cette force dépend de la vitesse, du rayon de la courbe et de la masse. Le rayon étant fixé par notre trajectoire, et puisque nous cherchons à augmenter la vitesse, le poids est ici l'ennemi qu'il faut absolument chercher à réduire.

- Ouais mais des fois, le lest, ça aide quand même à rendre la voiture plus facile à contrôler.

Parfois, ça peut aider. En aidant à charger plus l'avant ou l'arrière, mais aussi par la modification du centre de gravité. La force centrifuge s'exerce en réalité précisément sur ce point. En automobile, on peut considérer que le centre de gravité se situe au milieu de la largeur de l'auto, donc nous pouvons négliger ce paramètre pour se concentrer sur sa position dans le sens de la longueur. La répartition des masses de la voiture entre l'avant et l'arrière en est un bon indicateur, même si ce n'est pas toujours parfait : on peut considérer dans la plupart des cas que si le train avant supporte plus de poids, le centre de gravité est excentré vers l'avant de la voiture.

Si l'ensemble du véhicule subit toujours au final la force centrifuge, la position du centre de gravité va influer sur la manière dont il est affecté. Si vous avez du mal à visualiser, prenez une table, mettez vous sur le côté et tirez la vers vous perpendiculairement à sa longueur. Si vous placez votre main proche d'une des extrémités, celle-ci va s'approcher de vous plus rapidement que l'autre bout de la table. En automobile, la force centrifuge fera sous-virer une voiture lourde de l'avant, et sur-virer une voiture lourde de l'arrière.

- Mais comment qu'on fait alors, si il faut augmenter la charge là où on manque d'adhérence et lutter à la fois contre la force centrifuge ?

Hé oui, cela devient contradictoire avec la volonté que nous avons d'augmenter la charge sur les roues manquant d'adhérence en les lestant ! Il faut donc trouver un compromis, et pour ce faire, il faut comparer les différentes forces qui s'exercent en même temps.

Comme la force centrifuge, la charge que l'on peut exercer à la ré-accélération ou au freinage dépendent de l'importance, et donc de la vitesse à laquelle on les applique. En revanche, le rapport d'importance entre ces forces varie aussi en fonction de la vitesse. Sur des vitesses relativement faibles, la force centrifuge se ressentira moins comparativement à la charge exercée sur les pneus, mais il est aussi plus difficile d'augmenter cette charge radicalement par le seul freinage (voire même par l'accélération si la motricité est insuffisante). En conséquence, si vous rencontrez des problèmes d'équilibre à faible vitesse et que vous avez du lest à répartir, il faut placer le lest sur le train de pneus qui subit des problèmes d'adhérence. A contrario, lorsque la vitesse augmente, la force centrifuge va commencer à prendre le dessus par rapport à la charge au niveau de l'influence sur le comportement du véhicule. Donc si vous rencontrez plus de problèmes sur des virages rapides, alors il vaudra mieux placer le lest à l'opposé du train de pneus qui pose problème.

Il faut toutefois noter que le lest reste avant tout un handicap, et qu'il apporte plus d'inconvénients que d'avantages. Le comportement d'une auto peut-être altéré plus finement par l'ajustement des réglages de suspension et de géométrie. On peut notamment augmenter la charge, ainsi que la facilité à transférer plus de charge sur un train de pneus en diminuant la rigidité des suspensions ainsi que leur résistance à la compression, et en augmentant la résistance à l'extension. De plus, une suspension est dimensionnée en fonction de la masse supportée par la roue, ainsi que des éventuels appuis aérodynamiques, parmi d'autres paramètres, et ajouter du lest peut altérer l'efficacité de la suspension si celle-ci n'est pas assez rigide, ce qui contrebalance l'effet positif amené par le lest. Lest qui, à grande vitesse, va augmenter la force centrifuge et donc diminuer la vitesse de passage en courbe, même si il peut contribuer à améliorer l'équilibre de la voiture.

Enfin, si l'on se penche sur les voitures de course, ou toute voiture aux appuis aérodynamiques importants, alors l'influence du lest sur l'équilibre à haute vitesse devient très limitée, et ne se ressentira que lorsque l'adhérence aura été brutalement perdue. La charge aérodynamique sur ces voitures est en effet extrêmement importante, atteignant des dizaines, voire parfois des centaines de kilogrammes, sans pour autant influer sur la masse et donc la force centrifuge. Et même à faible vitesse, le lest aura peu d'influence sur ces voitures : les suspensions sont généralement déjà trop rigides pour ces vitesses là, et absorbent déjà plus de charge qu'il n'en faudrait.

Après, sur GT6, dans le cas de limitations exclusivement aux PPs, il est parfois légitime de se demander s'il n'est pas préférable de mettre un peu de lest pour avoir plus de puissance en contrepartie. Mais d'expérience sur GT5, sur un combo mono modèle, rester le plus léger possible était toujours nettement plus efficace.


Pour résumer ce qu'il faut faire lorsque l'on a un lest imposé :

- la voiture sous-vire à basses vitesses : lest sur l'avant.
- la voiture sur-vire à basses vitesses : lest sur l'arrière
- la voiture décroche de l'avant à hautes vitesses : lest sur l'arrière
- la voiture décroche de l'arrière à hautes vitesses : lest sur l'avant


Prenons en exemple le comportement naturel de voitures ayant une répartition des masses déséquilibrée de base :

- une traction telle qu'une Clio RS est lourde de l'avant car cela est nécessaire pour obtenir suffisamment de motricité sur les roues avant. De plus, ce sont des voitures généralement relativement peu puissantes, dont on attend une certaine agilité. La répartition du poids sur l'avant permet donc d'obtenir un train avant qui transmet mieux la puissance au sol, et qui va mieux engager dans les enchainements serrés.

- une voiture à moteur arrière en sac à dos, comme une vieille 911, va permettre de se propulser hors des virages comme une catapulte grâce à une motricité extrêmement importante. En revanche, elle sera délicate à piloter car le manque de charge sur l'avant la rendra sous-vireuse à basses vitesses, tandis que la force centrifuge rendra l'arrière prompt à se faire la malle à haute vitesse. En plus de ça, le décrochage sera généralement assez brusque, et à haute vitesse, les roues avant sont parfois à la limite de décoller à cause de l'aérodynamique de la voiture (mais c'est un autre sujet)

- les propulsions avec répartition des masses approchant des 50/50, telle que mon MX-5 par exemple, sont souvent considérées comme idéales car plus prévisibles, et donc faciles à appréhender. C'est typiquement l'école de pilotage, qui va répondre directement à la théorie. Tous les transferts de masse vont provoquer l'effet auquel on s'attend, et l'adhérence disponible entre l'avant et l'arrière est généralement similaire, permettant un équilibre à priori neutre. Jouer avec son pilotage ou les réglages est donc aisé et plaisant.



Z'avez des questions ? Laughing

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