LE CARENAGE

Publié le par J.marc

B.9

LE CARENAGE




1. HISTOIRE DU CARENAGE

2. A QUOI SERT LE CARENAGE

3. LE CX & SCX

4. L'AERODYNAMISME

5. LA SOUFFLERIE

6. PRESSION ET DEPRESSION

7. COMPLEMENTS DE CARENAGE

8. LES MATERIAUX

9. LE CASQUE


RC 51
HONDA RC 51 RVT

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B.9 1 HISTOIRE DU CARENAGE



L'HISTOIRE DU CARENAGE

S'il participe peu � la rigidit� m�canique de la moto, il facilite la pénétration dans l'air d'un véhicule en mouvement. Il canalise les flux d'air.

Bien que le mot "car�nage" s'applique plus sp�cifiquement � l'a�rodynamisme, nous utiliseront ce terme pour d�signer tous les �l�ments de la carosserie.

Comme tous les autres �lements majeurs de la moto, � l'origine le "car�nage" �taient plus que basique.

Les premiers �l�ments de carosserie furent le reservoir et le garde boue.

Ces deux �l�ment rest�rent tr�s longtemps les seules pi�ces de carosserie des motos.

Si � l'heure actuelle un reservoir ou un garde-boue est profil� pour �tre un �lement de car�nage et non plus de carroserie, il a fallut attendre de nombreuses ann�es pour que ce genre d'�volution se fasse.

En fait il y a encore pas si longtemps, le seul but du reservoir �tait de contenir le carburant; et la fonction du garde boue �tait d'�viter les diverses projections de la roue sur le pilote.


Quelques vehicules, à lépoque, g�n�ralement produit en un exemplaire unique; ont disposait d'un car�nage, mais dont le but recherch� de ces engins �tait battre un record de vitesse.


NECKARSULMER NECKARSULMER (Anc�tre NSU, Mod.1902)
La diff�rence entre ces deux motos est plus qu'�vidente.

En haut: On parlera de carosserie.
En bas: De car�nage.

KAWASAKI ZX7-R (Mod.1997)
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B.9 2 A QUOI SERT LE CARENAGE:


???
Les flux d'air circulent mal

A QUOI SERT LE CARENAGE


De nos jours la fonction principale du car�nage est d'améliorer "l'a�rodynamisme" de la moto.

L'a�rodynamisme s'exprime, en simplifiant, de la fa�on suivante:

L'air exerce sur un corps en mouvement des forces de frottement. (Viscosit�)

L'air exerce aussi sur ce m�me corps en mouvement: Des surpressions � l'avant, et des d�pressions � l'arri�re.

Le solide doit donc vaincre deux forces: Celle du frottement, et celle du d�placement d'air.

L'air qui se trouve � l'avant doit �tre d�placé � l'arri�re du v�hicule.

Plus le v�hicule oppose de r�sistance � l'air, plus il doit d�penser d'�nergie pour arriver au m�me r�sultat qu'un v�hicule a�rodynamique.

???
Les flux d'air glissent sur la forme
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B.9 3 LE CX & SCX:


LE CX & SCX


Pour calculer la p�n�tration dans l'air on parlera de CX: (Un co�ficient sans dimensions)

Le Cx est le coefficient de tra�n�e, de r�sistance � l'avancement. Pour qu'un v�hicule soit dot� d'une bonne a�rodynamique le CX doit �tre faible.

Le SCx est le produit de la surface frontale par le coefficient de train�e. (Soit le Cx) Il faut qu'il soit le plus petit possible.

En ce qui concerne l'a�rodynamique des voitures ou de l'a�ronautique, peu de param�tre sont applicables.

Si on fait une comparaison entre une voiture et une moto. Plusieurs principes de l'a�rodynamisme de la voiture ne s'appliquent pas:

- L'effet de sol: Sur les Formule 1 ou les "supercars".
- Les ailerons, jupes et autres spoilers.

Un voiture vire "� plat", du moins dans l'absolu. La stabilit� d'une voiture est verticale.

Pour la moto, la prise d'angles est in�vitale � la moindre courbe.

Si on appliquait des ailerons sur une moto, au moindre changement de cap vertical, la moto serait d�s�quilibr�e. Pire, �quip�e d'ailerons, la moto perdrait l'adh�rence de ses pneumatiques en virage encore plus rapidement que si elle n'avait pas d'ailerons... Int�r�t nul !


La tra�n�e est une force qui s'exprime en Newton (N)

T = 1/2 (r.V2S.Cx)

S: Surface frontale en m2.
r: Densit� de l'air (g/m3).
V: Vitesse en m/s. .
Cx: Coefficient de tra�n�e ..

 
1300 GSX-R

La puissance a�rodynamique dissip�e se calcule par la formule:

W = 1/2 (r.V3.S.Cx)


Dodge VIPER GTS
En virage la voiture vire selon un axe vertical.
Elle a tendance s'�craser sur ses suspensions ext�rieures.

 
Ducati 748
En virage la moto vire en prenant de l'angle.
Plus sa vitesse sera �lev�e plus l'angle se refermera.

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B.9 4.1 AERODYNAMISME:


L'AERODYNAMISME:

Sur une moto, il se divise en trois r�gions distincte.

L'avant:


- La bulle
- Les r�trovisseurs
- La t�te de fourche
- Le Garde boue
- La t�te du pilote

Le centre:

- Les flancs
- Le dos du pilote

L'arri�re:

- Le dosseret de selle
- La roue arri�re
- Le ou les pots

MV Agusta F1
MV Agusta F1
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B.9 4.2 APPLICATION DU CX & SCX:


Application du Cx & SCx

Yamaha YZF 1000
YAMAHA YZF 1000


La Yamaha R1 est une moto tr�s fine.

Pourtant, il lui faudra 13 chevaux de plus qu'une Aprilia RSV pour atteindre les 260 Km/h.

Il faut moins de puissance � l'Aprilia, gr�ce � son execllent SCx de 0,3010.



Aprilia RSV 1000
APRILIA RSV 1000
Comme quoi il ne suffit pas d'avoir que des chevaux pour rouler vite !!!
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B.9 5 LE CARENAGE EN SOUFFLERIE:


LA SOUFFLERIE:

La soufflerie est un proc�d� qui permet de voir l'�coulement d'air à la surface d'un car�nage.

En soufflerie, on represente l'air par divers moyens. Cela permet de le mat�rialiser sur le car�nnage et du coup de voir:

 - L'�coulement de l'air. (En Bleu)
 - Quels sont les endroits ou il se cr�e des turbulences, et donc des train�es.
 - S'il joue son r�le extracteur de chaleur correctement. (En Orange)

Exemple de matérialisation: Fumée, Eau pulvérisée, Fils de laine collés au carénage avec une soufflerie


Triumph 1200 Trophy
Suzuki 1300 GSX-R

En pratique, sur la surface d'un car�nage se trouve une "enveloppe" d'air.

Cette couche, appel�e "couche limite" adh�re � la paroi.

Cette couche limite forme un petit matelas d'air, stable, qui fait effet de "lubriffiant".

Son but est de laissé glisser l'air qui �pouse parfaitement la forme du car�nage.

Ces vingt derni�re ann�es le car�nage est pass� du stade "protection du pilote" au stade "a�rodynamisme".

Tous les �lements de la moto doivent �tre �tudi�s avec soins, que ce soit la bulle ou les r�trovisseurs, qui sont des �l�ments "saillants" de la moto, aux �l�ment en "creux", comme les prises d'air.

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B.9 6 LES PRESSIONS & DEPRESSIONS:


PRESSION & DEPRESSION:

Tous les v�hicules qui doivent "d�placer" de l'air quand ils avancent, cr�ent une pression sur le volume d'air qu'ils poussent. Et un "vide" que l'on nomme d�pression � l'endroit qu'il quitte.

Dans l'absolus ce n'est pas visible. Mais dans la pratique il faut aider � canaliser ces flux d'air pour qu'ils se d�placent le plus rapidement possible de l'avant � l'arri�re de la moto, et ce sans cr�er trop de perturbations.

La zone de pression est le plus couramment localis�e sur l'avant et les c�t�s du car�nage.

Les zones de d�pression sont localis�es derri�re les roues.

La d�pression derri�re la roue avant est utilis�e comme extracteur d'air en alimentant en air les surfaces de refroidissement.

Pression PRESSION
D�pression DEPRESSION
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B.9 7 COMPLEMENTS DE CARENAGE:

Suzuki TL 1000 R
1. Capot de selle: "Bec de canard".

COMPLEMENTS DE CARENAGE:

Garde boue avant:

Quelques fois, ils sont munies de d�flecteurs qui permettent de d�vier les turbulences caus�es par la fourches et les freins. (3)

Ils peuvent, mais c'est assez rare, servir de conduit de refroidissement pour les freins.


T�te de fouche:

Elle poss�de, sur de plus en plus de sportives, une admissions d'air forc�e, dans le but de "suralimenter" la carburation en air frais. (2 & 10)

Voir le chapitre dans la carburation sur la "suralimentation" (A.2 3)


Les r�troviseurs:

Toute pi�ce pro�minente est obligatoirement source de prise au vent. Et doit de pr�f�rence �tre profil�e. (6)

Les r�troviseurs et les clignotants sont directement concern�s par ce constat.

Donc certains constructeurs ont donc int�gr� ces deux �l�ments dans une seule et m�me pi�ce. (4)


La bulle:

Sûr de plus en plus de basique demi-car�n�es ou de GT, le bulle poss�de une ouverture qui permet de g�rer les pressions et les d�pressions caus�es par sa simple pr�sence.(14)


Flancs de car�nage:

Sur la motos car�n�es en g�n�rale, et sur les sportives en particulier, on trouve des a�rations qui servent � l'extraction d'air chaud d�gag� par le moteur. (7)

Certaines grosses GT ou GT sportives comportent un "raccord" de car�nage qui relie les flancs au reservoir passant par dessus le cadre. (11)

Certains flancs, sur les GT ou les utilitaires car�n�s poss�dent des "fusibles" de car�nage. Ces appendices (g�n�ralement profil�s) servent � �pargner les flancs de la moto en cas de chute. En effet c'est uniquement cette pièce qui casse. (12)

Il n'est pas rare de voir certains "fusibles" jouer ausi le r�le de stabilisateur � haute vitesse .(5)

Sur les motos demi car�n�s, il n'est pas rare de voir un sabot moteur. Si son c�t� esthetique est ind�niable, il a d'autres fonctions, soit celui de bac "r�cup�rateur" d'huile. (utilisé surtout en compétition) soit celui de canaliser la d�pression caus�e derri�re la roue avant. (13)


La coque arri�re:

On y retrouve des formes favorisants l'�coulement de l'air dûe aux perturbations g�n�r�es par le pilote. Que ce soit un �coulement lat�ral (9), Ou un �coulement depuis le dos du pilote (1)

Sur les sportives poss�dant un ou des �chappements sous la selle, la coque arri�re est souvent munie d'a�rations. (8)


Suzuki TL 1000 R
2. Prises d'air forcé.
Honda 1100 CBR XX
3. D�flecteur chevauchant la fourche.
Honda 1100 CBR XX
4. R�troviseur + Clignotant.
Kawasaki ZX-12R
5. Stabilisateur Haute vitesse.
Kawasaki ZX-12R
6. Retroviseur profil�.
Ducati 916
7. Ecopes de refroidissement.
Ducati 916
8. Refroidissement �chappement.
Bimota SB8R
9. "T�te de Cobra".
Bimota SB8R

10. Air forc�.
Honda 1100 Pan European
11. "Raccord" de car�nage.
Honda 1100 Pan European

12. "Fusible" de Car�nage.
Triumph 955 RS
13. Sabot moteur.
Triumph 955 RS

14. Bulle � d�pression.
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B.9 8 LES MATERIAUX:



LES MATERIAUX :

Si une carosserie de voiture est g�n�ralement en acier, il n'est pas vraiment concevable d'en faire de m�me sur les motos.
Et pour cause, une moto doit être l�gere.

Pour obtenir plus de légerté, on a remplac� l'acier et la fonte par de l'alluminium pour la partie cycle, et le partie m�canique...

Eventuellement l'aluminium peut même �tre aussi remplac� par du Magnesium, voir du titane...

Dans la recherche de l'allégement de poids d'une moto, le car�nage est lui aussi concern�.

Si on a longtemps utilisé l'acier pour les pi�ces de carosserie des motos, maintenant, on utilise principalement des mat�riaux tel que la fibre de verre ou l'ABS, voir m�me le carbone.

Apparue vers la fin des ann�es 1960, la fibre de verre a vu son utilisation sur les deux roues que tardivement.

La fibre de verre, l'ABS et le carbone ont tous les trois un avantage en commun: Le formage d'�l�ment dans un moule.

Si la fibre de verre � été utilisé en son temps, elle a �t� remplac� par des d�riv�s du plastique tel que le PVC, ABS ou polycarbonate.

On peut aussi retrouver du Kevlar; qui peu absorber les impacts et les chocs.

Mono-bras MV F4
Mono-bras MV AGUSTA F4:
Magn�sium 4,1 kg.
Mono-bras MV F4
Mono-bras MV AGUSTA F4:
Alluminium: 6,6 kg.
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B.9 9 LE CASQUE:



LE CASQUE :

Le casque est un �l�ment qui participe � l'a�rodynamisme global de l'ensemble: Moto +Pilote.

Son a�rodynamisme n'est flagrant que dans le cadre des motos sportives ou semi-sportives, ou il participe � l'�coulement de l'air.

Les mat�riaux qui composent un casque sont en g�n�ral des polycarbonate multifibre, des fibres composites, ou du carbone.

Pour �viter une surchauffe de la t�te du pilote, qui lui ferait fondre les plombs, ce qui lui ferai faire n'importe quoi, les ingenieurs on appos� sur les casques des a�rations qui facilite la dispertion thermique. Cela fonction un peu comme le ventilateur sur un processeur.

Serieusement, certain casques disposent de syst�me de ventilation ou d'apendices a�rodynamiques.

D'une mainère générale les casques sont eux aussi profilé pour l'écoulement de l'air.

Casque Bieffe Casque Shoei TXR Casque Simpson

Publié dans mécanique moto

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