L’erreur est humaine

Mail du 23/07/2020

Julien Vaïssette

Fanatique d'Excel, adepte de Camus & ingénieur en mécanique ・ Suivez la conception de mon prototype de moto électrique en cliquant ici.

Encore une fois, mon instinct m’a envoyé dans la mauvaise direction

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Salut à tous,

Je suis fasciné par la complexité qui se cache derrière la conception d’une moto.

Cette semaine, j’explore ce qui lie les performances d’un moteur avec la vitesse maximale d’une moto. Pas que je sois un amateur des grandes vitesses (c’est même l’inverse, je me préfère en un morceau qu’en bouillie contre un platane), mais par goût de la mécanique.

Quand j’ai commencé la semaine, j’avais une idée derrière la tête.
Je voulais vérifier deux hypothèses : la première, c’est que le choix du rapport de transmission (4,5 pour la SR/F et 9,71 pour la Livewire) importe autant que le choix du moteur.

C’est ce que nous avons vu hier et avant-hier.
Ça, c’est l’hypothèse des ressources. On pourrait le comparer à un parcours scolaire : selon cette hypothèse, nos notes dépendent uniquement de nos capacités et de notre investissement.

Mais il y a une autre hypothèse.
C’est l’hypothèse de la conjoncture. Nos notes peuvent dépendre aussi de la difficulté des examens et de l’exigence de nos professeurs.

Dans le cas de notre moto, c’est le même principe.
Ce qui décide de sa vitesse maximale peut être soit la capacité de son moteur, soit les efforts contraires qui la ralentissent. Et mon but, c’était de voir lequel de deux était le facteur discriminant.
Instinctivement, je penchais pour la deuxième explication.

Mais mon instinct n’est pas toujours très affûté. Et mes calculs me l’ont prouvé, cette fois encore.
Pour vérifier ça, il faut faire un bilan des efforts qui s’appliquent sur notre moto. Il y en a 3 :

  • La résistance de l’air qui dépend de l’aérodynamisme de la moto et de sa vitesse,
  • La résistance du sol, qui dépend de son poids et de ses pneus,
  • Et l’inclinaison de la route, car il est plus simple de descendre que de monter.

On peut d’ores et déjà supprimer l’effort créé par l’inclinaison de la route. Car si on veut connaître la vitesse maximale réelle d’une moto, on se place nécessairement sur sol plat.

La suite, c’est de calculer la puissance totale dispersée par les 2 autres efforts (air et sol) pour la comparer à la puissance disponible dans la roue selon la vitesse de la moto.
Cette phrase est très longue.

La courbe sera peut-être plus évocatrice :

image.png

J’ai donc tracé 3 courbes.

En bleu et en orange, ce sont les 2 mêmes courbes que dans le mail d’hier. Elles représentent la puissance que le moteur envoie dans la roue arrière de chacune des 2 motos électriques.
En gris, c’est la courbe de la puissance dissipée par le sol et l’air en même temps que la vitesse augmente.

L’idée, c’est que tant que les courbes oranges et bleues sont au-dessus de la courbe grise, la moto est capable d’accélérer. Si elles passent en-dessous, ça voudra dire qu’il n’y a plus assez de puissance disponible pour accélérer.

Ce qui amènera à une perte de vitesse.

On voit très clairement que les courbes oranges et bleues ne croisent jamais la courbe grise. C’est bien la preuve que mon instinct m’a trompé, puisque j’aurais imaginé que la courbe grise viendrait croiser les 2 autres avant la fin.

Ainsi, quand j’ai évoqué hier les deux réponses induites qui peuvent expliquer la différence de vitesse maximale entre la SR/F et la Livewire, je me suis trompé.

Il n’y a qu’une explication, c’est celle du tandem moteur/transmission.
L’autre explication que nous avons vérifiée aujourd’hui est cruciale en de nombreux points (puisque c’est elle qui décide de l’accélération), mais elle n’est en aucun cas celle qui impacte la vitesse maximale des deux motos.

Décidément, j’en apprends tous les jours.

À demain,

Julien

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