La tenue de route est évidemment un élément crucial pour la sécurité et le plaisir de conduire. Relevons dans cet article les principaux facteurs qui déterminent la qualité du comportement d'une voiture.
Le mouvement d'une voiture est déterminé par les réactions (forces) qui lui sont appliquées de l'extérieur. Ces forces sont de deux types, puisque le contact que la voiture peut avoir avec l'extérieur est double : avec l'air et avec le sol.
On parlera donc de forces aérodynamiques et de forces d'adhérence.
Une force modélise une action mécanique exercée par un objet sur un autre. Elle est capable de lui imposer une accélération […].
Une force exercée sur l’objet fait aller celui-ci plus vite, moins vite ou le dévie d’une trajectoire rectiligne.
Énergie cinétique
En se mettant en mouvement, tout véhicule acquiert une force vive égale à sa masse multipliée par le carré de sa vitesse. À vitesse deux fois plus élevée, cette énergie cinétique sera donc quatre fois plus importante.
Pour freiner et immobiliser le véhicule, cette énergie doit soit être transformée en chaleur, soit subir une déformation.
À vitesse équivalente, un camion aura une énergie cinétique supérieure à celle d'une voiture. Sa distance de freinage sera donc plus grande que celle de la voiture.
De même, à vitesse égale, entre une voiture ayant une masse plus élevée et un motard.
Force centrifuge
Dès que le véhicule s’inscrit dans une courbe, il est soumis à une force qui tend à le faire sortir de sa trajectoire. Cette force varie également en fonction du carré de la vitesse.
La force centrifuge désigne la force de déportation d’un corps lorsqu’il effectue un mouvement circulaire. Elle éloigne le corps du centre de la courbure de sa trajectoire. C’est ce qui explique qu’un véhicule se déporte vers l’extérieur de la chaussée lors d’un virage.
La force centripète
La force centripète est une force non pas orientée vers l’extérieur, mais au contraire vers l’intérieur du rayon de courbure.
Dans la voiture, nous subissons cette force : c’est celle qui nous retient d’être éjecté dans le fossé. Y participent la force de rétention de la ceinture de sécurité et les frottements à notre siège.
Ici il s’agit bien d’une force véritable : la voiture se dérobe, la ceinture nous retient et nous oblige à suivre le virage nous aussi. Il s’agit ici donc bien d’une action de la ceinture sur nous.
Le centre de gravité
Chaque voiture a un centre de gravité plus ou moins élevé, selon sa hauteur mais aussi la répartition verticale des masses. Une voiture de sport aura logiquement un centre de gravité bien plus bas qu'un SUV puisque sa hauteur est bien moins élevée. Cependant, deux voiture d'une même taille pourront avoir des centres de gravité différents .. .
Adhérence
Force de frottement qui s’oppose au glissement. Les pneus d’une voiture sont en contact avec le sol à l’aide de quatre surfaces à peine plus grandes que la paume d’une main. Dès que vous dépassez leurs possibilités d’adhérence, ils « décrochent », soit par :
Patinage : sur un sol mouillé, enneigé ou verglacé, ils patinent devant une accélération trop forte ;
Blocage : devant un freinage trop appuyé, les roues se bloquent et transforment en chaleur l’énergie cinétique non plus au niveau des freins (disque ou tambour), mais au niveau du caoutchouc qui se met à fondre ;
Dérapage : dans un virage abordé à trop vive allure.
Les conséquences en chaînes liées au carré de la vitesse se retrouvent dans 3 domaines :
- La force centrifuge ;
- Les distances de freinage ;
- L’énergie cinétique.
- Entre le véhicule en mouvement et l’obstacle ;
- Entre les passagers et le véhicule désormais arrêté.
Des forces de plusieurs tonnes agissent alors sur le corps.
à 50 Km/h, un véhicule d’une tonne « pèse » 10 tonnes ;
à 100 Km/h, un véhicule d’une tonne « pèse » 40 tonnes ;
à 50 Km/h, un passager de 70 Kg « pèse » 700 Kg ;
à 100 Km/h, un passager de 70 Kg « pèse » près de 3 tonnes.
à 80 Km/h, un choc contre un obstacle fixe correspond à une chute d’un immeuble de 7 étages.
Les limites supportées par l’organisme peuvent atteindre 50 fois le poids du corps, pendant quelques millisecondes.
Au-delà, toute survie est impossible.
