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lebjac a écrit : mar. nov. 08, 2022 8:01 am
Oui! Mais là à la même vitesse et au même poids, il y a moins de force à appliquer au bras de levier et donc la force finale nécessaire est identique.

Je ne vois pas trop bien de quoi tu parles...deux véhicules allant à la même vitesse et pesant le même poids, nécessiteront la même action du sol sur les pneus pour s'arrêter sur la même distance. Si l'un a des roues de diamètre plus grand que l'autre , son action sur les freins étant la même en intensité de couple, il mettra plus de temps pour arrêter le véhicule ( on suppose que dans les deux cas on bloque les freins, donc intensité maximum pour les 2 véhicules)

il fô bien visualiser le sens des efforts au freinage.

Quand on peine à comprendre, c'est qu'il y a un défaut de visualisation.

On est bien d'accord qu'à l'équilibre, la somme des couples de forces est égale à zéro.

Le couple de force est caluculé (calculé c'est trop simple) rapport à une force exercée à un point par rapport à l'axe.

là, tu es dans le cas de deux forces opposées du même coté de l'axe, le disque étant plus près de l'axe que le contact au sol.

Et c'est là qu'il ne fô pas oublier que plus tu t'éloignes de l'axe moins tu as besoin de force pour faire tourner le bazar.

et fô pas oublier non pu qu'on est dans le cas du freinage!!

Et le poids et la vitesse sont une constante que tu appliques à ce point de contact, plus tu l'éloignes de l'axe, plus il est important et plus il te fô d'effort pour le contrer.


oualà.

Bravo didi!

didi a écrit : mar. nov. 08, 2022 10:38 am il fô bien visualiser le sens des efforts au freinage.

Quand on peine à comprendre, c'est qu'il y a un défaut de visualisation.

On est bien d'accord qu'à l'équilibre, la somme des couples de forces est égale à zéro.

Comme il y a un défaut de visualisation j'ai fais un dessin....
Déjà il n'y a pas d'équilibre dans cette phase de freinage puisque justement nous sommes en deccélération , donc c'est de la dynamique, le frein peut très bien agir sur la roue sans la bloquer, elle ralentie mais tourne toujours car l'effort au niveau du sol est plus important que le couple de freinage appliqué.
mais on peut aussi considérer que le couple de freinage équilibre celui du sol sur la roue et l'ensemble est bloqué, les roues ne tournent plus et le véhicule dérape sur le sol.
Quoi qu'il en soit, sur le croquis rapide de dessous, j'ai fait figurer dans les deux cas ( 1 et 2) l'action en rouge que doit fournir le sol sur la roue du véhicule pour l'arrêter. Cette action est fournie par l'accroche des pneu sur le revêtement et dépend en intensité uniquement de la vitesse du véhicule, de son poids et de la deccélération que l'on veut obtenir ( arrêter celui-ci en tant de seconde ou sur tant de mètres) elle est donc indépendante du diamètre des roues .
Elle est représentée dans le sens opposé du déplacement et s'applique à l'extrémité du pneu dans les deux cas.
En vert c'est l'action tangentielle des plaquettes de frein sur le disque, cette action résulte de l'effort de pression des pistons, et du coefficient d'adhérence des plaquettes, il est le même sur les deux cas, puisque l'on suppose que l'on freine avec la même intensité . R1 est le rayon du disque de frein, le couple de freinage est donc égal à R1xFfrein , c'est donc le même dans les deux cas.
Si l'on regarde le cas deux, roue plus grande rayon R2" supérieur à R2' . Le couple généré par l'effort du sol sur la roue, couple que doit vaincre celui de freinage, est plus important dans le cas 2, puisque que le rayon R2" est plus grand que le R2' ( rappel couple = force X rayon)
Donc pour un même effort du sol sur la roue, dans le cas 2 le couple à vaincre est plus important et comme celui du frein est constant, le temps d'arrêt sera plus long que dans le cas 1.

il est joli ton dessin, mais les deux forces sont opposées

sinon, jamais il n'y aura équilibre

comment que tu veux qu'on s'y retrouve si tu fais pas d'efforts

Le couple de freinage exercé par la force verte (effort sur les plaquettes) est dans le sens des aiguilles d'une montre par rapport à l'axe de la roue.
Celui exercé par la force rouge est dans le sens inverse des aiguilles d'une montre par rapport à ce même axe.
Les deux couples sont donc bien en opposition.
Si ces deux couples ont la même intensité, il y a équilibre et la roue ne tourne plus...mais cela ne veut pas dire que le véhicule est arrêté, le pneu dérape sur le sol et s'arrêtera au bon d'un certain temps.
Si le couple de freinage est plus faible que l'autre, la roue continue de tourner , mais ralentie progressivement.

christian.styling a écrit : mar. nov. 08, 2022 9:08 am... Un LJ70 dont les roues d'origine faisaient 73cm, quand on lui monte des 235/85/16 il peine à avancer sur la route... Son moteur n'y arrive plus ! Ebin => les freins c'est pareil !

Son moteur travaille comme si il était sur un rapport plus long, le régime moteur est différent avec les plus petite roues d'origine.
Là l'effort vient du moteur en "sous régime". Et si tu freines avec le frein moteur, il est alors moins efficace, on est bien d'accord.

Mais je ne vois pas le lien: quand on freine avec la pédale le moteur n'intervient pas. Le régime de rotation de la roue est en effet plus faible avec un bras de levier plus long. Et donc les freins qui transforment cette vitesse de rotation en chaleur doivent travailler moins grâce à cet effet de levier.

Pour Perju:

perju930 a écrit : mar. nov. 08, 2022 11:24 am ... Donc pour un même effort du sol sur la roue, dans le cas 2 le couple à vaincre est plus important et comme celui du frein est constant, le temps d'arrêt sera plus long que dans le cas 1.

C'est là votre oubli: la force de freinage diffère avec la vitesse de rotation. A disque égal (donc dans ce cas ci), la surface des plaquettes en contact sur le disque en rotation sur une même durée de temps (donc la force de freinage) est plus grande quand la roue tourne plus vite, donc l'énergie fournie pour la décélération est plus importante. C'est cela qui compense exactement votre calcul (qui est correct) sur la force avec un rayon plus grand: la force de freinage (énergie transformée en chaleur) est plus faible avec une rotation plus faible, mais l'effort à fournir est moins important grâce au plus grand effet de levier et les deux s'équilibrent.

J'ai cherché sur internet et n'ai trouvé aucune information disant que le freinage est moins efficace avec des grandes roues...

J'en conclus qu'une différence du rayon des roues n'affecte pas la distance de freinage.

perju930 a écrit : mar. nov. 08, 2022 9:17 am ... son action sur les freins étant la même en intensité de couple,...

Même point où la surface de contact sur les disques de frein dans une même durée de temps diffère suivant la vitesse de rotation des roues et doit être prise en compte dans le calcul de la force de freinage.

Pourquoi essaye-t-on de mettre les plus grands disques de frein possibles sur les sportives? Parce que sur un tour de roue la surface de contact des plaquettes est plus grande, donc cela fournit plus d'énergie de freinage.

perju930 a écrit : mar. nov. 08, 2022 11:54 am Le couple de freinage exercé par la force verte (effort sur les plaquettes) est dans le sens des aiguilles d'une montre par rapport à l'axe de la roue.
Celui exercé par la force rouge est dans le sens inverse des aiguilles d'une montre par rapport à ce même axe.
Les deux couples sont donc bien en opposition.
Si ces deux couples ont la même intensité, il y a équilibre et la roue ne tourne plus...mais cela ne veut pas dire que le véhicule est arrêté, le pneu dérape sur le sol et s'arrêtera au bon d'un certain temps.
Si le couple de freinage est plus faible que l'autre, la roue continue de tourner , mais ralentie progressivement.

t'aurais dit :"d'accord" ça prenait moins de temps!!

roussje a écrit : mar. nov. 08, 2022 12:10 pm

C'est là votre oubli: la force de freinage diffère avec la vitesse de rotation. A disque égal (donc dans ce cas ci), la surface des plaquettes en contact sur le disque en rotation sur une même durée de temps (donc la force de freinage) est plus grande quand la roue tourne plus vite, donc l'énergie fournie pour la décélération est plus importante. C'est cela qui compense exactement votre calcul (qui est correct) sur la force avec un rayon plus grand: la force de freinage (énergie transformée en chaleur) est plus faible avec une rotation plus faible, mais l'effort à fournir est moins important grâce au plus grand effet de levier et les deux s'équilibrent.

je ne sais ce que tu cherches à affirmer, la force de freinage est indépendante de la vitesse de rotation, elle n'est affectée que par la pression des pistons sur les plaquettes ainsi que par la valeur du coefficient d'adhérence des matériaux utilisés. Ca c'est pour la force, le couple de freinage étant lui fonction de cette force et du rayon du disque .
Maintenant que l'on freine plus longtemps va augmenter le nombre de tours de roue, donc le travail mécanique du couple de freinage qui est égal au produit de ce couple en Nm par l'angle en radian de rotation de la roue, le tout donnant des joules. C'est le travail de ce couple, qui, comparé à la variation d'énergie cinétique du véhicule permettra de calculer la valeur de la deccélération, donc le temps d'arrêt.
Mais ça ne change rien au problème qu'avec une roue plus grande, le couple à vaincre par les freins est plus important.

roussje a écrit : mar. nov. 08, 2022 12:10 pm Pourquoi essaye-t-on de mettre les plus grands disques de frein possibles sur les sportives? Parce que sur un tour de roue la surface de contact des plaquettes est plus grande, donc cela fournit plus d'énergie de freinage.

Si on mets des disques plus grand c'est pour la raison évoquée au dessus...
Pour augmenter le couple de freinage, il y a plusieurs solutions. Soit on augmente la force de poussée des pistons ( mais plus de bars dans le système avec les inconvénients en résultant) ...soit on augmente le coef d'adhérence entre les matériaux du disque et des plaquettes ( donc plus facile) ...soit on augmente la distance d'action de cette force de frottement des plaquettes / disque en l'éloignant de l'axe de rotation, donc en mettant des disques de plus grand diamètre. ce qui est assez facile si l'on a suffisamment de place .
Voilà pourquoi les disques sont plus grands etde plus plaquettes plus performantes et pression élevée dans ces véhicules de compétition.

PS:
j'ai oublié un élément important. Pour arrêter un véhicule, il faut vaincre son énergie cinétique, et celle-ci est égale à la somme des énergies cinétique des solides en translation ET des solides en rotation. Dans le cas d'un véhicule on considère sa masse en translation donc énergie cinétique = masse X vitesse au carré divisée par deux : E = 1/2 mv2 et les solides en rotation sont les roues du véhicule E = 1/2 J W2 c'est à dire l'inertie ( J )de la roue multiplié par le vitesse de rotation ( W en rad ) au carré le tout divisé par deux.
Plus les roues sont grandes plus fortes est l'inertie , par conséquent plus grande est l'énergie cinétique de celles-ci....donc plus difficile à arrêter...

N'empêche, c'est pas les freins le plus grave.

perju930 a écrit : mar. nov. 08, 2022 1:16 pm ... je ne sais ce que tu cherches à affirmer, la force de freinage est indépendante de la vitesse de rotation ...

Je ne l'entend pas comme toi (mais ne suis pas physicien ).

Ce que je comprends: plus la surface des plaquettes est grande et plus ils sont efficaces (idem pour les disques). Pourquoi? Parce que la surface de frottement augmente.

Ce qui doit être pris en compte pour calculer la quantité d'énergie transformée en chaleur pendant qu'on freine est la quantité d'énergie pendant une unité de temps.

Qu'est ce qui fait varier cette quantité d'énergie: comme tu l'as dit, le coefficient d'adhérence des matériaux utilisés (disques et plaquettes) et aussi la superficie de contact pendant une unité de temps.

Alors ici on dit qu'on ne touche pas au plaquettes ni aux disques, ce sont les mêmes. Donc la seule variable est la superficie de contact (entre les plaquettes et les disques) pendant une unité de temps.

Si les roues tournent plus vite (nombre de tour par seconde) , cette superficie est plus grande.

Pour le dire avec des chiffres rond, c'est plus facile:
- la superficie des plaquettes fait 10 cm² ;
- la superficie du disque fait 100 cm²
=> la surface de contact en un tour de roue = 10 x 100 = 1.000 cm². Avec la pression donnée sur les freins elle produit en un tour une quantité de chaleur X.

Si je roue à 10 tours de roue par seconde, la surface de contact = 10 x 1.000 = 10.000 cm² de frottement et la quantité d'énergie produite (chaleur) = 10 x. Est-ce correct?

Donc pendant qu'on freine, plus les roues tournent vite plus elles produisent de la chaleur dans le même temps => on transforme plus d'énergie dans la même unité de temps = on freine plus fort.