Étude de l’adhérence et aide à la conduite Lynda SEDDIKI Thème du sujet:

Étude des différents modèles de calculs d’efforts entre la roue et la route (Dugoff, Gim, Kiencke, Brosse). - Comparaison des modèles deux à deux par rapport aux essais réels de Michelin pour un espace de variation du: Objectif revêtement de la chaussée (humide, 3mm d’eau et 1.5mm d’eau) de la vitesse (20, 50, 80 ) et à différentes charges (3, 4, 7kN).

Introduction Le pneumatique est la liaison entre le véhicule et la route, les forces générées entre le pneu et la surface du sol sont la source essentielle pour le mouvement du véhicule. Il est important pour toutes études de comportement dynamique de véhicule automobile d’étudier les forces et les moments développés entre la route et la roue.

Le Pneumatique : l’effort de freinage et l’effort d’accélération Les composantes du torseur des efforts à la roue sont :   : l’effort de freinage et l’effort d’accélération   :l’effort transversale   :la charge verticale : le moment de renversement : le moment de résistance au roulement : le moment d’auto alignement Les variables qui caractérisent ces efforts et moments sont :   : angle de dérive   : angle de carrossage   : glissement longitudinale

Les différents modèles existants: Dugoff (modèle simple, mécanique de la déformation du pneu dans l’aire de contact (analytique). Gim (modèle analytique, …, determination de la pression le long de la surface de contacte ) Brush model (modèle analytique qui représente les forces de contacte en fonction du taux de glissement, la dérive et la surface de la route). Burckart (dépend de la vitesse et des paramètres de la chaussée). Kiencke (dépend de la vitesse, du glissement et de la charge) Lugre ( modèle de friction et de l’état dynamique interne: complexe) La « Magic Formula » de Pacejka Identification paramétrique à partir de données expérimentales)les paramètres de la formule sont ajustés par rapport aux relevés expérimentaux (empirique). 

 Modèle de Kiencke Utilise deux techniques  :  Calcul du coefficient de frottement (méthode Burckhardt étendue), celui ci est fonction de de la résultante de glissement g, et des forces qui agissent sur le pneumatique ,basée sur la transformation de la vitesse du centre de gravité.   Calcul les vitesses des différents points de contacte entre les roues et le sol. A partir des forces qui agissent sur le pneumatique il évalue le déplacement du centre des résultantes (point détachement) par rapport à la projection verticale du centre de la roue. 

Les efforts selon Kiencke: Force longitudinal Force latérale avec et Glissements longitudinal et latéral Coefficient de frottement Paramètre de charge Angle de dérive

comparaison pour Fz=7kN, alpha=0, vitesse=80km/h -100 -80 -60 -40 -20 20 40 60 80 100 -6 -4 -2 2 4 6 glissement (100%) Fx (*1000N) comparaison pour Fz=7kN, alpha=0, vitesse=80km/h model Kiencke réel

La formulation des efforts selon Dugoff est proche du linéaire Modèle de Dugoff Modèle empirique qui donne une relation analytique de la force longitudinale et latérale en fonction de l’angle de dérive du taux de glissement g, de la charge Avec raideurs du pneumatique introduit le couplage entre les efforts La formulation des efforts selon Dugoff est proche du linéaire

Avec taux de rigidité longitudinale par unité d’aire Modèle de Gim Le calcul des efforts proposé par Gim se fait à partir de la répartition de pression dans le pneu, des différentes raideurs du pneumatique et des contraintes au niveau de l'aire de contact. Avec taux de rigidité longitudinale par unité d’aire longueur de la surface de contacte

 Magic Formula Pacejka Le modèle de base: La sortie du modèle peuvent être:la force longitudinale, la force latérale ou le moment d’auto alignement B: coefficient de raideur C: facteur de forme D: valeur maximale de la courbe E:courbure Sv: décalage à l’origine en vertical Sh: décalage à l’origine en horizontal BCD:tangente à l’origine Les entrées respectives: - glissement longitudinal, la dérive

Des identifications Pacejka On été effectuées à partir des mesures expérimentales L’effort longitudinal en fonction du glissement pour différentes valeurs de la charge Fz, de la vitesse et de l’état de la route

L’effort transversale en fonction de la dérive pour différentes valeurs de Fz, V, et l’état de la route