Les bienfaits de l’aérodynamisme sur les motos
L’aérodynamique est une science très importante pour comprendre l’influence des forces de l’air sur le comportement des motos et de leurs pilotes. En appliquant les principes de base de l’aérodynamique aux motos, il est possible de réaliser des améliorations significatives en termes de performance et de confort. La réduction de la traînée, par exemple, est essentielle pour permettre un déplacement plus efficace et à des vitesses plus élevées.
La traînée, une force opposée au mouvement de la moto, est l’un des principaux défis aérodynamiques. Une conception optimisée peut minimiser cette traînée et réduire la consommation de carburant tout en améliorant l’accélération.
En outre, la stabilité de la moto est un facteur déterminant pour le confort et la sécurité du pilote. Une moto aérodynamiquement stable offre une meilleure maniabilité et réduit la fatigue du pilote lors de longs trajets. Les carénages, les parebrises et les spoilers jouent un rôle crucial en guidant les flux d’air de manière à stabiliser la moto, surtout à grande vitesse.
Une autre problématique majeure est l’inconfort de l’utilisateur causé par les turbulences et les forces de pression. En optimisant la conception aérodynamique, on peut réduire ces facteurs d’inconfort pour une expérience de conduite plus agréable. Les trajets aux vitesses élevées demanderont alors moins d’efforts et génèreront moins de fatigue.
Ainsi, un design innovant et une compréhension approfondie de l’aérodynamique permettront d’améliorer la performance, la vitesse, le confort et la satisfaction du pilote.
L’importance de l’aérodynamique en fonction de la vitesse des motos
L’aérodynamique joue un rôle crucial dans la performance des motos et le confort des motards et ceci plus particulièrement à partir de certaines vitesses. En effet, les forces exercées par l’air varient en fonction du carré de la vitesse (le produit de la valeur de la vitesse par elle-même) et la puissance pour contrer la traînée varie en fonction du cube de la vitesse. Ainsi, le besoin en puissance moteur est multiplié par plus de deux pour passer de 90 à 120km/h. Et emmener une motoGP à 350km/h nécessitera plus de 250 chevaux à la roue. En voici l’illustration dans l’hypothèse d’un coefficient de traînée indépendant de la vitesse :
Considérons que l’aérodynamique commence à avoir un impact significatif à partir de 60 km/h, des exemples concrets montrent comment l’aérodynamique peut améliorer les performances. Des simulations CFD ont démontré qu’une conception optimisée peut réduire la traînée de 10 à 20 %, entraînant une diminution de la consommation de carburant. Cela est particulièrement pertinent pour les motos sportives et de tourisme qui parcourent de longues distances à des vitesses élevées. Dans ce cas, l’optimisation des compartiments à bagages et de la position du passager jouera également un rôle important. Une meilleure traînée entrainera automatiquement une plus grande autonomie et moins d’arrêts pour faire le plein.
En termes de confort, l’aérodynamique optimisée minimise les turbulences autour du pilote. À des vitesses supérieures à 100 km/h, les forces aérodynamiques peuvent causer instabilités et vibrations, rendant la conduite fatigante et inconfortable. Les carénages et les déflecteurs bien conçus dirigeront le flux d’air autour du pilote et de son passager, réduisant ainsi l’intensité de la turbulence, et amélioreront la stabilité et la posture de conduite, essentielles pour le confort sur de longs trajets.
Aérodynamique des motos : Amélioration de la stabilité et du contrôle
L’utilisation de structures enveloppantes comme les carénages améliorent le flux d’air autour de la moto, réduisent la traînée et les zones turbulentes. Des ailettes ou des déflecteurs peuvent y être ajoutés pour guider l’air de manière plus précise et améliorer ainsi la stabilité directionnelle.
Un autre aspect important est la répartition des forces aérodynamiques sur la moto. En répartissant efficacement ces forces, on peut travailler les efforts repris par les roues au contact du sol et améliorer l’adhérence et l’équilibre général. Par exemple, une conception qui crée une légère force descendante à l’avant de la moto peut aider à maintenir le contact du pneu avant avec la route, augmentant ainsi le contrôle et la réactivité de la direction. De même, un appui à la roue arrière inconstant et instable pourra entraîner des problèmes de pilotage. Ceci peut être le cas lors de la mise en place d’une bagagerie ‘top case’ non optimisée.
Notons aussi qu’il est important de favoriser une position de conduite aérodynamiquement optimisée pour mieux contrôler les zones thermiques et de refroidissement sur le corps du pilote, les projections sur la visière du casque et aussi les décollements à l’arrière du casque qui génèrent beaucoup du bruit ressenti par le pilote et son passager.
Citons également les ailes anti-cabrage, également appelées « anti-wheelie winglets », qui sont des dispositifs aérodynamiques conçus pour améliorer la stabilité d’une moto lors des phases d’accélération. Leur fonction principale est de contrer l’effet de cabrage, qui se produit lorsque la roue avant de la moto se soulève sous l’effet d’une forte accélération. Avec la vitesse de l’air, ces ailes génèrent une force descendante qui pousse la roue avant vers le sol, assurant ainsi un meilleur contrôle de la traction.
La compétition, et notamment le championnat du monde de moto GP, a démontré les bénéfices des ailes anti-cabrage, que ce soit sur la capacité d’accélération comme sur celle du freinage. In fine cela a conduit à une réduction significative des temps au tour.
Sur la route, les ailes anti-cabrage peuvent devenir un élément clé dans la conception des motos modernes. Leur capacité à améliorer la stabilité et la performance lors de l’accélération et du freinage sont un atout précieux pour les amateurs de conduite sportive. Le développement continu de ces dispositifs promet des avancées encore plus significatives dans le futur, avec un impact direct sur le confort et la sécurité des pilotes.
Étude et design de carénage adaptatif
Les solutions innovantes, telles que les carénages adaptatifs, offrent une voie prometteuse pour améliorer ces aspects. Un carénage adaptatif est conçu pour modifier ses propriétés aérodynamiques en réponse aux conditions de conduite. Ces modifications peuvent inclure des ajustements de forme ou l’activation de dispositifs aérodynamiques supplémentaires afin de réduire la traînée et d’améliorer la stabilité de la moto.
Par exemple, à haute vitesse, le carénage peut se resserrer pour minimiser la résistance à l’air, tandis qu’à basse vitesse, il peut s’élargir pour offrir un meilleur refroidissement. Les ailes anti-cabrage peuvent également avoir une incidence variable.
L’étude et le design de carénages adaptatifs nécessitent une compréhension approfondie de la dynamique des fluides. L’utilisation d’outils de simulation avancés, comme la mécanique des fluides numérique (CFD), permet de modéliser les phénomènes aérodynamiques et d’optimiser le design de ces dispositifs. Ces simulations permettent de tester virtuellement différentes configurations et de prédire leur impact sur la performance et le confort de la moto.
En intégrant des carénages adaptatifs, les fabricants pourront ainsi offrir des motos plus performantes et plus efficaces mais également plus confortables pour le pilote.
