shadoko
Participant hyperactif
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Certains utilisateurs de Prius se plaignent d'une sensibilité au vent latéral. Par ailleurs cette voiture est très bien profilée avec un coefficient de traînée (Cx) de 0,26 seulement, l'un des tout meilleurs de la production automobile actuelle. Les deux sont-ils liés ? :-o
C'est sans doute un peu rapide de dire que plus un véhicule est profilé moins il est stable, mais il y a quand même une part de vrai qui tient dans l'explication suivante : à grande vitesse la voiture est soumise à des forces aérodynamiques importantes, complexes mais qu'on peut au moins schématiser en une force "sur le nez" et une force "sur le cul", toutes deux dirigées vers l'arrière. Plus des forces dirigées vers le haut ou le bas, dues aux différentes pentes de la carrosserie : si la voiture est arrondie et grossièrement symétrique avant-arrière (style Coccinelle ou Audi TT), la partie avant crée une force de déportance (appuyant sur la voiture) tandis que l'arrière, où l'air est en dépression, crée une force de portance qui a tendance à soulever la voiture...
vous aurez sans doute remarqué qu'Audi s'est dépêché de rajouter un petit aileron à l'arrière des TT, qui au départ n'en avaient pas, pour empêcher l'essieu arrière de faire des fantaisies à grande vitesse ! Fâcheux pour une voiture "sportive"... 😳
L'ingénieur qui dessine la carrosserie est donc confronté au problème suivant : s'il veut diminuer le Cx, il doit diminuer la composante vers l'arrière des forces aérodynamiques. A l'avant, ça s'obtient grosso-modo par une pente assez douce et régulière, style nez de Prius, et ça crée même (par rapport à un avant de 404...) une force de déportance favorable à la stabilité. C'est cool donc. 😎
Mais à l'arrière ça se complique : d'abord parce que suivant la cassure de pente entre le toit et la vitre arrière, l'écoulement est soit laminaire (l'air suit la carrosserie) soit turbulent (l'air "décroche" et forme des tourbillons). Pour limiter la dépression, donc la force d'aspiration vers l'arrière, il vaut mieux que l'écoulement reste laminaire le plus longtemps possible, d'où l'absence de rupture entre le toit et la vitre arrière sur une Prius (et bien d'autres). Mais qui dit pente douce sur l'arrière dit aussi force de portance qui a tendance à délester l'arrière. Et le simple fait de diminuer la force d'aspiration vers l'arrière diminue la stabilité de la voiture, puisque cette force constitue une "force de rappel" pour les mouvements de rotation autour d'un axe vertical... Pour limiter les dégâts, on peut choisir de faire une lunette en deux parties (Prius, Audi A2, Citroën C4 Coupé...) mais ça restera toujours moins stable à haute vitesse qu'une "boîte à chaussures" style Touran ou même n'importe quel break.
Bon évidemment c'est ultra-simplifié et bien d'autres facteurs entrent en jeu, mais il est vrai qu'en améliorant la pénétration dans l'air on diminue la stabilité, principalement à cause de l'arrière du véhicule.
A noter que, lorsque l'on parle de faculté à pénétrer dans l'air, il est plus judicieux de parler de SCx qui est le produit du Cx par le maître couple (la surface frontale dans sa plus grande dimension). A Cx égal, la traînée est proportionnelle à la surface frontale. D'où l'intérêt des voitures ni trop hautes, ni trop larges, indépendamment de leur forme (cas d'une Prius par exemple).
Allez tant que j'y suis j'en rajoute une couche : on s'imagine souvent que c'est un vent de face qui est le pire en matière d'augmentation de la consommation... eh bien c'est faux ! Tout simplement parce que la voiture est profilée pour aller vers l'avant et pas sur le côté ou en diagonale (normal... ). Ce qui fait que la composante vers l'arrière de la traînée est le plus souvent maximale pour un vent relatif (par rapport à la voiture) assez incliné par rapport à l'axe de la route, ce qui, en fonction de la vitesse de la voiture, peut correspondre à un vent réel (par rapport au sol) franchement de travers !
Ah c'est dur la physique...
PS : contrairement à la croyance populaire, les voitures de rallye et, encore pire, les formule 1 ou assimilées on des Cx de m***e.
C'est sans doute un peu rapide de dire que plus un véhicule est profilé moins il est stable, mais il y a quand même une part de vrai qui tient dans l'explication suivante : à grande vitesse la voiture est soumise à des forces aérodynamiques importantes, complexes mais qu'on peut au moins schématiser en une force "sur le nez" et une force "sur le cul", toutes deux dirigées vers l'arrière. Plus des forces dirigées vers le haut ou le bas, dues aux différentes pentes de la carrosserie : si la voiture est arrondie et grossièrement symétrique avant-arrière (style Coccinelle ou Audi TT), la partie avant crée une force de déportance (appuyant sur la voiture) tandis que l'arrière, où l'air est en dépression, crée une force de portance qui a tendance à soulever la voiture...
L'ingénieur qui dessine la carrosserie est donc confronté au problème suivant : s'il veut diminuer le Cx, il doit diminuer la composante vers l'arrière des forces aérodynamiques. A l'avant, ça s'obtient grosso-modo par une pente assez douce et régulière, style nez de Prius, et ça crée même (par rapport à un avant de 404...) une force de déportance favorable à la stabilité. C'est cool donc. 😎
Bon évidemment c'est ultra-simplifié et bien d'autres facteurs entrent en jeu, mais il est vrai qu'en améliorant la pénétration dans l'air on diminue la stabilité, principalement à cause de l'arrière du véhicule.
A noter que, lorsque l'on parle de faculté à pénétrer dans l'air, il est plus judicieux de parler de SCx qui est le produit du Cx par le maître couple (la surface frontale dans sa plus grande dimension). A Cx égal, la traînée est proportionnelle à la surface frontale. D'où l'intérêt des voitures ni trop hautes, ni trop larges, indépendamment de leur forme (cas d'une Prius par exemple).
Allez tant que j'y suis j'en rajoute une couche : on s'imagine souvent que c'est un vent de face qui est le pire en matière d'augmentation de la consommation... eh bien c'est faux ! Tout simplement parce que la voiture est profilée pour aller vers l'avant et pas sur le côté ou en diagonale (normal... ). Ce qui fait que la composante vers l'arrière de la traînée est le plus souvent maximale pour un vent relatif (par rapport à la voiture) assez incliné par rapport à l'axe de la route, ce qui, en fonction de la vitesse de la voiture, peut correspondre à un vent réel (par rapport au sol) franchement de travers !
Ah c'est dur la physique...
PS : contrairement à la croyance populaire, les voitures de rallye et, encore pire, les formule 1 ou assimilées on des Cx de m***e.