Pierre B
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Votre cam's:: Ducato MH2 (bientôt), Bedford CF280 de 77 à 88
Date d'inscription: 06/12/2008
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 Sujet: Répartition des Masses et Motricité (topo)  Mar 21 Avr 2009 - 22:03 |
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Après avoir lu presque tous les messages du forum depuis mon inscription en Décembre, je n’ai rien trouvé sur ce sujet, aussi si ça peut rendre service à la liste je peux expliquer la méthode que j’ai utilisé pour finaliser mon schéma d’aménagement (voir mon post d’hier dans la section appropriée). Désolé mais cela ne peut être que long 
Je devrais recevoir bientôt le fourgon (Ducato moyen L2 H2).
Inch Allah !
Commande passée à FIAT début Décembre, ils annoncent mi Avril possibilité de livraison mi Mai !!
Donc je me suis livré à un exercice obligatoire à mon avis mais fastidieux pour valider mon plan :
- répartition des masses, comparaison avec les poids admissibles sur les essieux (et avec l’indice de charge des pneus)
- vérification de l’impact sur la motricité dans différentes conditions.
Heureusement Excel était là ainsi que mon gendre (ingénieur spécialisé automobile).
Le but est d'anticiper et d'éviter des soucis de conduite ou d’adhérence : j’ai expérimenté le problème avec mon Bedford (propulsion) un jour que j’avais enlevé tout l’équipement sur l’arrière : dans un pré en pente très très douce avec de l’herbe mouillée (ça vaut preque la glace), j’ai été obligé de mettre les chaînes.
Autre exemple : la côte de Laffrey près de chez moi (12 % sur 8 km et y aurait d'après Wikipedia de courtes portions à 16 et 18 %) : quand il y a quelques cm de neige, il y a pas mal de camping-cars (des qui ont des lits garages avec un porte à faux arrière de 2 m et plus par exemple et toute la charge dans la soute) qui ne passent pas car ils ne sont pas à propulsion arrière et les constructeurs industriels vendent souvent des véhicules plus que limite.
Et même sans neige ça peine, ils traînent une file de voitures derrière et pourtant ils ont 157 bourrins ou plus !
Répartition des masses :
Données à connaître au préalable :
- masses du cams à vide (avec carburant et fluides et options) tant sur l’avant que sur l’arrière (documentation du constructeur)
- emplacement et poids de chaque équipement ajouté (réservoirs d’eaux, frigo, batterie auxiliaire, …etc..., y compris estimation du poids du contreplaqué pour chaque meuble et paroi sans oublier les occupants.
- indice de charge des pneus et poids supporté (sur la doc et sur le pneu pour ce qui est de l’indice et sur Internet pour le poids correspondant).
Pour chaque équipement positionné par rapport à un repère il faut calculer la répartition de sa masse sur l’essieu arrière et sur l’essieu avant, ainsi que sur le côté gauche et le côté droit.
Caractéristiques de mon futur Ducato Maxi 3t5 L2H2 :
Empattement 3,45 m
Voie avant 1,81 m
Voie arrière 1,79 m
Voie moyenne 1,80 m
Largeur extérieure 2,05 m
Largeur intérieure 1,87 m
Porte à faux arrière 1,015 m
Charge maxi par pneu (indice 109) = 1030 kg baissée à 90 ¨% = 927 kg (charge d’alerte)
Seuil de chargement = 0,55 m
Hypothèse = les masses sont homogènes, le centre de la masse est au centre géométrique de l’équipement.
Impasse temporaire : position de la masse supposée basse.
Choix des repères = 10 cm devant le pare choc arrière et 9 cm du flan extérieur gauche (approximation du début de l’aménagement intérieur).
Tous ces éléments à reporter dans une feuille Excel, ainsi que pour chaque équipement les formules ci-dessous.
Donc pour une masse de 100 kg dont le centre est situé à 264 cm à l'avant du repère des longueurs et à 93,5 cm du repère des largeurs (soit au centre du rectangle formé par les 4 roues de mon futur fourgon) on va avoir :
Surcharge avant =
Masse de l’équipement x (position de l’équipement vs repère longitudinal + décalage repère vs pare choc arrière – porte à faux arrière) / empattement
Soit 100 x (264 + 10 – 101,5) / 345 = 50 kg (logique non !?)
Surcharge côté gauche =
Masse de l’équipement x (1 – (position de l’équipement vs repère latéral + décalage repère vs flanc gauche) – (largeur extérieure – voie arrière) / 2 ) / voie arrière
Soit 100 x (1 – (93,5 + 9 – (205 – 179) / 2) / 179 = 50 kg
Exemple d'une masse de 100 kg située à 430 cm à l'avant du repère, par exemple vers le pare-chocs avant, et décentrée vers la droite de 30 cm :
Dans ce cas on va avoir l’équipement qui va peser sur l’essieu avant plus que sa masse de 100 kg : donc l’essieu arrière décolle.
Résultat inverse si la charge est à 20 cm devant le pare choc arrière et à 20 cm du flanc gauche : l’essieu avant décolle (surcharge négative de 21 kg) et l’arrière est chargé à 121 kg et ça pèse bien lourd à gauche (91 kg pour 9 sur la roue droite).
Ne pas oublier de faire les totaux par roue et par essieu et de comparer avec les maximums admissibles (et bien sûr avec le PTAC).
Faire les calculs avec la charge nécessaire pour un grand week-end puis idem pour les grandes vacances, et ce dans toutes les hypothèses au niveau du nombre des passagers.
Motricité :
Avec les valeurs trouvées pour l’essieu avant et l’essieu arrière dans les différentes configurations, il faut estimer pour chaque type de condition rencontrée (route sèche, pluie, chemin de terre, boue, herbe mouillée, neige damée pneus neige, neige damée pneus été, neige fraîche pneus neige, neige fraîche pneus été, verglas sans clous et pour chaque pourcentage de pente à quel moment on sera en limite d’adhérence sur les roues motrices
Coefficients d’adhérence (estimations donnés par mon gendre) :
Route sèche = 80 %
Route mouillée = 70 %
Route enneigée mais damée et pneus neige = 20 à 25 % (sans pneus neige = 12 % à 20 %)
Chemin de terre = 50 % ( de 35 à 75 %)
Considérer qu’il y a un début de problème à 90 % de l’adhérence ci-dessus).
A estimer = hauteur du centre de gravité (j’ai pris 0,80 mètre, soit 25 cm au dessus du plancher c’est peut-être pas assez).
Plus c’est bas mieux c’est !
En fonction de la pente en degrés, il faut calculer pour chaque valeur (5%, 8%, 9%, 10%, 11%, 12% …etc…) la force nécessaire pour faire bouger la masse totale (3300 kg) puis calculer la puissance dont on dispose sur l’avant (si traction avant) et ensuite appliquer le coefficient d’adhérence.
Si vous voulez convertir la pente en % en pente en degrés car vous les « sentez » mieux, convertissez via la formule :
Tangente trigonométrique inverse de la pente en % x 180 et divisé par Pi.
La force nécessaire pour faire avancer le cams = masse totale x Sinus (Tangente de pente en %)
Poids disponible sur les roues Avant = masse avant – (masse totale x Pente en % x hauteur centre de gravité / empattement)
Dans mon cas, en couple et scénario grandes vacances j’arrive à 3,3 tonnes réparties 1660 sur l’avant et 1640 sur l’arrière.
Sur route sèche c’est tout bon jusqu’à 35 %
Sur route enneigée damée, avec des pneus neiges, ça ne passe plus à 10% : il faut les chaînes ! Sans pneus hiver on cale vers les 6%.
Si vous êtes intéressés, contactez-moi par mail et je vous ferai passer les fichiers Excel
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