Contribution à la liaison au sol des véhicules à 2 roues

par Pierre Doncque

Thèse de doctorat en Génie mécanique et productique

Sous la direction de Jean-Pierre Mariot.

Soutenue en 2003

à Le Mans .


  • Résumé

    L’objectif de ce travail est la conception de nouveaux mécanismes de guidage des roues pour les véhicules à 2 roues. L’étude présente basée sur une connaissance approfondie des actions mécaniques au sol sur les roues avant et arrière d’un véhicule à 2 roues a servi de fil conducteur à la conception du châssis et des mécanismes de guidage de roues quelles soient pilote (roue avant) ou directrice (roue arrière). La nature gyroscopique des roues a aussi guidé ce travail et leurs qualités de maintien en roulis se sont révélées fondamentales. Le passage d’un cadre à un châssis puis d’un bras arrière vrillable à une structure très rigide en torsion entre roue arrière et châssis caractérise l’évolution moderne des motocycles. Le premier chapitre concerne la modélisation mécanique des 4 solides rigides : châssis, pivot et roues toriques. Elle comprend la planche de localisation des points de contact au sol permettant de comprendre les problèmes de pilotage direct (avec les mains) et indirect (sans les mains), les problèmes de rappels gravitaire et dynamique (homologue du rappel gravitaire en virage constant). Le deuxième chapitre est relatif aux mécanismes de suspension des roues. Pour la roue arrière, il s’agit d’un mécanisme bielle basculeur mono-amortisseur. Son étude est associée à celle des comportements critiques et à celle des transmissions de puissance. Différentes solutions technologiques ont été proposées et ont mené aux dépôts de deux brevets. Pour la roue avant, une planche quasi exhaustive présente les différents mécanismes de guidage de la roue selon le nombre de solides. Cette étude critique débouche sur une proposition de guidage innovante découplant la suspension du filtrage. Enfin, le troisième chapitre traite des structures de liaison entre les roues et le bloc moteur. Il a conduit également à la mise au point de deux modèles de châssis de type réticulé isostatique (SRI) et d’un bras arrière pyramidal tronqué. Dans le domaine de la compétition motocycliste, l’auteur a développé le mécanisme bielle basculeur de suspension arrière, le châssis latéral et le bras pyramidal. Cette synthèse s’est imposée dès la première année. G. Godier a été champion d’Europe d’endurance en 1975 dont la victoire du « Bol d’Or» au Mans.

  • Titre traduit

    Contribution to two-wheeled vehicles suspensions study


  • Résumé

    The goal of this work is the design of new suspension systems for two-wheeled vehicles. This study based on a complete knowledge of mechanical actions between the ground and the wheels has eonducted to the design of the chassis and the front and rear wheel suspension whether they are guided for the rear wheel or pilot for the front wheel. The gyroscopic nature of the wheels has conducted this work also and their roll guidance revealed to be essential. The transition from a frame to a chassis and from a torsional rear arm to a very rigid structure between the rear wheel and the chassis characterises the modern evolution of motorcycles. The first chapter deals with the mechanical model including 4 solids: chassis, steering column and torus shaped wheels. It contains the drawing of ground contact points location which helps to understand the direct (with the hands) and indirect (without the hands) piloting strategy, the gravity and dynamic restoring actions (similar to gravity restoring action in constant radius bends). The 2nd chapter deals with wheel suspension mechanisms. For the rear wheel, it is a rod rocker single damper mechanism. Various technological solutions were proposed and lead to two patents. For the front wheel. A quasi exhaustive figure presents the various wheel guidance mechanisms according to the number of solids. This review study leads to anew guidance mechanism decoupling suspension and filtering. Lastly, the 3rd chapter deals with structural links between the wheels and the engine. This led to 2 chassis models of reticulated isostatic type (IRS) and a truncated pyramidal rear arm. In the motorcycle racing domain, the author developed the rear suspension rocker ; the lateral chassis and the pyramidal rear arm. This synthesis was found efficient immediately. G. Godier won the endurance championship in 1975 with a victory at Le Mans “Bol d’Or”.

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La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (184 f.)

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université du Maine. Service commun de documentation. Section Sciences.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 2003LEMA1022
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