Voici un excellent article écrit par M. Alain Ramier qui traite de l'influence du poids en karting, attention, c'est pour les matheux !!
L'accélération est le rapport entre
la force sur la masse. F=m.y
Si F constante (couple du moteur x rayon de roue = constante), l'accélération
diminue si la masse augmente malheureusement.
Faite l'essai avec la voiture familiale pilote seul à bord et coffre vide comparé
au départ en vacances coffre plein et toute la famille ou les copains...
Par contre pour le freinage la limite est donnée par le blocage de roue - nos
freins sont plus puissants que nos pneus - donc le coefficient de frottement
entre pneu et piste = k.
(k<1 pour un pneu normal de voiture, k =1,2 pour un pneu tendre F1 ou kart))
La force de freinage maxi est F= Poids. K = M. g. K (g accélération de la pesanteur
= Constante = 9,81m/s²)
La décélération est donnée par F=M.Ydec Donc Ydec=g.K. La décélération Ydec
(en m/s²) est donc indépendante de la masse.
En virage c'est pareil, on démontre que l'adhérence latérale est aussi indépendante
de la masse.
La force centripète à exercer est M.V²/R et la force d'adhérence transversale
est uniquement fonction de la force verticale Donc le poids multiplié par le
coef d'adhérence transversale (pneu sur bitume)
M.g.k
En virage permanent: M.V²/R=M.g.K donc V²/R=g.K
¨Par conséquent, la vitesse V de passage en virage de rayon R est uniquement
liée au coefficient k de frottement entre pneu et piste.
Donc en virage et en freinage, gros ou maigre sont à égalité. mais pas en
accélération! (tout du moins lorsqu'on n'a pas assez de chevaux pour faire
patiner les roues ce qui est en général le cas en kart - si non donnez moi svp
le type de moteur que vous avez ;-).
C'est la raison pour laquelle à la fin des années 70, Colin Chapman, le génial
créateur de LOTUS, a développé sur les F1 le concept des wing cars qui consistait
par effet aérodynamique - déportance issue de la forme en aile d'avion inversée
des pontons latéraux - à augmenter artificiellement la force verticale imprimée
sur les pneus :
F verticale = Mg + effet aérodynamique
Et donc ainsi augmenter d'autant les forces de friction en freinage et de passage
en virage égales toutes deux à la force verticale multipliée par le fameux coef
k. CQFD.
Si l'on prend une voiture de 600kg sans ailerons (=genre grosse formule Ford)
ceci permettait avec k=1,2 de l'ordre de 720Kg de force latérale soit des accélérations
latérales de 720kg/600kg = 1,2 G (on retrouve le fameux k)
A l'époque des wing-cars, ces F1 pesaient 600 kg, et avec les ailerons et les
pontons, elles arrivaient ainsi à atteindre des déportances aéro de 2t soit
avec le poids en plus au total 2,6t de force verticale et donc 3,1t de force
latérale (k=1,2)
Et donc plus 5g transversaux (3,1t/0,6t) en virage mais quand même à quelques
300Km/h!
Aujourd'hui encore, même si les fonds plats sont imposés aux F1, rien que les
ailerons et l'extracteur arrière permettent des déportances de 1,5 t! Soit 2,1t
de force verticale totale et 2,5t de force latérale (k=1,2). Donc environ 4,2
g transversaux (2,5t/0,6t).
Mais ne rêvons pas, les ailerons sont interdits en kart....
On comprend ainsi pourquoi on impose tant en kart qu'en auto des poids mini
pour chaque catégorie. L'accélération, toujours l'accélération.
Désolé pour les "gros"... c'est la dure loi de la physique
Alain