De l'importance du poids des jantes

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Dieamond
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De l'importance du poids des jantes

Message par Dieamond »

Comme je suis à fond la dedans (la recherche de jantes plus légères pour le Z4M), je partage le fruit de mes trouvailles avec vous.

Outre le fait que des jantes soient pour moi l'amélioration cosmétique n°2 sur une voiture (le premier étant le rabaissement), cela peut vite devenir une modification "performance" pour peu que l'on choisisse bien.

J'ai moyen de gagner pas loin de 10kg sur mes 4 jantes de 18" en passant des origine à des Team Dynamics Prorace 1.2 (ce qu'il y a de plus robuste et léger à moins de 200 Euros / jante en 18", c'est une somme, mais c'est sans rapport avec les Rays à 750 Euros LA jante, meme si la j'ai moyen de gagner 20kg...).

Le rapport pour une masse non suspendue est un effet de gain de 5-6 kg pour 1kg gagné.
Cela s'applique à :
- jantes
- freins
- les suspensions (la partie inférieure, d'ou l'interet des suspensions inversées (AAAAAAAAh ! c'est pour ca, s'ecrit la foule surprise de decouvrir l'explication physique d'un fait "reconnu))
- les moyeux
- les triangles dans une moindre mesure (ils sont quand meme attachés à la caisse)
- volant moteur (AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAh ! (encore))


Retirer 10kg revient donc à en gagner 60 lors d'accélérations, freinage ou virage... globalement la vie de la voiture.
Pas forcément énorme, mais si au moment d'investir on hésite entre des enclumes qui font perdre 4 kg ou des jantes de qualité qui en font gagner 8, si on ne met pas des jantes 8" quand du 6.5 suffit, et des pneus en 225 quand du 205 suffit, si on pense aussi aux 3-4 kg gagnés sur un volant moteur allégé, si on ne met pas un kit gros freins 18 pistons quand l'origine est performant, on peut très vite arriver à un gain sensible, et passer d'une voiture "lourde" (en terme de comportement) à une voiture "light".

J'ajouterai qu'aucun capot carbone ne vous fera gagner les 10/15kg listés au dessus.


Pour illuster mes propos, quelques quotes pris sur JSO :
1kg de moins en masse non suspendue, c'est presque comme 5kg de moins en poids de l'auto en terme de freinage et accélération(si diamètre et pneus idem). Economiser 16kg de masse non suspendue c'est presque comme si tu allégeais ta voiture de 70-80kg.
L'énergie cinétique totale E d'une roue peut se décomposer en deux contributions:
E = E translation + E rotation = 1/2 m v^2 + 1/2 J w^2

m masse d'une roue,
v vitesse de translation.
J moment d'inertie de la roue
w vitesse de rotation

Le moment d'inertie J se calcul par sommation des éléments dm * r^2 (dm = masse élémentaire = petit élément de masse) en chaque point du volume de la roue; r est la distance de l'élément dm au centre de rotation de la roue.
Pour une forme cylindrique de rayon R (approximation de la forme d'une roue de masse m) on a
J = 1/2 m R^2.

Soit la relation entre vitesse linéaire et vitesse de rotation : v = R w

La masse équivalente M ajoutée au véhicule par chaque roue en rotation se déduit de:

1/2 M v^2 = 1/2 ( 1/2 m R^2) (v/R)^2 -> M = 1/2 m

Cà d que chaque roue ajoute du fait de son moment d'inertie (rotation) une masse équivalente M = 1/2 m au véhicule.
Ce qui fait au total pour les quatre roues: T = 4 M = 2 m

La masse équivalente des roues (m = masse d'une roue) sur un véhicule est donc = 4 m + 2 m = 6 m

Prenons une roue de 405 T16 = 20 kg. La masse totale est 6 m = 120 kg
Qui se décompose en 4 m = 80 kg de masse "statique" et 2 m = 40 kg du fait de l'inertie en rotation.
Bien-entendu ce deuxième terme ne n'applique que lorsque la vitesse varie, en accélération ou au freinage.

Autre exemple pour répondre plus directement à ta question:
On a des roues de 20 kg que l'on arrive à alléger à 15 kg.
Le gain de masse est donc de 5 kg par roue(*), soit un gain total de 6 * 5 kg = 30 kg sur le véhicule.
En gain d'accélération sur un véhicule d'une tonne cela fait un gain de 30 kg / 1000 kg *100 = 3% ce qui n'est pas forcément négligeable.
(*) oui il y a une erreur la ^^ en meme temps 5kg par roue c'est trop énorme, je pense que c'est un gain total, 1,25kg / roue c'est plus réaliste
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Re: De l'importance du poids des jantes

Message par kironk »

:-D Ca me rappel des heures a plancher sur des calculs de dynamique a la con :-D

Le quote JSO ne présente qu'un approximation du problème et ne tient pas compte de la répartition de la masse.
Si tu enlèves la même masse sur la périphérie ou sur l'axe de rotation, le résultat sera bien différent.

Apres, calculer la matrice d'inertie d'une jante, ça devient extrêmement compliqué. Un VM c'est très simple en appliquant le théorème de Guldin
sachant qu'on a besoin que de la diagonale de la matrice.. :weedman: Bref...

Die, ne confonds pas l'effet d'inertie causée par la translation des éléments non suspendus et les effets d'inerties causés par les masses en rotation.
Une roue est en translation et en rotation, de même qu'un VM, alors qu'un moyeu, un étrier sont en translation curviligne..

J'adorais les cours de dynamique. :-D
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Dieamond
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Re: De l'importance du poids des jantes

Message par Dieamond »

Effectivement j'ai ecrit dans le desordre et ca peut preter a confusion masses non suspendues et en rotation

et effectivement du poids sur l'exterieur de la jante coute plus cher qu'a l'interieur, d'ou l'interet d'eviter de foutre du 20"
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herve
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Re: De l'importance du poids des jantes

Message par herve »

A ce propos, ayant fait un peu de mécanique (des solides) et beaucoup de recherche sur les jantes light, j'ai lu pas mal de posts et d'articles intéressant.
Dans la plupart des cas, le phénomène d'éloignement des masses en rotation par rapport à l'axe est superbement ignoré, ce qui rend les ....... "affirmations" assez amusantes quand on a un peu compris les phénomènes d'inertie, effet gyroscopique, etc... mais bon

Mais le plus intéressant de tous les articles que j'ai jamais lu, bien après avoir commandé mes jantes de 15' :evil: (il n'y a pas très longtemps en fait) concernait justement les histoires de taille de jante et pneu...

bon je prends comme exemple les jantes que j'ai choisi, elles font 4kg, un 888 en 205/50/15 fait 20 kg !!!
En clair, je me retrouve avec 20kg à "l'extérieur" et 4kg à "l'intérieur", du coup les 2kg / 2kg5 que j'ai gagné par rapport à une jante stock sont un peu ridicule surtout qu'il ne sont pas à "l'extérieur" ... :?

maintenant je prends un autre exemple théorique : je prends maintenant une jante du même type (super légère) en 17' qui pèse disont 5.5kg.
Pour respecter la circonférence du pneu ( à peu prêt ), sans l'élargir, j'y colle un 205/40/17 qui ferait dans les 15kg, j'ai donc pris 1,5kg à "l'intérieur", mais j'ai gagné 5kg à "l'extérieur" :-D
En bonus, le flanc est moins épais donc plus rigide
Au total, un pneu plus rigide et un ensemble jante + pneu de même circonférence, largeur, plus léger et avec moins d'inertie et qui laisse plus de dégagement à l'étrier qui se refroidie mieux donc...

Et encore, là dessus on a pas pris en considération la masse d'air ! En effet de l'air comprimé a une masse non négligeable, et il y a moins d'air dans un 205/40/17 que dans un 205/50/15.... à "l'extérieur" !

En conclusion, il faut donc prendre en considération beaucoup de paramètres dans le choix jante + pneu pour le résultat final, et ne pas oublier que du pneu "piste", ça pèse plus lourd que de l'aliage :wink:
Le RVMR, dark spyder on track -> http://www.mrs-passion.com/forum/viewto ... =10&t=3702 (MaJ 04/01/12)
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Re: De l'importance du poids des jantes

Message par stephane »

Un gonflage de pneux qui se respect se fait à l'azote comme les ballons d'expenssion chauffage... molécule plus grosse que l'aire donc moins de pertes et surtout plus léger! :-) .
Light is Light!! C'est se qui se dit
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Re: De l'importance du poids des jantes

Message par obimic »

meuh naaan, pour faire light, faut gonfler les pneus avec de l'hélium.... :-D
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Je bouffe plus de moteurs que d'huile !
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Dieamond
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Re: De l'importance du poids des jantes

Message par Dieamond »

stephane a écrit :Un gonflage de pneux qui se respect se fait à l'azote comme les ballons d'expenssion chauffage... molécule plus grosse que l'aire donc moins de pertes et surtout plus léger! :-) .
Light is Light!! C'est se qui se dit
et du coup comment tu gères ta pression sur circuit, vu que ce n'est pas "micible" air et azote ? ;)
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Re: De l'importance du poids des jantes

Message par stephane »

C'est vrai qu'une bouteille plus mano et détendeur c'est un minimum de 40kg! Ou alors c'est un arrêt au stand!
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Dieamond
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Re: De l'importance du poids des jantes

Message par Dieamond »

si le circuit c'est le dimanche t'es mort

chercher pas, ca a ete débattu il y a longtemps, azote et circuit ne sont pas compatibles !
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Re: De l'importance du poids des jantes

Message par obimic »

a mon boulot, pour recharger les vases d'expansions, nous avons des bouteilles au format aérosol 400ml , équipé d'un manomètre en ligne, et d'une valve de remplissage pour embout shrader (valve voiture).... aérosols montant jusqu'a 4bar ... avec de l'azote ...
poid de l'aérosol + embout + durite : 1kg maxi.

désolé pour la qualité, j'arrive pas a uploader la photo depuis mon pc (connection 3G limité) , donc image de principe trouvé sur google:

Image
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Re: De l'importance du poids des jantes

Message par stephane »

J'ai du mal à imaginer un système de gonflage temps réel sur mr c'est plus pour le dakar ! D'ailleurs c'est une idée faire la dakar en mr 4x4 !:-)
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Re: De l'importance du poids des jantes

Message par obimic »

non mais je veux dire, que ce truc permettrait de corriger rapidement la pression des pneus, chargés initialement a l'azote, en début, milieu et fin de session.

en auto je ne sais pas, mais en moto il y a "la pression piste" et la "pression route".. on dégonfle un peu nos pneus motos pour plus les déformés, ils s'échauffent, l'air se dilate, la pression remonte dans les pneus chaud, et ils travaillent donc a la bonne pression sur des températures plus élevées > meilleur grip...

sauf qu'il faut mettre un coup de pompe une fois la piste sortie ....
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Re: De l'importance du poids des jantes

Message par kironk »

stephane a écrit :Un gonflage de pneux qui se respect se fait à l'azote comme les ballons d'expenssion chauffage... molécule plus grosse que l'aire donc moins de pertes et surtout plus léger! :-) .
:weedman: Il y en a qui fument de la bonne :weedman:

T'as deja vu une molécule d'air?? Ça m’étonnerait.

L'air est composé de 78% de diazote et de 21% de dioxygène (1% d'autres gaz)
Oxygène: classé 8 dans le TPE rayon atomique 60pm
Azote: classé 7 dans le TPE rayon atomique 65pm

Donc il y a peu de différence de taille entre l'azote et l'oxygène.
Si on suppose que l'oxygène passe a travers le pneu et que l'azote non, on en déduis qu'au début du remplissage
on a donc 78% d'azote et 21% d'oxygène.... sauf que l'oxygène se barre donc en refaisant la pression on obtient
94.38% d'azote, 4.41% d'oxygène, l'oxygène se barre de nouveau.... 97.2% d'azote, 0.92% d'oxygène

On en déduit qu'a la 3eme mise sous pression d'un pneu, la quantité d'oxygène devient inférieure a la quantité de gaz divers et variés.

J'en conclus surtout que les vendeurs d'azote nous prennent pour des pigeons puisque la différence de taille est peu significative
et que même si c’était vrai, ma petite démonstration casse tout.

Bref je déteste me prendre une quenelle commerciale :evil:
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Re: De l'importance du poids des jantes

Message par Dieamond »

kironk a écrit : T'as deja vu une molécule d'air?? Ça m’étonnerait.
j'aimerais tellement en rencontrer une !

sinon ca vous casse pas les couilles de pourrir mon topic de JANTES avec vos histoire de GONFLAGE ?????

ouais je sais j'suis dur
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