Réglages

Le réglage du centre de roulis est une notion très en vogue actuellement, et de plus en plus de constructeurs proposent ce réglage, aussi bien en thermique qu'en électrique. On peut s'y perdre un peu parfois, voir carrément trouver des informations contradictoires. Si le concept de centre de roulis est aussi ancienne que l'histoire de l'automobile grandeur réelle, cette notion extrêmement importante pour le comportement de nos autos est encore mal maîtrisée.

Il convient tout d'abord d'introduire certaines définitions pour mieux comprendre le tout. Les phénomènes étant assez complexes et l'auteur de cet article n'ayant pas forcément toutes les compétences requises, certaines notions seront simplifiées et certains modèles seront limités au cas statique. En cas de commentaire(s) ou de critique(s) (constructives) pour faire évoluer cet article, une adresse: overrc@hotmail.com.

Le centre de gravité (Center-of-Gravity - CG- en anglais)

Le centre de gravité est le point d'équilibre central d'un véhicule. Plus simplement, c'est le seul endroit d'où un véhicule peut être soulevé sans qu'il ne bascule ni d'un côté ni de l'autre.

Le centre instantané de rotation d'un train roulant (Reaction Point - RP- en anglais)

Le centre instantané de rotation d'un train est le point issue de l'intersection entre la ligne A symbolisant le triangle (ou le tirant) supérieur et la ligne B symbolisant le triangle inférieur. Il sera noté RP. Il existe un cas particulier où ce point se situe à l'infini, quand le triangle (ou le tirant) supérieur est rigoureusement parallèle au triangle inférieur.
Au-delà de la définition, ceci signifie que lorsque une des roues monte ou descend autour d'une position (passage d'un vibreur à allure modérée par exemple), le centre de rotation de la roue se déplace sur un cercle dont le centre instantané de rotation est le centre. Plus concrètement, un centre instantané de rotation loin des roues signifie que l'on a peu de changement de carrossage, donc un effort latéral sur le pneu qui varie peu. Maintenant la position de ce point varie si la suspension est en compression ou en détente, car sa position est entièrement déterminée par la géométrie du train.

Le centre de roulis d'un train roulant (Roll Center - RC- en anglais)

Le centre de roulis est un point théorique propre à chaque train autour duquel le châssis s'articule pour prendre du roulis. Il est fondamentalement lié à la conception des trains roulants et détermine une des caractéristiques fondamentales du véhicule.

L'axe de roulis est une ligne imaginaire reliant le centre de roulis du train avant à celui de l'arrière. Cet axe de roulis est donc parallèle à l'axe du châssis. Dans le cas d'un châssis offrant du flex en torsion, c'est une autre histoire...

Le centre de roulis est défini comme le point d'intersection entre la ligne C reliant le point de contact du pneu et le centre instantané de rotation RP avec le plan médian du véhicule.

Le comportement du véhicule est (entre autres) déterminé par la distance entre ce centre de roulis et le centre de gravité de l'auto. Plus le centre de roulis est proche du centre de gravité, moins le châssis prendra de roulis. Bien sûr, on se trouve dans un cas statique et simplifié, car on suppose que la suspension du véhicule est symétrique même en virage, ce qui est complètement faux naturellement. De plus, le centre de roulis bouge avec le mouvement de suspension. C'est pourquoi on parlera plus précisément de centre de roulis instantané.

Influence du centre de roulis

Pour simplifier le comportement d'une auto en virage, on remplacera la somme de toutes les forces inertielles appliquées aux différents composants d'une auto par une force équivalente s'appliquant au centre de gravité.

Donc en virage, la force centrifuge qui s'applique au centre de gravité tend à expulser l'auto en dehors de la trajectoire, car le centre de gravité tourne autour du centre de roulis. La contre-réaction qui fait que l'auto s'inscrit dans le virage (plus ou moins bien ;-) due à l'adhérence des pneumatiques s'appliquera au centre de roulis.

On a donc en virage deux forces antagonistes qui se combattent mais qui ne s'appliquent pas au même point. Donc la distance entre le centre de roulis et le centre de gravité générant ce qu'on appelle un moment de roulis sera crucial.

Donc, pour une auto donnée, avec une centre de gravité déterminé:

Plus la distance entre le RC et le CG est grande (RC bas), plus la caisse prendra de roulis et moins les forces latérales sur les pneus auront d'importance. Si on a du roulis de caisse, on change aussi la géométrie de la suspension car la compression augmente sur la roue extérieure.
Plus la distance entre le RC et le CG est faible (RC haut), moins la caisse prendra du roulis et plus les forces latérales sur les pneus auront d'importance.

Comment modifier le centre de roulis?

Il existe de nombreuses manières de modifier le centre de roulis. Attention, car souvent, en réalisant ce genre de modification, on modifie également plus ou moins la prise de carrossage à l'enfoncement, et ainsi introduire des effets parasites sur ce qu'on cherchait à obtenir.

Une première possibilité est de jouer sur la biellette (ou le triangle) supérieure, en jouant sur son inclinaison ou en jouant sur sa longueur et sur les points d'ancrage de cette biellette.
Mais, sauf à jouer avec des valeurs peu raisonnables, jouer sur la biellette supérieure n'influe que relativement modérément sur la position du centre de roulis. Attention, cela ne signifie nullement que l'effet est négligeable.

Le moyen le plus efficace pour jouer avec le centre de roulis est de modifier l'ancrage côté châssis des triangles. Tous les châssis modernes sérieux offrent cette possibilité, soit en ajoutant ou en retirant des cales plates sous les supports de triangles (Tamiya TRF415 et TB Evo4, HPI RS4 Pro4, Team Associated TC4, Team Losi JRXS, Yokomo MR4TC SD, etc.), soit en modifiant leurs ancrages sur les cellules (X-Ray, Corally, etc.), soit en changeant les supports eux-mêmes (Team Losi XXX-S).
Certaines autos plus rares offrent également la possibilité de modifier l'ancrage des triangles, mais côté fusée, mais on ne s'étendra pas sur ce point.

Ainsi, en règle générale, pour relever le centre de roulis, on rehausse l'ancrage des triangles côté châssis.
Pour rabaisser le centre de roulis, on abaisse l'ancrage des triangles côté châssis.

On peut aussi jouer sur le centre de gravité en le relevant artificiellement (hauteur de caisse, hauteur d'ancrage du moteur, etc.), mais c'est une fausse bonne idée, car on doit chercher à rabaisser le CG au maximum (pour préserver la vitesse de passage en virage). On peut ainsi parfois améliorer le comportement d'une auto en relevant la garde au sol, donc le CG, mais c'est une solution de fortune et le problème aurait pu être résolu de façon plus efficace.

Influence sur la piste

Assez caricaturalement, on peut dire que la modification du centre de roulis aura les influences suivantes:

	Train avant	Train arrière
Centre de roulis rabaissé	Plus de directivité sous accélération Auto moins réactive Bon choix pour les pistes lisses avec beaucoup de grip et des virages rapides Bon choix sur les pistes à fort grip en combinaison avec des ressorts raides pour obtenir une bonne agilité et, en tout-terrain, un bon passage des obstacles.	Plus de grip à l'accélération Moins de grip en freinage Permet au train arrière de prendre plus de roulis en entrée de virage (permet d'enrouler plus facilement) Augmente la motricité Réduit la sollicitation sur les pneus arrières Bon choix pour les pistes à faible grip Bon choix sur les pistes à fort grip en combinaison avec des ressorts raides pour obtenir une bonne agilité et, en tout-terrain, un bon passage des bosses.
Centre de roulis surélevé	Moins de directivité sous accélération Auto plus réactive Permet d'éviter le roulis en cas de grip important Bon choix pour les pistes avec des changements d'appuis rapides (chicanes par exemple) Bon choix sur pistes bosselées (permet d'éviter au châssis d'être chahuté tout en mettant des ressorts assez souples pour permettre aux pneus de rester en contact avec le sol)	Moins de directivité sous accélération Auto plus réactive Permet d'éviter le roulis en cas de grip important Bon choix pour les pistes avec des changements d'appuis rapides (chicanes par exemple) Bon choix sur pistes bosselées (permet d'éviter au châssis d'être chahuté tout en mettant des ressorts assez souples pour permettre aux pneus de rester en contact avec le sol). Bon choix sur les pistes à fort grip en combinaison avec des ressorts raides pour obtenir une bonne agilité et, en tout-terrain, un bon passage des bosses. ?????

Dans le tableau ci-dessus, on a dissocié de façon un peu rapide et artificielle l'influence de ce réglage par train. Mais une auto R/C est un ensemble complexe et agir sur les réglages d'un train aura également des effets sur l'autre. C'est particulièrement vrai dans le cas d'un châssis rigide, et c'est entre autres pour cela que les châssis plus souples sont plus faciles à régler. Mais comme dirait un célèbre pilote anglais: "less rigid is easier, but more rigid is faster!".

Il faut donc également considérer les positions du centre de roulis avant et de celui de l'arrière, relié, on l'a déjà écrit plus haut, par l'axe de roulis.
L'inclinaison de cet axe de roulis conditionne beaucoup le comportement de l'auto. La position du centre de roulis avant joue sur le transfert de charges entre roue intérieure et roue extérieure du train arrière et inversement.
Si l'axe de roulis est incliné vers l'avant, le moment de roulis sera plus important à l'avant qu'à l'arrière et le train avant prendra plus facilement du roulis et bougera plus que l'arrière en virage. Donc le transfert de charges sera principalement supporté par le train avant ce qui confèrera au châssis un comportement plutôt survireur. Plus de charges sur le train donne plus de pression sur le pneu ce qui donne encore plus de grip.
Inversement, si l'axe de roulis penche vers l'arrière, le moment de roulis sera plus important à l'arrière qu'à l'avant et le train arrière prendra plus facilement du roulis et le train avant bougera moins en virage. Donc le transfert de charges sera principalement supporté par le train arrière ce qui confèrera au châssis un comportement plutôt sous-vireur.

Conclusion

Dans cet article, il n'a été décrit, et de manière assez succincte qui plus est, que le cas statique, car si on commence à prendre en compte la dissymétrie des suspensions en virage, cela se complique notablement. Il faudrait alors recourir à des simulations assez complexes de systèmes dynamiques sur calculateurs.

Le centre de roulis est un réglage essentiel, mais souvent sous-exploité des pilotes. Il a un effet immédiat sur le comportement de l'auto, et ceci avant les barres anti-roulis et les réglages d'amortisseurs, qui impliquent que l'auto ait déjà pris du roulis pour entrer en jeu.

Si cet article semble prioritairement destiné aux modélistes qui font de la compétition, il pourra aussi intéresser les adeptes en loisir, comme on peut améliorer sensiblement le comportement de son auto en fonction de la piste sans acheter dans un premier temps aucune pièce (pneus, ressorts, barres anti-roulis, etc.), simplement en changeant les points d'ancrage des biellettes ou des triangles. Et même si d'origine l'auto n'offre pas d'origine ces réglages, il est souvent facile de les obtenir en introduisant de simples rondelles à certains endroits.

Bibliographie: