FR 2143547 A1 19730209 FR 7123567 A 19710629 Dispositifs de direction pour véhicule automobile, à grande vitesse, sur route. 1. La présente invention concerne toutes les techniques de la locomotion automobile sur route t construction automobile, fabrication des pneumatiques, construction et entretien des routes, trafic. 2. Les techniques sont dominées par le dogme, mondialement admis mais faux, cbe "l'adhérence des pneus à la route". - La propulsion ferroviaire se fait par transmission d'énergie par adhéren oe des roues qui doivent rouler sans glisser. Le seuil énergétique de roule lent doit être dépassé, sans que le seuil, plus élevé, de frottement: de glissement pur soit atteint.La mise en mouvement d'un solide réel S, en équilibre sur un autre S', nécessite, en effet, une dépense d'énergie dissipée principalement en chaleur qui se traduit, en Mécanique théorique, Pr l'addition aux forces (ou couples) de réaction, entre S et S', non dissipa triques d'énergie, de forces (ou oouples) de frottement dissipatrices, oppo7 ses direotement à celles qui produisent le mouvement et dont le travail est: égal à l'énergie dissipée. La condition d'adhérence, qui intéresse roulement et glissement, s'exprime souvent, à torit, par une seule inégalité L Le frottement de roulement, engendré par un couple, ne peut jamais ;tre négligé systématiquement.Pour le comparer au frottement de glissement, il faut le mettre sous la même forme L La sécurité du trafic ferroviaire est assurés essentiellement par des voies construites et entretenues pour des véhicules de caractéristiques déterminées, circulant à des vitesses maximales déterminées, à intervalles toujours suffisants pour supprimer le risque de collision dans des conditions climatiques normales. - La propulsion sur route doit être obtenue, comme sur rails, sans glissement total dans les plages de contact. En plus, simultanément, la direction du véhicule et son maintien sur la voie à suivre, doivent être assurés sans glissement transversal ou pivotement du véhicule. Le dogme routier de l'a- dhérence est l'extension à la direction, du mécanisme de la propulsion; il suppose l'existence d'une "adhérence de guidage transversale", c'est à dire, de réactions de la route avant franchissement d'un seuil de glissement. Avivant une première doctrine (Traité de technique automobile du Ministère des Armées, Lavauzelle éditeur; Thèse de doctorat KREMPLEL, Faculté de Mécanique de Karlsruhe, 24/2/I965), le seuil de frottement de glissement transversai est représenté par la courbe limite de frottement, lieu autour- de N de l'extrémité dès forces de frottement de glissement pur -#=f.N. de composantes -#L et -#T. Application des relations (1), valable quand les roues ne tournent pas, cette doctrine n'a trouvé aucune justification exacte en roulement.Suivant une seconde doctrine (Routes, COQUAND. Trolles éd.1969) la réaction transversale est de la forme -T=&alpha;.K.N. (3) ( angle d'"envirag- ge du pneu en degrés, K coefficient d'envirage compris entre 0,07 et 0,10). La valeur officiellement admise pour &alpha;.K. équivalent à un coefficient de frottement de glissement pur fT fT=K est 0,15 à 0,20. Elle est tirée de me- sures de réactions de roues avec pneumatiques, en roulement oblique angle imposé, sur une trajectoire imposée : roue au banc d'essai ou roue tractée sur route, c'est à dire dans des conditions absolument différentes de la réalité. L'inanité du dogme de l'adhérence commence seulement à être reconnue. (Congrès internationaux de la Route, de La Raye I938 à Prague 1971. Circulaire du 11 Juin 1969 du Ministre de l'équipement, Routes). - Les lois du frottement de glissement pur, entre solides indéformables ou non, ont donné lieu à d'innombrales études et recherches. Même lorsque les mesures du frottement sont effectuées dans les meilleures conditions expé- rimentales, celles-ci montrant que la valeur de f=tg#=-#/N est toujours approximative et varie avec la vitesse. L'angle de frottement de glissement # n'est connu qu'à## près. Cette indétermination entre (t-t) et (###) a un caractère fondamental, une signification mécanique, qui se manifeste si l'on a affaire à des mouvements composés d'une translation et d'une rots- tion (roulement ou pivotement) avec frottement. On connais deux types de ces mouvements et frottements dits "louvoyants": le premier concerne la déviation, sous l'action d'une force transversale T, même très petite, du mouvement de translation rectiligne d'un solide S en glissement pur sur un plan P, homogène et isotrope. Le second s'applique à un piston cylindrique S, pouvant glisser et tourner, avec frottement dans un cylindre S'. Le seuil de frottement de glissement qui existe lorsque S glisse suivant l'axe de St, sans. tourner, est fortement abaissé par une rotation simultanée du piston. I1 s'agit d'un phénomène général, qui se manifeste lorsque les formes de S et S' permettent la composition de deux mouvements indépendants orthogonaux, avec frottement.Tout conducteur d'au toisobile sait que pour manoeuvrer dans un espace restreint, en dépensant le minimum d'énergie, il faut accompagner le pivotement des roues avant par un roulement, même à très faible vitesse. On sait également qu'un véhicule, en roulement à vitesse élevée sur une trajectoire stable, est dévié de celle-ci par une variation de la fbrce transversale T, due au dévers i, à la force centrifuge ou au vent; mais on ne connaît pas les liaisons mécaniques pa par frottement entre les bandages et la route: 1 , en roulement pur (T=0) dévié par une force T différente de 0; 20, en roulement oblique de correction de déviation par changement d'orientation des roues. 3. L'invention a pour but immédiat un accroissement important de la sécurité du trafic rapide, prélude d'une sécurité normale sur route. 4. Les moyens mis en oeuvre dans l'invention découlent de connaissances fondamentales nouvelles sur les liaisons mécaniques par frottement, entre bandages de roues et surfaces de roulement, qui sont toujours inconnues. Contrairement au dogme de l'adhérence et à ses doctrines, il y a disparition complète, en roulement, du seuil de frottement de glissement pur transver- sal, sans roulement, de coefficient fT=tg (#T##). Le roulement engendre, en effet, un frottement transversal en roulement de coefficient T/N, qui s'ajoute au frottement de roulement par, fR=tg#R=LR/N, quelle que soit la valeur de T différente de 0.Le raccordement du mouvement transversal en roulement avec le glissement pur transversal accéléré, se fait dans la sône d'indétermination de celui-ci, entre (#T-#) ) et (#T+# ). L1indéter- mination du frottement de glissement pur n'est pas due seulement à l'erreur de mesure, elle tient à la nature même du frottement. I ) D'aviation de trajectoire de roulement pur, sur un plan P homogène et isotrope, d'un modèle d'essieu monté N, quand on ajoute au couple de roule ment pur d'axe #R égal sensiblement à - sR s une force T croissant par pa- liera constants à partir de 0. Chaque modèle , à échelle de I/15 à 1/20, d'essieu monté est solidaire de deux roues, à bandages de métal ou de caout- chouc, identiques géométriquement et mécaniquement. A cet effet, l'action N, normale et constante, de E sur P, est partagée également entre les roues, par déplacement de G sur l'axe géométrique, en fonction du dévers i de P, utilisé pour décomposer le poids m.g. de l'essieu en forces T et N. @- Le dévers i, et T, variant par paliers constants de C à (#T##) mesuré commue il sera indiqué, et invariable pendant les mesures de déviation en roulement, à vitesse VR= b à 0,10 m/s, avec XRX O05 m/s/s, 1 texpérience montre que l'axe de E conserve, en roulement, une direction constante. Son mouvement est une translation entièrement définie par la trajectoire de G, dont la vitesse instantanée V, ses composantes VR normale à l'axe, VTR parallèle à l'axe, et l'angle # de V et de VR, sont liés par les relations: VTR"VR#tg#, V=VR/cos#, VR=R##, avec #TR=VR/cos#+#R#tg#. (4) b- Trajectoires de G. Les coordonnées de G peuvent être définies par son rayon vecteur D, de composantes DR et DTR , et l'angle d de D et de DR, entre lesquels on a les relations: DTR=DR#tg d, D=DR/cosd, DR=2###n#R.(5), n nombre de tours de roue.Les trajectoires de G doivent être déterminées sur un parcours minimal DRm correspondant au parcours sur route effectué dans le temps At, nécessaire au conducteur pour s'apercevoir d'une déviatien, et procéder à un premier changement d'orientation des roues. Ce temps dt t est différent du temps de perception-réaction avant freinage. c- Forces appliquées en G, et au contact entre E et P. Dans un premier système de référence OXYZ, P confondu avec OXY, et l'axe de E ainsi que son axe de rotation parallèles à 0Y, on a: x=L=0, y=T=O, z=N=m.g. (6). E est en quilibre stable sur P, son action N sur P est annulée par une réaction -N, qui revient en G. Quand E est en roulement à vitesse expérimentale, le couple de roulement est sensiblement égal à celui de frottement de roulement, + -#R =Lfl;R. La force LR est équilibrée par la force -LR du couple de frottement de roulement. L'énergie dissipée en frottement #fR=LR#DR, (6) représente aussi bien le travail d'un couple de frottement que d'une force de frottement.Le roulement de E sur P, ntentraine aucun mouvement de G suivant OZ. I1 ne subsiste rien du système de forces appliquées en G dont le mouvement est rectiligne et sensiblement uniforme. Dans le système 0'X'Y'Z', obtenu par rotation i autour de OX, on a t x'=L'=0, y'=T'=m#g#sin i, z'=N'=m.g.cos i. (7). Pour mettre E en roulement, il faut ajouter en G, à T' et N', un couple d'axe A'R . L'expérience montre que, quel que soit i, ce couple est sensiblement égal à 9 et le frottement de roulement #'fR##fR (6). d- Résultates généraux des mesures de déviation en roulement pur, sur un même parcours DRm, E et P en constante, i croissant par paliers constants entre 0 et (###), ou . fl faut distinguer 0 tg#=&alpha;#tg i, avec #et &alpha; constants et tg #M=&alpha;#tg J. (8). J et #M augman tent avec le frottement, J est de l'ordre de #Tm/2 et #M n'atteint jamais 2 , (Planches).La vitesse VTR et l'accélération TR sont extrèmement fai bles (4), l'énergie cinétique de translation I/2 m#VR, est pratiquement nulle, même en vraie grandeur Dans ce mouvement en roulement oblique, d' angle # sur la trajectoire de roulement pur (T=O), les roues restent paral- lèles à cette trajectoire. I1 n'y a pas de glissement généralisé dans la surface de contact, ni en direction 0'X', ni en direction 0'Y', la force T' est équilibrée, à chaque instant, au contact et son travail est dissipé entièrement par une force de frottement #TR=T', engendrée par le roulement, en me temps que le couple de frottement de roulement d'axe - #'R En désignant par fTR ce nouveau coefficient de frottement transversal en roulement, on a fTR=#'TR/N'=tg #TR=T'/N'= tg i. (8). L'énergie cinétique transversale é- tant pratiquement nulle, l'énrgie dissipée transversalement #fm@ provient, en totalité, de la variation d'énergie potentielle de G:#p=m#g##z'. En effet, #fTR=T'#DTR=m#g#sin i#DR#tg#, et #P=m#g#sin i#tg##DR=#fTR (9). L'énergie totale dissipée en roulement pur dévié de #, qui sera désignée par #TfRD est ainsi, #fRD=#fR+#fTR=(LR+T'#tg #) DR. (IO). Chacun des deux frottement constituant #fRD a une source d'énergie indépendante de l' autre. En mouvement de déviation, il en est toujours ainsi. J e- #Tm#i##TM. Procédé de mesure de #m et de #mn à leur raccordement. Propulsion. La mesure de la résistance au glissement pur d'une surface de route homogène peut se faire avec un -appareil mesurant l'énergie dissipée par le glissement d'un élément de pneumatique, comparée à l'énergie dissipée dan8 les mêmes conditions, sur une surface-étalon abrasive (brevets 1190747, 1227807, 1296258). L'énerige dissipée sur la surface abrasive est connue à +0,005 près, le rapport des énergies dissipées sur route mouillée et sur étalon, peut être obtenu à t0,01 près. Cette précision est largement suf fisante pour la détection et la suppression des -routes lisses glissantes. Direction. Il est indispensable, avant et après toute série de mesures de déviation en roulement, de s'assurer que le frottement transversal, défini par les angles-limites #Tm ét , n'a pas varié sensiblement. Sous l'inclinaison #Tm , essieu s placé sur P parallèlement à O'Y', reste partout en position d'équilibre, détruit par le moindre roulement. L'incli naison #TM ne permet, au contraire, aucun équilibre mais seulement des glis sements purs transversaux, accélérés de #T. T est la limite inférieure du glissement pur transversal, sans roulement, #m-# la limite supérieure da transition, entre le glissement transversal en roulement et le glissement pur sans roulement étant #T+#=#TM. Entre ces limites, il y a sunstitution, à vitesse expérimentale, du glissement pur accéléré de Y , au mouvement transi versal accéléré de #TR. La probabilité du glissement pur sans roulement, est nulle quand i=#Tm, et de 1 quand i=#Tm; c#est l'inverse pour le mouvement transversal en roulement. Dans l'intervalle considéré, les trajectoires de direction 0'Y', accélérées de #TR ou de 4, se superposent et forment un faisceau homogène accéléré de R- #T= g.(sin (12). L'indétermination sur le coefficient de frottement de glissement pur fT=tg(#T##) se retrouve, en sin (#T##), sur #T. -#TM Les mêmes formes d'équations conviennent, quelle que soit la valeur de i, et de T, à condition de remplacer #T par : #TR=0, à vitesse VR constante ou variant lentement, et i inférieur à J; #TR"(11), i compris entre J er #Tm, enfin #TR=#T=(12). En roulement, il n'existe aucun seuil transversal d'énergie. f- Résultats intéressant directement l'invention. Ils concernent un meme essieu E à bandages caoutchouc, sur plans - P secs ou mouillés: P1 surface abrasive de grain n 400, P2 surface-étalon de grain n I20, P3 surface très lisse, dure, sèche et bandages poncés fréquemment. P1', P2', P3' z les memes avec; eau interposée. Ci-dessous, le tableau des valeurs les plus caractéristiques: Plan J #Tm #TM 2# &alpha; 'M dM 2# m/s 1-1' 40-45 55 58,75 3,75 0,03 1,75 3 0,24 2-2' 35-40 50 55 5 0,035 1,7 3 0,26 3 15 30 42,5 12,5 0,07 0,8 2,3 I,7 3' 3 7,5 10 2,5 0,1 0,25 Planche.Fig.l. En aboisses, x=tg i=T'/N', en ordonnées, y=tg d=DTR/DR.Le vecteur unitaire des ordonnées est 10 fois celui des abosses. Chaque point figuratif sur une courbe, représente une trajectoire moyenne de G. Les tra- jectoires de E sur plans P1 et P2 , secs ou mouillés, sont identiques; les premières sont seules figurées. Les courbes 3 et 3' montrent l'influence énorme d'un film d'eau, introduit par capillarité entre les bandages et le plan P3, incliné de #Tm=30 , avec E en équilibre. Il se produit instantanément un glissement pur transversal, accéléré de plusieurs cm/s2.En opérant par paliers décroissants de i, le mouvement devient sensiblement uniforme, d'environ l cm/s pour i=200, et 1cm/minute pour i-10 . C'est seulement quand i=7 5, que E reste partout en équilibre on quasi-équilibre, non détruit par l'eau mais détruit par le moindre roulement. bu frottement de contact à sec est substitué un frottement visqueux d#angle (#V##) compris entre 7 5 et 100 environ. Les valeurs 3' portées au tableau sont peu précises et sans intérêt pour 1 'invention. On sait combien les chaussées lisses et humides sont dangereuses, comme on sait que l'eau ne modifie pas le frottement de glissement pur du caoutchouc, sur une surface abrasive, à faible vitesse. Fig. 2. x=DR, y=DTR=tg d'DR. Quelques trajectoires de G, sur le même parcours DRm, sont représentées aveo la même amplification des ordonnées que sur la fig.l. Le point figuratif p (courbe 1, fig.l) représente la trajectoire OA. Chaque demi-faisceau de trajectoires rectilignes, d'angles # com pris entre 0 et #M, , est indiqué par sa limite: OA1 ,03 ,OA3,. Une seule trajectoire courbe, correspondant au point B1 (fig.l) est figurée par son rayon vecteur OB1 et les tangentes aux extrémités. Fig. 3. En aboisses, x=sin i, mesure T' au coefficient m#g. près. En ordonnées, y=#= ou ou 4T (8) (11) (12), mesure la partie de la forcie T' non dissipée en frottement, au coefficient m. près. En prenant g comme unitd d' accélération et m comme unité de masse, aboisses et ordonnées ont: le m;me vecteur unitaire. Les accélérations (12) sont des droites parallèles à y=x, cas du frottement nul.En plus de cette droite, numérotée 0, on a tracé sur- lement les paires de droites #T=g(sin i- sin (#T##)), numérotées 1, 3,3', suivent qu'il s'agit du plan P1 ,P ou P3, . Si l'on considère les deux droites 3m, 3M et le triangle ABC, la longeur AB=m#g#(sin #TM-sin#TM) représente l'incertitude sur la force transversale capable de provoquer le glissement pur, sans roulement, quand i est compris entre (#T-#) et (#T+#). LM'incer- titude 2#' sur #T varie de 0, en A, à BC=g(sin #TM-sin#TM), quand i=#TM. Cette incertitude 2E' est constante et égale à BC, pour i > #m@. La Une des incertitudes relatives à T et à #T est comprise, sur la fig.3, entre l'axe des aboisses et les parallèles 3m et 3M. Dans le nouveau procédé de mesure de #Tm et de #Tm, le glissament pur de E est déclenché, entre A et B, par un roulement instantané d'accélération de l'ordre de 0,05m/s ou 0,005 g. L'accélération #TR est du même ordre de grandeur (4); sa zône d'indétermination se confond avec celle de il roulement continu, à vitesse expérimentale utilisée pour les mesures de déviation, celles-ci ont montré qu'il n'existe pas de seuil transversal d'énergie. Pour 0 i n en est de même de TR sur plan P1 mais l'accélération maximale au raccordement est bien plus faible t 20) Correction de déviation par roulement oblique. a- Essieu E a bandages caoutchouc. Dans le système O"X"Y"Z", obtenu par ro- tation - 3 du système O'X'Y'Z' autour de N', les composantes de m.g. sont: x"=L"= -m#g#sin i#sin #, y"=T"=m#g#sin i#cos #, z"=N"=N'. (I4).Pour mettre E en roulement à vitesse expérimentale, il faute lui appliquer, en plus du couple de roulement pur suivant O'X', AR'=LR#R, un couple ARO annulant L", ARO=-L"#R= m.g.sin i.sin5 R = m.g.T'.sin S.R. (I5). Le couple total de roulement oblique de correction, qui sera désigné par AROC , est donc AROC=(LR+L")=(LR+T'#sin #)R. (I5). Les relations (I5) sont, sauf changement de tg # en sin #, , identiques aux relations (9) et (10) de déviation en roulement pur.La différence est négligeable pour toutes les valeurs de S inférieures ou égales à #M, dans l'intervalle 0 b- Modèle de véhicule W, à deux essieux brisés, dont les roues sont identiques à celles de E, et travaillent identiquement. de masse m des roues est faible, par rapport à la masse M totale de W, le frottement des axes de roues est négligé. Les mesures de déviation en roulement pur de W, conduisent aux mêmes constatations que celles faites sur E, mais du fait de l'écartement des essieux, la stabilité des trajectoires de G est augmentée et leur dis- persion est plus faible. Les relations (4) à (14) sont applicables, sauf à remplacer m par Y ; les relations (15) sont à modifier. En roulement oblique - 5, de W, à vitesse expérimentale, on peut supprimer la trop grande dispersion des trajectoires en provoquant le mouvement par une force Le appliquée sur le chassis en direction O#X#, et non 0"X", ce qui revient, pour un véhicule sur route, à utiliser l'énergie cinétique de translation pour les corrections de trajectoire, et non un couple moteur sur les roues. La force L0 appliquée sur W se décompose en deux: l'une suivant 0"X", qui fournit exactement le couple nécessaire au roulement à vitesse erpérimentale; l'autre, suivant O"Y", qui équilibre T', à moins de 0,001 près. Si 1 'obliquité -#, donnée aux- roues, diffère de - S , la trajectoire en roulement oblique fait un angle -(#-#) avec O'X'. Même si la force T' est équilibrée, et le mouvement transversal en roulement supprimé, la force op posée n'est pas une force de réaction, c'est une force de frottement engendrée par le roulement. 30) Véhicule à vitesse élevée sur route. Les trois facteurs essentiels du mouvement transversal en roulement sont: la force transversale cause du mouvement, le frottement transversal en roulement pur dévié ou oblique de correction, la vitesse V R et son accélération 1R , positive ou négative. a- T'(i), fonction de la route, du véhicule, et de la vitesse. Les caractéristiques d'une route,aménsgée pour une vitesse de base VB ou une vitesse maximale VM , permettent de connaître les valeurs que peut prendre T', en chaque point, sur un véhicule déterminé circulant sans changer de voie, 9 vitesse V différente de la vitesse de base ou maximale. Sur voie rectiligne et horizontale de dévers iD , T'=M#g#sin iD. En courbe de rayon p, , relevée de il correspondant à V'=V@ ou V@, la force transversale instantanée d'origine centrifuge, si V > V', est; T0'=M(V')-V/#=M#g#sin i0 (|é|, égale à celle que produirait un dévers ic en ligne droite.La composante transversa le T', due au vent et aux remous à proximité d'obstacles fixes ou mobiles, a ne peut Jamais être négligée. Elle doit entrer en compte dans la force totaF le T' appliquée. Elle relève d'essais en soufflerie, nécessaires d'ailleurs & l'évaluation des forces aérodynamiques sur la carrosserie. La connaissance des forces N', normales à la surface de roulement, est aussi importante que celle de T'. Le profil en long doit ;tre aménagé, comme le profil en tran- vers, pour la vitesse de base ou maximale. Les changements de pente doivent comporter des rayons assez grands pour que les variations de charge sur les roues soient lentes et peu importantes. b- Erottement. La correction manuelle d'une déviation de trajectoire est incertaine si l'accélération transversale #TR n'est pas négligeable, ce qui impose un angle J élevé, ainsi qu'un angle #T élevé. La même condition étant nécessaire pour #L dont dépend la sécurité de la propulsion, direction et propulsion sont liées par le frottement de glissement pur.Le procédé de mesure utilisé pour #Tm et #TM , est applicable à tL. L'angle #Lm est tel que le roulement, à vitesse expérimentale, engendre le glissement longitudinal; c'est l'angle de frottement de roulement lui-même, car on sait qu'entre corps réels, peu ou prou déformables, il y a toujours glissement suivant L, quelles que soient T et N, si N ,' O. Ce glissement est toujours décelable dans l'ai- re de contact de bandages en caoutchouc, même si le frottement interne est négligeable. L'angle est celui pour lequel, sans roulement, le glissement pur, perpendiculairement à l'axe géométrique de l'essieu, est certain. On peut le mesurer facilement sur' E (ou sur un essieu de W) auquel a été adjoint un dispositif l'empêchant de tourner, sans modifier son frottement de glisse ment pur. Sur les plans P1 ou P2 , , 'angle #LM est du meme ordre de grandeur que c- Vitesse VRs accélération ou décélération #R, énergie cinétique. Les mesures de déviation en roulement pur sur modèles, à vitesses constan- tes supérieures à 0,10 m/s ou avec impulsions de vitesses initiales allant jusqu'à 1,5 m/s correspondant à une vitesse d'environ -100 km/h sur route, montrent que le centre de gravité G, de E ou de W, est stabilisé sur sa tra- jectoire et que les angles de déviation diminuent quand la vitesse augmente. D'autre part, l'effet giroscopique croissant, sur les roues, contribue à maintenir les axes de E, ou de W, en direction constante. La connaissance des angles de déviation 5 à grandes vitesses relève de mesures systématiques en vraie grandeur ou sur modèles, de véhicules W en roulement pur. Ces mesures à vitesses elevées sont, d'ailleurs, nécessaires à une meilleure connaissance du mécanisme de la propulsion sur route qui est lié étroitement à celui de la direction, par le frottement entre les pneus et la chaussée. d- Le frottement mixte de roulement et de glissement dans loe propulsion. le procédé de mesure de #Tm et de #TM est applicable à #L. lL'angle 'Lm est celui où le roulement à vitesse expérimentale de O à 0,1 m/s commence à engendrer le glissement longitudinal, c'est donc 1 'angle de frottement de roulement pur (R lui-meme, car on sait qu'entre corps solides réels, lisses ou rugueux, toujours plus ou moins déformables, il se produit en roulement, dans l'aire de contat,de petits glissements opposés en direction à L et qui aug- mentent avec la vitesse. L'angle #LM est celui qui provoque le glissement pur certain, sans roulement, suivant L.On peut le mesurer facilement sur E auquel on a fixé un dispositif l'empochant de rouler, sans que son frottement de glissement pur soit modifié; on peut aussi utiliser un modèle W dont un essieu a les roues bloquées, celles du second étant libres de tourner. Sur plans P1 et P2 , homogènes et isotropes à l'égard du frottement, on obtient pour ML des valeurs du même ordre que #TM On sait qu'une courbe do frottement pur, de glissement, suivant une direction- quelconque, telle que celle du glissement pur certain (t, est fermée. Les formes circulaire, ovale, ovoide,.. qui leur ont été trouvées, valables en glissement pur, ne le sont pas, en roulement pur ou oblique d'angle -#, #, d'un essieu E ou d'un vé- hicule W, à vitesse expérimentale ou plus élevée; seul, un arc minuscule de la courbe de frottement, de part et d'autre de 0'X', est intéressé, quand la maîtrise de la direction est assurée, c'est à dire quand T(i)#T(J). De nombreux travaux expérimentaux, sur banc d'essai et sur route, concer nant les contraintes et le frottement dans les pneus à très hautes vitesses sont connus, dont ceur de Novopolsky (Moscou) Rev, Gén, Caout. I959. Sur un pneu mené jusqu'à 250 km/h, le frottement total en roulement pur (T=O), me uré par la puissance dissipée à vitesses constantes, croit proportionnellement à la vitesse jusqu'à I00-125 km!h, puis de plus en plus vite avec celle-ci. La part du frottement de l'air est très petite, celle du frottement interne, indissociable, sauf en théorie, du frottement au contact, est considérable et l'élévation de température importante. Les glissements au contact, de sens oontraire à faible vitesse, augmentent et deviennent tous opposés au roulement.Ces mesures destinées à la connaissance des oontraintes dans les pneus, montrent bien le mécanisme du frottement interne en roulement à grande vitesse, engendré par les déformations réversibles, ou non, des bandages, des vitesses d'application des efforts, de leur périodicité ... etc. Elles confirment la suppression possible du seuil d'énergie entre le frottement de roulement pur à faible vitesse et le frottement de glissement, du fait de la vitesse seule, à accélération ou décélération nulle.Chacun sait que vitesse nulle, le glissement pur par patinage des roues, se pro- duit, si le couple moteur appliqué est trop élevé; de même qu'un couple de freinage trop grand, à vitesse quelconque, bloque les roues et provoque le glissement pur et le drapage. Ce couple de blocage décroit si la vitesse et l'énergie cinétique augmentant. A vitesse élevée, un braquage excessif des roues, équivalent à un freinage peut provoquer un de oes accidents dits "sans cause apparente", toujours très meurtriers. Le crissement des pneus d'un véhoule abordant un virage à une vitesse supérieur. à celle que permettent le profil de la voie et le raJron de la courbe, a la meme origine. 4 ) La séeirité du mouvement automobile sur route, à grande vitesse. La sécurité du mouvement, propulsion et direction, a les memes facteurs es sentiers que le mouvement transversal en roulement; on peut les classer dans un ordre différent, mais liés les uns aux autres, ils ont tous mSme importance. a- le frottement sous la charge N, sans lequel il n'y aurait pas de mouvement possible. b- la force L, ou le couple L.R, cause du roulement, du frottement total, de la vitesse VR, de t et de #TR par l'angle #, de ènergie cinétique. c- la force T, qui modifie le roulement et son frottement. La sécurité de la propulsion est fonction du frottement de roulement pur, T-O et VR#0, d'angle tX et du frottement de glissement pur d'angles 'Lm=#R et#LM dont la grandeur ne dépend pas de la vitesse V. Le frottement de roulement augmente avec cette vitesse, réduisant ainsi la valeur du seuil d'éénergie, de la différence entre frottement de roulement et frottement de glis- serment, qui mesure la sécurité de la propulsion. La grandeur de ce seuil est également fonction du frottement transversal en roulement, de coefficient fTR=tg#TR=tgi, qui s'ajoute au frottement de roulement et est proportionnel à la vitesse VR, à T, et à #, dans l'intervalle 0 Ce chiffre concorde bien avec le classement des surfaces routières au point de vue de leur résistance au glissement, donné par la circulaire ministérielle (Routes) du 20 Juin I963 : Â > 0,75, très bon; 0,75 > A > 0,65, bon; 0,65 > A > 0,55, passable; 0,55 > A, mouvais. Le même coefficient se retrouve dans le rapport tg J/tg #mm relatif au plan Pi et Pg. C'est également celui qui sert, en Résistance des matériaux à évaluer la "résistance pratique" en fonction de la force "limite d'élasticité" mesurée, quand$ la force appliquée varie peu en grandeur et en fréquence. Il s'agit des mêmes phénomènes physiques.L'important, pour l'invention, est que l'angle instantané #ä diminue, et # M=&alpha;#tg J augmente, quand la vitesse VR augmente seule, toutes autres conditions inchangées, en particulier: le frottement de glissement d'angle T 50) Différence de comportement, en roulement oblique, à vitesse élevée, d' un véhicule V à roues AV seules orientables, et d'un véhicule W. Le conducteur d'un véhicule en roulement stable sur l'ancre de la voie à suivre, rectiligne ou en courbe de grand rayon, ne sait pas si le roulement est pur, T-O et#=0, ou si, plus problablement, le mouvement est dévié d'un petit angle; il ne perçoit que des variations de DTR ou de #TR P à corriger. Véhicule V. Le conducteur braque les roues AV de 81, le chassis se met en oblique #2 sur la traJectoire suivie, les roues AV prennent une obliquité et le véhicule décrit une courbe. En général, le conducteur ramène V sur la voie à suivre, après quelques oscillations de part et d'autre de son axe, t l'y stabilise à nouveau, si les conditions du mouvement n'ont pas changé, mais avec une obliquité des roues AV, pendant 1 'opération, double, environ, de celle des roues AN. Véhicule w placé dans les mêmes conditions que V. Le conducteur oriente sinultanément toutes les roues d'un même petit angle #. L'axe du chassis rests parallèle à l'axe de la voie, les roues seules sont orientées de # sur cet se. Il suffit au conducteur, dès qu'il peutF apprécier sa vitesse de retour sur la voie à suivre, de modifier # en conséquence. La correction peut entre continue, sans aucun pivotement du chassis et avec une obliquité toujours minimale, le risque de perte de contrôle de la direction est réduit d'autant. 6 ) Applications industrielles. L'invention porte sur les lois fondamentales du frottement mixte de roulement et de glissement entre bandages et sur faoe de roulement, qui s'expriment par les relations (4), ... (16), résultait des mesures expérimentales rapportées. Elle fait comprendre l'inanité de la doctrine de l'adhérence routibre, sous ses différentes formes, et confirme 1 'obligation d'un frottement de glissement minimal entre route et bandages, ainsi que des vitesses maximales, même sur autoroutes, calculées en fonction de la géométrie réelle de la route, et des véhicules, en particulier, de leur masse, et non pas fixées arbitrairement. L'application de l'invention par toutes les techniques et industries concernées pourrait conduire rapidement à une sécurité routière normale; un tel espoir est vain, dans la situation actuelle. Une sécurité accrue, mais limitée, peut être obtenue rapidement pat applioation de l'invention aux véhicules rapides légers seuls, toutes autres conditions inchangées, sauf la réglementation du trafic Il existe des véhicules à 4 roues directrices et motrices sans différentiels, se déplaçant à faibles vitesses sur courbes de faibles rayons; le changement du sens d'ori- entation des roues d'un essieu, et une meilleure répartition des forces ap- pliquées, ne présentent, en principe, aucune difficulté technique. R E V E N D I C A T I O N S 1. Dispositif de direction pour véhicule à grande vitesse sur route, permettant d'assurer une sécurité normale, caractérisé par le fait que les quatre roues de chaque véhicule sont orientables simultanément et parallèlement d'un même petit ane, par rapport au plan longitudinal de sysmetrié de la carrosserie. 2. Dispositif selon la revendioation 1, caractérisé par le fait que les quatre roues de chaque véhicule, sont identiques et garnies de bandages identiques, et sont mies sans différentiels, à la même vitesse angulaire. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les roues iê chaque véhicule travaillent toute. identiquement en roulement, suzr la surface routibre aménagée, géométriquement et mécaniquement, pour une grande vitesse.