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Esprit Roue
Jamy76

Le freinage de nos roues

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Voici à la demande d'un petit groupe un nouvau sujet qui n'est pas souvent abordé et pourtant très important en matière de sécurité et de maîtrise de nos roues.

Je propose d'échanger sur nos performances et techniques utilisées en matière de distances de freinage, et un aspect technique matériel sera aussi aborder afin de mieux comprendre cette technologie.

Voici l'entrée en matière avec ces 2 vidéos

Afin que tout le monde parle le même langage, je rappel les notions d'auto école !! La distance d'arrêt est composé du temps de réaction + la distance de freinage.

Il y a donc deux façons de réaliser des tests de freinage soit en arrivant à un repère on se met à freiner (donc la distance tiendra compte d'un temps de réaction très court puisque que l'on s'y attends) + la distance de freinage.

Et la deuxième façon, on se met en position freinage à un repère fixe une fois lancé à vitesse constante.

J'ai donc avec ma KS-18 XL fait des essais cet après midi et voici mes résultats:

Je suis novice en roue ne jugez pas et prêtez et vous au jeu ce n'est pas si évident !!

A 20 km/h distance d'arrêt = 4.40 m

A 20 km/h distance de freinage= 3.10m

On en déduit 1.30m à 20km/h pour passer de la position vitesse régulière à la position jambe en avant freinage.

Peut-être une prochaine épreuve pour les électrique Games !!!

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Difficile d'évaluer la distance de freinage d'une roue dans l'absolu.

Celle-ci va vraisemblablement dépendre d'abord du poids du pilote. Plus le pilote est lourd, plus l'ensemble roue+pilote a d'inertie, donc plus il sera difficile de le ralentir. Mais plus le pilote est lourd, plus l'effort de freinage sera également important lorsque son centre de gravité basculera vers l'arrière. Dans quel mesure le deuxième phénomène compense-t-il le premier ?

Dans la première vidéo certaines roues sont testées par un gamin qui doit peser 30kg à tout casser et d'autres par un adulte 2 x plus lourd. Qu'en conclure ?

Ça dépend aussi de la position des pieds sur les pédales : depuis que je suis passé à la 18' je constate que pour la faire avancer je dois avancer plus mes pieds que sur la 16'. En descente, pour freiner, je recule un peu mes pieds sinon ça freine pas terrible. Le freinage d'urgence, par définition, ne prévient pas et peut survenir dans l'une ou l'autre des situations avec un résultat différent.

Par ailleurs, les vidéo ne montrent pas de freinages d'urgence, seulement des freinages appuyés et contrôlés. En cas de vraie urgence (je parle d'expérience) ça ne se passe pas comme ça. Ce sont uniquement des actes réflexes qui entrent en jeu. On (je ?) balance les pieds en avant et le buste en arrière sans se (me) préoccuper de savoir si on va se (je vais me) vautrer ou pas vu que sinon on passe sous le camion ou le bus, ou on renverse la gamine qui déboule en courant sans regarder où elle va. Et là ça freine rudement plus fort que je ne l'aurais cru !

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Posted (edited)

Salut :)

Suite a une remarque d’un commentaire sur YouTube et fort de mon expérience en centre ville je me suis pencher sur les distances de freinages la semaine dernière. Après les 4h de recherches sur le web (je retrouverais mes sources si besoins). J’en ai conclu des informations surprenantes. 

1. L’impact majeur sur la distance de freinage est la vitesse. Donc même si on pinaille a l’extrême (qualité des freins, poids du sujet...) quel que soit le véhicule on peux simplifier la distance de freinage (sans compter le temps de réaction) à (V*V)/100.

2. L’autre facteur c’est l’état de la route (mouille ou non). En principe on calculera par temps sec. Les résultats ne sont déjà pas fameux. 

3. Peut importe le véhicule et son poids (Roue, Trot, Vélo, Twingo, Calion) le calcul 1 reste valable à 10% prêt... Sauf la F1 🤣. Pourquoi ? Pour des raisons de coût, les systèmes freins/pneus sont calibré et offrent donc un résultat similaire. Soyons d’accords le poids influera énormément la transmutions d’énergie transmise au corps  rencontré en cas d’impact mais pas sur la distance de freinage ! Incroyable ??? Cherchez une formule de freinage qui prend en compte le poids... j’ai halluciné 😅

4. Le temps de réaction évoqué dans ton post a un impact irréductible et à un rôle majoritaire sur la distance d’arrêt il est inconcevable de ne pas le prendre en compte. 

Conclusion on le peux pas être superman et avec un autre véhicule qu’une F1 la distance d’arrêt sera à 10% près (freins, roue, réactivité, adhérence du sol...) 

(V*V)/100 + ((V/2)/2)+10%

Pour mesurer la différence entre deux roues on dois avoir un pilote droit droit et à même vitesse au point de début de freinage. Si cet environnement est respecté strictement on peux s’amuser à mesurer la qualité de freinage des roues. 😇

Edited by Kaalcifer

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il y a 10 minutes, Cormo a dit :

Difficile d'évaluer la distance de freinage d'une roue dans l'absolu.

Celle-ci va vraisemblablement dépendre d'abord du poids du pilote. Plus le pilote est lourd, plus l'ensemble roue+pilote a d'inertie, donc plus il sera difficile de le ralentir. Mais plus le pilote est lourd, plus l'effort de freinage sera également important lorsque son centre de gravité basculera vers l'arrière. Dans quel mesure le deuxième phénomène compense-t-il le premier ?

Dans la première vidéo certaines roues sont testées par un gamin qui doit peser 30kg à tout casser et d'autres par un adulte 2 x plus lourd. Qu'en conclure ?

Ça dépend aussi de la position des pieds sur les pédales : depuis que je suis passé à la 18' je constate que pour la faire avancer je dois avancer plus mes pieds que sur la 16'. En descente, pour freiner, je recule un peu mes pieds sinon ça freine pas terrible. Le freinage d'urgence, par définition, ne prévient pas et peut survenir dans l'une ou l'autre des situations avec un résultat différent.

Par ailleurs, les vidéo ne montrent pas de freinages d'urgence, seulement des freinages appuyés et contrôlés. En cas de vraie urgence (je parle d'expérience) ça ne se passe pas comme ça. Ce sont uniquement des actes réflexes qui entrent en jeu. On (je ?) balance les pieds en avant et le buste en arrière sans se (me) préoccuper de savoir si on va se (je vais me) vautrer ou pas vu que sinon on passe sous le camion ou le bus, ou on renverse la gamine qui déboule en courant sans regarder où elle va. Et là ça freine rudement plus fort que je ne l'aurais cru !

Oui l’attitude du pilote qui freine compte D’où le jeu rigolo de qui s’arrête le plus vite.

Mais dans les calculs dont j’ai parlé au dessus on part du postulat que le pilote freine au mieux. Effectivement si tu penche plus ou moins efficacement (sans aller jusqu’à tomber) on aura une distance de freinage supérieur à ce qui est calculé. 

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Comme souligne @Cormo il est vrai qu'une situation réel d'urgence est bien différente mais entrainons nous à acquérir des aptitudes et peut-être serons nous plus apte à exercer un freinage d'urgence.

La première sécurité est le pilote, adapter sa vitesse en fonction du lieu et de la visibilité etc... on le sait Et parfois malgré tout, tenté d'aller plus vite parce une bonne raison.

J'ajouterai une complication supplémentaire au freinage d'urgence en incorporant un évitement, en effet nous avons tendance instinctivement à freiner suivant une trajectoire rectiligne, s'exercer à éviter peu aussi sauver la mise si s'arrêter n'est pas réalisable.

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Ce que j'ai cru comprendre en lisant vos posts: une 18'' freine moins bien qu'une 16''.

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Le freinage d'un engin pendulaire est totalement différent des notions habituelles.

-- Un frein traditionnel est un super frottement que l'on contrôle pour éviter le dérapage afin d'arriver à vitesse zéro avec roues bloquées.
-- Un freinage de roue électrique nécessite de commander une vitesse arrière à la limite du fesse-plante. Arrivé à vitesse nulle, si on maintient la commande, on repart en arrière.

L'expertise du pilote est fondamentale. Si on regarde les bons pilotes, on voit que ce n'est pas à la portée d'un quidam lambda. Exemple :

Freinage.JPG 

Si le sol est sec et propre il n'y aura pas de glissade et le problème est élémentaire : il faut que le moteur absorbe l'énergie cinétique de l'ensemble pilote+roue.

L'énergie cinétique de la forme ½.m.V2  donc la masse et le carré de la vitesse interviennent. Plus l'énergie cinétique est grande et plus le moteur mettra de temps pour la dissiper, donc plus la distance de freinage sera longue. Ce freinage théorique limite est facile à calculer, et vous pouvez éventuellement y ajouter le temps de réaction du pilote.

La géométrie de la roue a peu d'importance (diamètre, longueur/hauteur de pédales...), c'est sa puissance moteur qui importe... et la "bonne volonté" des batteries à absorber cette énergie.

Car bien sûr le moteur devient générateur et renvoie le courant vers les batteries :
-- si les accus sont pleins, seule la carte mère (si elle est bien conçue) peut absorber les joules
-- si les accus sont (quasi) vides, le freinage est excellent, le couple est supérieur au couple de démarrage car la force électromotrice s'additionne à la tension batterie.

Même si le mouvement de freinage n'est pas facile à bien faire, face à un obstacle nos instincts peuvent nous aider à "jeter" les pieds en avant... Sur certaine roues, il y a une aide au freinage consistant à retarder l'inversion de couple pour accentuer le déséquilibre arrière. Perso, je ne suis pas convaincu par la pertinence de ce truc. Sur les cyclos mono-roue (position assise) ce décalage artificiel arrière est commande par une poignée de frein.

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Merc @Techos78, Intéressant l'application, comment n'y ai-je pas pensé ! Energie=0.5xmasse×Vitesse carré 

Masse en kg, Vitesse en mètre par seconde (vitesse en km/h /3.6)

Dans mon cas 95kg + 25kg roue, vitesse 20 km/h, cela donne 0.5 x 120 x 5.5= 1815 joules.  Le joules est une énergie et le watt une puissance ( 1 joule = 1watt pendant 1 seconde)

Énergie =temps x puissance

On connaît la puissance moteur =2000w

Énergie à absorber/ dissiper = 1815 J

Au mieux ma roue s'arrêtera en 1815÷2000 = 0.9 seconde, disons 1 seconde.(sans le temps de réaction bien entendu)

A 30 km/h 4115joules soit 2 secondes !

Eh c'est parlant, 10 km/h de plis et le temps d'arret double.

A 40 pour le fun ! 7400j pour3.7 secondes, disons 4 !

En conclusion  à 20km/h 1 seconde et si je double la vitesse, la distance de freinage est multiplié par 4 !

Tout ceci en puissance maxi de la machine.... Je ne suis pas encore à ce niveau. Cela met l'accent sur la sécurité car si j'ajoute un temps standard de une seconde en temps de réaction à 40 km heure il me faut dans le meilleur des cas un minimum de 5 secondes pour s'arrêter autant dire que les secondes sont très longues en situation d'urgence

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Et le pic de puissance annoncé aux alentours de 3500-4000w c'est quoi par rapport aux 2000w moteur ? Pendant combien de temps peut on en disposer? Influe t'il sur le freinage ?

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Autant la Ninebot One E+ freinait très bien, autant la KS18L ne freine pas du tout.

 

C'est surtout dû au diamètre de la roue, mais aussi à la faible longueur des fourches et des pédales...

Le Firmware influe aussi... C'est lui qui dit Stop si on fait rentrer trop d'Ampères (pour protéger les MosFet notamment) !

Sur la E+, la roue freinait fort, mais nous faisait comprendre malgré tout quand on abusait. 😉

Un mode de conduite à l'image du mode "soft" de chez Gotway aide aussi, mais en plus du côté "physique/forces/angles", il y'a aussi une notion de "mise en confiance" là...

 

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il y a 51 minutes, CBGTI a dit :

Autant la Ninebot One E+ freinait très bien, autant la KS18L ne freine pas du tout.

a tu fait l'update en 1.13 ça a amélioré le freinage pour moi.

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C'est domage que ce sujet soit dans le répertoire kingsong car il serait intéressant de comparer la capacité de freinage de nos différentes roues.

Je débute et j'anticipe beaucoup donc je sollicite peu le freinage . Néanmoins, il y a peu , une voiture m'a refusé une priorité - c'était un croisement , je devais être entre 15 et 20 km/h. Ma batterie était au 3/4 pleine. Et J'ai fait mon premier freinage d'urgence (non anticipé ) et J'ai été agréablement surpris par le très bon freinage de ma roue.  ( gt16).

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Il y a 2 heures, CBGTI a dit :

autant la KS18L ne freine pas du tout.

Je suis très content du freinage de ma 18L. J'admets volontiers que je dois conduire de façon beaucoup moins agressive qu'un jeune! 😃

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Il y a 5 heures, elric a dit :

C'est domage que ce sujet soit dans le répertoire kingsong car il serait intéressant de comparer la capacité de freinage de nos différentes roues.

Je débute et j'anticipe beaucoup donc je sollicite peu le freinage . Néanmoins, il y a peu , une voiture m'a refusé une priorité - c'était un croisement , je devais être entre 15 et 20 km/h. Ma batterie était au 3/4 pleine. Et J'ai fait mon premier freinage d'urgence (non anticipé ) et J'ai été agréablement surpris par le très bon freinage de ma roue.  ( gt16).

Il y a presque 3 semaines, suite au comportement dangereux d'un automobiliste ne comprenant pas la voie partagée à 30km/h voiture et vélo de 3m de large (donc wheeler non dépassable..) j'ai du piler derrière ce même individu qui une fois m'avoir dangereusement doublé à pilé, alors que j’étais à 30km/h et malgré ce que l'on peux parfois lire sur les 18", une SuperX peux piler, mais cela s'apprend!(Nombre de wheelers habitué aux 14et 16" freinent avec les talons et non le centre de gravité.) L'ami Bruno peux confirmer, il aurait jamais pensé que je puisse m’arrêter avant le parechoc de cet abruti.

 

@CBGTI: Je ne suis pas d'accord. déjà revérifié en 18L, puis la semaine passée en 18XL, elle freine bien, et bien plus qu'une Z10. Il faut oser se mettre en arrière, ce qu'on a pas besoin en Ninebot. Sans compter qu avec ces bêtes on ose taper plus fort, et il faut donc envoyer plus fort pour les arrêter.

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Le 05/07/2019 à 07:28, CBGTI a dit :

Autant la Ninebot One E+ freinait très bien, autant la KS18L ne freine pas du tout.

 

Pour avoir du freiner en urgence avec un >:(>:(>:(>:(>:( de gars qui a débarqué en pleine piste cyclable à genre 10 mètres alors que j'étais lancé à un bon 30, je peux t'assurer que en freinage d'urgence c'est pas mal la 18L....

T'oublies quand même un truc de base, le rapport masse vitesse. Genre dépassé les 30 tu es à une masse de 3 tonnes :D Donc oui, clairement, les forces en jeu sont démultipliées par la vitesse de manière exponentielle.
 
La technique du pendule comme montré par hirsute aide beaucoup. Après le problème d'un freinage violent et trop rapide (pour ma part) c'est un déséquilibre de la roue (sans doute du à une faiblesse des muscles) qui tremble (un peu comme au début quand on commence).

Le freinage d'urgence, c'est à fond, et puis accepter de pencher une fois la vitesse fort diminuée sur le coté et de se laisser glisser sur le coté sur des mètres en se laissant aller mollement sans se crisper au niveau muscle (merci les vestes de moto, merci furygan, merci le d3o :D:D :D).

Pour ma part pour le fameux gars en question, c'était cela ou le gars valsait (probablement mort), et moi bien amoché aussi en vol plané...

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il y a 18 minutes, MrP-MrF a dit :

T'oublies quand même un truc de base, le rapport masse vitesse. Genre dépassé les 30 tu es à une masse de 3 tonnes :D Donc oui, clairement, les forces en jeu sont démultipliées par la vitesse de manière exponentielle.

Je parle bien sur à une vitesse atteignable par les 2 roues...  En l’occurrence, 25km/h.    😉

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@MrP-MrF La masse (quantité de matière) ne change pas en fonction de la vitesse, ni de la gravité.

La force d'inertie, par contre, augmente considérablement...

Question de vocabulaire, certes, mais quand on parle technique c'est relativement important.

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