[MotoGP] Un étrier peut en cacher un autre...

Dan42 a écrit:

Si quelqu'un connait la densité de cet alliage "miracle"? je suis preneur, ainsi que de ces caractéristiques de résistance mécanique.

En gros entre un Al-Li (2050,2195, 2198) et un série 7xxx (7075, 7175), il y a 4% de densité en moins et moins de 10% en plus en Re ou Rm.
Le gain en cara méca doit être secondaire car pour moi ils sont limités en conception par les moyens de fabrication (usinage, forgeage,...) à un moment tu ne peux plus réduire l'épaisseur des parois. Donc le gain est que sur les 4% de densité, je vous laisse faire le calcul: si l'étrier fait 500g, le gain est de 20g

Marketing quand tu nous tiens

Merci Thomas V, çà cadre avec les infos que j'avais glané, probablement un peu plus publicitaires. Effectivement l'allègement par moins de matière n'est pas souvent proportionnel aux caractéristiques mécaniques, surtout pour des étriers de frein devant être très rigides ( leur principale qualité), le module d'élasticité ne suit pas les autres caractéristiques. Et même s'ils gagnent 100 gr par étrier, l'usage de disques de 340 annule l'avantage . De plus , avec les impositions réglementaires, on est loin des poids optimum sur les machines.
A+ Dan

Oui, merci Thomas !
N'oublions pas qu'un matériel moins dense permet des sections plus épais qui permettent en conséquence un gain de rigidité... donc on gagne deux fois et une différence de 4% de densité pour le même E donnerait normalement une réduction de poids de 8%...

Mais c'est vrai que même 100g pourraient se trouver plus facilement sur les jantes en carbone, à un prix plus bas, mais interdit aussi par le règlement...

Toujours intéressant d'avoir des chiffre précis...

Graham, je ne saisi pas très bien ta démonstration du gagné 2 fois , en supposant que le nouveau matériau ait le même E, nécessaire pour les parties devant être rigides, on va mettre les mêmes sections de matière, donc le gain ne sera dû qu'à la différence de densité dans ces zones. Pour le reste soumis à des efforts mais sans grande exigence de rigidité on pourra réduire la matière, et là seulement on gagnera 2 fois ou plus : moins de matière et densité plus faible de l'ensemble (4% + 10% par exemple).
Mais sur un étrier qui doit être un bloc rigide, y a t'il beaucoup de gain de matière à rogner suivant le matériau utilisé?, détourer tout ce qui est inutile, pas d'ailettes de refroidissement peut être une légère réduction autour des cylindres hydrauliques , quelques mm à droite et à gauche. En général sur auto que je connais , entre des étriers en fonte 2 gros pistons et des alus taillés dans la masse petits pistons, dimensions générales très voisines, le gain est de 100% (2kg 1kg) malgré une densité matière divisée par 3, le gain n'est pas proportionnel malgré des caractéristique meca très voisines.
A+ Dan

Dan42 a écrit:

le gain est de 100%

2 kg -100% = 0 kg.

Sorry: 50%
A+ Dan

Frits : Percentage changes should probably be banned from use for that reason :)

Dan, je ne suis plus trop sûr. Mon raisonnement partait du fait que si on pense à un étrier comme deux poutres qui retiennent les pistons, la rigidité R est proportionnelle à ELH^3, avec L le largeur et H le hauteur d'un poutre.

Alors, si tu réduis la densité par un facteur k, tu peux investir dans un H plus grand du même facteur, et en gardant L fixe tu vas augmenter R par k^3 sans augmenter la masse. Si on met t=H/L, on trouve
m~rho x sqrt(R/Et)
donc on réduit la masse par plus que k si on augmente t. Normalement c'est possible avec un matériel moins dense, du fait qu'il y ait moins de risque d'une faillite dans un autre sens comme le voilage dû aux sections trop mince : c'est finalement la raison qu'on préfère l'alu à l'acier bien que E/rho est à peu près le même.

Mais je ne suis pas si sûr qu'on puisse réduire L en augmentant H... on pourrait par exemple mettre des ailettes... mais Brembo vient de ce faire en passant au matériel plus dense !

Tu veux dire que l'inertie des poutres va monter plus vite que la masse par le fait de I/v = bxh3/12. h est favorable car à la puissance 3, c'est possible il faudrait une étude précise, mais les gains vont être quand même réduits car les densités ne diffèrent que de 5%. Et puis un étrier de moto ( relativement court par rapport au dia du disque est plutôt fait comme un col de cygne, un étau que 2 poutres// comme les grands étriers racing automobile, le raisonnement tient quand même dans cette situation.
A+ Dan

Dan42 a écrit:

Et puis un étrier de moto ( relativement court par rapport au dia du disque est plutôt fait comme un col de cygne

Même un étrier de montage radial ?

GrahamB a écrit:

Même un étrier de montage radial ?

Le montage radial n'a pas d'effet sur la résistance de l'étrier comme il n'est dans tous les cas fixé que d'un coté.
Le montage radial apporte juste une meilleure rigidité de montage.

Oui, tu as raison... la résistance à laquelle je réfléchis est celle qui s'oppose à ce que les pistons s'éloignent des deux côtés du disque sous la pression des plaquettes. Le montage détermine la résistance à ce que l'étrier se fasse entraîné par la motion du disque.

Pour moi, c'est plutôt le montage pré-radial qui a l'aspect col de cygne...

Pour moi les deux n'ont pas d'influence sur la résistance à "l'ouverture" de l'étrier puisque la différence de forme se situe là ou il n'y a pas d'effort dû à cette ouverture, sur un coté de l'étrier.
La découpe due au passage du disque est toujours la même et c'est elle qui conditionne l'effet 'col de cygne".. Pour les deux géométries.

On voit bien sur ces photos que pour le même modèle d'étrier en construction axiale et radiale il y a très peu de différence hormis les pattes de fixation, je dirais même que le modèle radial est un peu moins bon en raison des deux trous lamés de fixation qui sont très proches de la zone la plus contrainte par l'ouverture.

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C'est donc la matière dans ces deux zones qui va empêcher les deux côtés de s'ouvrir.
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Oui c'est une sorte de "charnière"..

Et il n'y en a pas épais dans ce secteur. Suffisamment pour que ça freine, certes. Cependant, on imagine bien l'intérêt d'un matériau 10% plus résistant. Il sera intéressant de comparer les étriers débarrassés d'alu au lithium.

MacPepR a écrit:

C'est donc la matière dans ces deux zones qui va empêcher les deux côtés de s'ouvrir.
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Oui, ces sont les zones habituellement réunies par vis sur les modèles non monobloc. Il faut ajouter la flexion des "poutres latérales", les 2 blocs cylindres qui s'ouvrent sous la pression, il vaut mieux que tout soit le plus réduit possible, mais en moto avec 1 ou 2 doigts on ne doit pas générer des pressions terribles contrairement à l'automobile.
A+ Dan

Il faudrait connaître la pression spécifique appliquée par un piston, la surface totale des pistons d'un côté de l'étrier et multiplier le produit par deux pour connaître l'effort auquel l'étrier doit faire face.

Ce ne doit pas être énorme. Quelle est l'effort exercé par le pilote sur le levier de frein? Si on la connaît, on peut faire facilement le calcul.

Avec de l'hydraulique on soulève des montagnes !! Le rapport des surfaces des pistons fait tout, un maitre cylindre de 13mm est plus fort qu'un 19mm même radial. Après il y a les bras de leviers qui jouent, donc la force du pilote.
C'est quand même formidable que le principe de base soit ignoré: transformer l'energie cinétique en énergie thermique et oublier de l'évacuer !!!!!!!!!!!Sur les moto3 passe encore, mais à 350KMH x250kg , cela fait quelque calories !!!!

Encore plus facile, il y a pas mal du monde qui roulent avec des sondes de pression de liquide de frein.

Mais le problème n'est pas de connaître la force, mais de calculer le déplacement induit par son action sur ces poutres et charnières de géométrie complexe... et encore de savoir quel niveau de déflexion est gênante pour le pilote, ou pourrait engendrer un délai au moment de relâcher dû aux déformations des alésages aux pistons.

PS les "charnières" sont limitées en taille par le besoin de passer à l'intérieure du jante. Avec des disques de 340mm et un jante de 420mm à l'extérieure, il ne reste pas énormément de place. J'imagine que certains seront content de l'arriver des roues à 17" en 2016...

rosenoire a écrit:

Il faudrait connaître la pression spécifique appliquée par un piston, la surface totale des pistons d'un côté de l'étrier et multiplier le produit par deux pour connaître l'effort auquel l'étrier doit faire face.

Ce ne doit pas être énorme. Quelle est l'effort exercé par le pilote sur le levier de frein? Si on la connaît, on peut faire facilement le calcul.

On ne doit pas multiplier par 2, la force générée dans un étrier l'est par celle de 2 pistons d'un seul côté, les 2 antagonistes absorbent la réaction ( 2 forces égales opposées).
Un étrier flottant à 2 pistons d'un côté et de mêmes dimensions a exactement la même force de serrage.
Un exemple: F de la mimine (doigts) 10 daN; rapport de levier poignée:3; F sur maître cylindre de dia16= 30daN; dia des pistons d'étrier:32 ( 2 pièces), F sur étrier ( écartellement)= 30x4x2= 240 daN
Le tout donne 240x4= 960 daN de pression totale sur les 4 faces des doubles 33 tours, soit un effort tangentiel de freinage de 960 x 0,6 ( coef friction plaquettes racing bien chaudes)= 576 daN. Rapport dia roue /dia disque = 2,2; F tangentiel de freinage sur le contact pneu= 576/2,2=262 daN, çà se tient
A+ Dan

Oui Graham tu as parfaitement raison le principal problème est le feeling dans les doigts, ce qui n'a rien à voir avec l'efficacité en terme de puissance de freinage, un truc spongieux et très puissant (assisté) comme on trouve en auto n'est pas bon en pilotage limite, on doit ressentir un bout de bois pour doser pil poil. Avec un grand nombre de disques et pistons les courses augmentent: flexions diverses, tuyauteries , tout cela se traduit par un certain flou, sans compter les écartements de plaquettes indésirables: voilage de disques, dilatations ( négligeables avec le carbone), guidonnages de ouf. Et puis il y a certainement un point que l'on ne connait pas bien, c'est la "fidélité" de réponse à froid, à chaud.
A+ Dan

Dan42 a écrit:

Et puis il y a certainement un point que l'on ne connait pas bien, c'est la "fidélité"  de réponse à froid, à chaud.
A+ Dan

Ce doit être lisible sur la courbe de coefficient de frottement en fonction de la température que diffusent des équipementiers.

rosenoire a écrit:

Il faudrait connaître la pression spécifique appliquée par un piston .../...

Comme ordre d'idée, sur une 600 CBR avec un maître cylindre Brembo "PR 19*18" et en considérant que le pilote appuie à 100 mm de l'articulation du levier, on trouve au niveau d'un piston, environ 120 fois l'effort appliqué par la main du pilote.
C'est sûrement plus grand en GP, la rigidité des étriers permettant de l'absorber avec une course de levier qui reste contenue pour un effort minimum.

Exact, Dan42, pas multipliée par 2... je copierai cent fois : réfléchis avant de penser!

En revanche, je ne suis pas d'accord à propos de l'assistance qui dénaturerait le feeling du pilote. Comme dans tout système cela dépend de la conception et de la qualité des composants et de l'ensemble monté.

Il y a 20 ans, on disait la même choses des directions assistées sur le voitures de courses. Aujourd'hui une majorité l'utilise. En rallye, c'est même 100%.