Impacts sécuritaires liés au transport d`un second passager à l
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1. di s aux motoneiges deux places 29 Annexe Montage de mesure de la position du centre de gravit Xcg t an 0 ha Megdcg Mmdm Meg cos 02 Xcg sin 9 ha hea Mm cos 07 Xm sin 0 hp ln 302. a A r RRA A IAS gt gt I I l A l 5 2 I Wi l l l i Q 7 I I l l l O l 1 4 l l l l I L 1 I I J l l l A EE a E L S NN 2 e Y l o 1 1 I A l l I l l l l I I l l I l i l l I A l I 1 l A l l 1 1 124 I 1 I I lo I Pl l l l l l l l peni L f 1 1 C 1 y E L L L L aje10 abreyo juene abieyo aje10 abreyo juen eyy 0 4 0 6 0 8 tan angle 0 2 0 4 0 6 0 8 tan angle ax g 0 2 ax g Figure 12 Renversement longitudinal vers l arri re 22 7 Essais dynamiques sur piste La figure 13 montre une motoneige avec un si ge d appoint instrument e l aide de capteurs r unis dans une bo te fix e l arri re de la motoneige Les capteurs utilis s sont indiqu s sur la m me figure 13 Les essais ont eu lieu dans une section du sentier pour motoneiges de Beauport Qu bec Deux types d essai ont t ex cut s Essais de freinage Essais de man uvrabilit 23 Gyroscope Syst me d acquisition F LS gt Figure 13 Montage d essais dynamiques 24 7 1 Essais de freinage La figure 14 montre les r sultats d essai de freinage et d acc l ration pour la motoneige montr e sur la figure 13 On observe sur la figure 14 que les niveaux d acc l ration d pendent du chauffeur Pour le chauffeur M3 les niveaux d acc l ration et de freinage sont plus lev s La pr sence du passager sur le si ge d appoint ne d grade pa
3. avant aucune configuration de motoneige n a fait l objet d un renversement Man uvrabilit La pr sence d un passager implique une r partition de la charge vers l arri re qui se traduit durant un virage en un comportement de type sous vireur Plus la charge vers l arri re augmente plus le comportement sous vireur de la motoneige s accentue d o une n cessaire adaptation de conduite de la part du conducteur 9 Recommandations Les r sultats d essais effectu s sur plusieurs motoneiges les plus utilis es au Qu bec d montrent que le comportement d une motoneige une place modifi e par l ajout d un si ge d appoint pour transporter un passager est intimement li e la charge transport e Nous recommandons que 28 Une motoneige con ue deux places doit tre le choix privil gi pour transporter un passager Une motoneige monoplace peut tre modifi e par l ajout d un si ge d appoint ad quat pour transporter un passager la condition que la charge transport e ne d passe pas la charge maximale permise par le constructeur Les constructeurs de motoneiges fournissent l information technique n cessaire quant l ajustement des pr charges des ressorts de la suspension arri re en fonction de la charge maximale permise Les utilisateurs des motoneiges transportant un passager se r f rent aux pr cautions et conseils de conduite sugg r s par les constructeurs dans leur manuel d utilisation d
4. force A l avant chaque ski repose sur une cellule de charge alors qu l arri re la chenille s appuie sur deux cellules de charge Un capteur d angle deux axes est fix sur la table permettant de mesurer l angle d inclinaison selon les deux axes 12 de rotation de la table Un portique permet de supporter la table alors qu un palan permet de la soulever d une mani re graduelle Les signaux des diff rents capteurs sont acquis l aide d un syst me d acquisition CRIO de National Instruments Les signaux acquis sont trait s afin d extraire les seuils de renversement longitudinaux et lat raux La figure 8 montre la table de renversement ex cutant un essai de renversement lat ral alors que la figure 9 montre un exemple d essai de renversement longitudinal Figure 7 Table de renversement des motoneiges 13 Figure 9 Essai de renversement longitudinal arri re 14 6 2 Renversement lat ral Le tableau 4 et la figure 10 r sument les r sultats associ s aux essais de renversement lat ral des motoneiges d essai La figure 10 est un trac sous forme de barres des donn es provenant du tableau 4 En outre le tableau 4 fournit aussi le seuil de renversement exprim en g acc l ration de la pesanteur L essai avec compensation consiste pour le conducteur et le passager de pencher le corps gauche en vue de limiter la baisse du seuil de renversement de la motoneige L obse
5. illustr par la figure 1 Ce mod le suppose que la motoneige est un corps rigide et n glige l effet des suspensions et des d formations dues la charge Ainsi pour utiliser les formules fournies par les quations 1 et 2 figure 1 il est n cessaire d valuer pr alablement les positions longitudinale et verticale du centre de gravit xce eg Dans le but d estimer ces deux distances un montage exp rimental a t con u et r alis L annexe A montre un sch ma de principe de fonctionnement du montage mis au point Le montage est un pendule dont on mesure l angle sous deux conditions d quilibre Le premier angle 0 est associ l angle du pendule alors que la motoneige est simplement pos e sur la table Le second angle 02 est l angle du pendule lorsque celui ci est soumis un moment perturbateur provoqu par l ajout d une masse une des extr mit s de la table Voir annexe A La figure 2 montre une photo du montage tel que r alis ys mm yc mm xt mm A1 1077 381 1930 A2 1077 381 2184 B1 1085 381 1880 xg 1 B2 1085 381 2184 xt 9 Xcg c Ys L Yeg Ys ERA x hcg Sa 0 tan equation 1 heg a Renversement lat ral 0 tan equation 2 heg b Renversement arri re Figure 1 Mod le rigide de renversement aa Figure 2 Montage exp rimental de d termination de la position du centre de
6. l l A I I l l l f 1 l l I I I f 1 I I E28 ON A A ee E l l 1 l o l I l I l I l l y l l l I I l l l l l P N l l EE E EN E 2 55 IN l l l o I I I l I l I l I l l l l I 1 l l l I re I l l l L V L L o N o Q x Q N o o o o o o o ajejo abreyo aejquie abieyo 22222 di ii ds iii IE I 1 I I I I 1 I I l I gt 1 I I I l I I I I I A I I I l z A EE A E AA R f f o 1 I I i F Zf I I I I I I I I I I I I I l I I JE I I V An d Di AE E SP r Gto ir O f f f A l l o I I I I l l I I I 1 I I I I 1 I l I I I I I I AAA E le Dot st a l l ipi o I I 1 I 1 I I l I I l l I I I l I I I 1 I l I I A e e AE nine doute D l VE 1 o l l 1 I I I l f l l l l l I I I I I I I I I L L L L L o N Lo y se N o o o D O o o a 1 D x TD P a Il T o m C P S E c v lt s o O 0 uw YN n ro _ O D D c o Oo y O O 000 S GS ore a o 2 A x D Q I O Lol D m C D E v 3 O 1 l 1 l 1 l 1 l pe l 1 l l l T I I l I Pl l 1 l l l 1 H hl K lt l 1 l l l l 1 l l l 1 l 1 l l l 1 l 1 l l 1 l 1 l 1 l l Et le 5h l 1 1 l 1 l 1 1 l 1 l 1 l l 1 l 1 l l l 1 l 1 l l 1 l L seds st AA BR EEE IA l l 14 l l 1
7. l l I l 1 l l l l 1 l 1 l l l 1 l l 1 l l A E A REA AA E I 1 4 1 f I I 1 l 1 l 1 l l l l 1 l l 1 1 l l L L t L L L N o LO lt n N O o o o o o o a e o o6ieu aue abieyug D pe o op E e Er l 1 l i l 1 l 1 l gt l 1 l l 1 l 1 l 1 l LF l 1 l l l Y 4 fr ik 4o lt l 1 l 1 l f 1 l l 1 l 1 l 1 I l i 1 l 1 1 l I I d 1 I EH HAH l 1 l l 1 l 1 l l l 1 l 1 l 1 l 1 l 1 l 1 l 1 5 l 1 l Cerri e dl A E 72051 l 1 V l 1 l 1 l l 1 l 1 l l 1 l 1 l 1 l 1 l 1 l o dr li e les l l l 1 l 1 l 1 l 1 1 1 l 1 l l l 1 l 1 1 1 l L L y L L L N o LO lt n N o o o o o o o a e o abieyo aue eyy 0 4 0 6 0 8 tan angle 0 2 0 4 0 6 0 8 tan angle 0 2 ax g ax g Figure 11 Renversement longitudinal vers l avant 19 6 5 Renversement longitudinal vers l arri re L abscisse de la figure 12 repr sente une acc l ration longitudinale exprim e en g alors que l ordonn e repr sente le rapport entre la charge sur les patins et la charge totale Les courbes de la figure 12 illustrent le comportement des motoneiges d essai sous diff rentes conditions de charge Constructeur conducteur M2 La charge initiale l avant de la motoneige avec un conducteur seulement est de l ordre de 40 de la charge totale Les charges initiales des motoneiges avec passager son
8. stabilit et de s curit des motoneiges avec si ge d appoint sont identiques celles li es aux motoneiges con ues pour deux places Avant de r pondre cette question il importe de rappeler que les seuils de renversement obtenus jusqu maintenant sont tributaires de l hypoth se de rigidit des motoneiges analys es Il est donc n cessaire pour r pondre la question pr c dente de pousser cette investigation par la mise en uvre d une m thode d valuation des seuils de renversement qui tient compte de l ensemble des d formations des motoneiges sous charge Par ailleurs le mod le rigide d valuation des seuils pr c dents est limit dans la mesure o il ne permet pas de tenir compte d aucune compensation introduite par le conducteur et le passager Une investigation exp rimentale est labor e dans ce qui suit permettant de contourner les limitations du mod le rigide 11 Renversement lat ral Angle deg Renversement arri re Angle deg Figure 6 Seuils de renversement lat ral et longitudinal valu s l aide d un mod le rigide 6 Essais sur table de renversement 6 1 Conception de la table de renversement Dans le but de mesurer les seuils de renversement lat ral et longitudinal nous avons con u une table de renversement telle que montr e par la figure 7 Cette table en bois de dimensions 8 pieds par 12 pieds est quip de quatre capteurs de
9. Cette diminution s explique par une hauteur du centre de gravit qui cro t avec la charge figure 5 Il faut cependant noter que le seuil de renversement lat ral pour une motoneige munie d un si ge d appoint est relativement peu alt r par la pr sence d un passager Les valeurs des seuils enregistr es pour ce type de motoneige sont comparables et parfois plus lev s que celles associ es aux motoneiges con ues pour deux places Cette r alit est plut t le 10 r sultat sous les charges appliqu es d un crasement des suspensions des motoneiges monoplaces A1 B1 Seuil de renversement longitudinal Ces seuils sont comme le montre l quation 2 de la figure 1 fonction principalement des deux distances mesur es x et hog Plus la position longitudinale du centre de gravit se d place vers l arri re plus le seuil de renversement diminue Les r sultats montr s la figure 6 mettent en vidence cette r alit Les motoneiges monoplaces quip es de si ges d appoint d montrent des seuils de renversement comparables ceux enregistr s dans les m mes conditions de charge par les motoneiges con ues pour deux places D une mani re g n rale les seuils de renversement lat ral et longitudinal d montr s par les motoneiges monoplace avec si ge d appoint sont comparables ceux associ s aux motoneiges con ues pour deux places Peux t on conclure pour autant que les performances en terme de
10. MI 2 places 30 N al N al N o N o i al sale al Angle de renversement deg Angle de renversement deg 10 10 1 m 5 5 s 0 0 M2C L2 L2C Figure 10 Seuils de renversement lat ral exprim s en degr s 6 3 Renversement longitudinal Les figures 11 et 12 montrent respectivement l volution durant des essais de renversements longitudinaux vers l avant et l arri re les niveaux des seuils de renversement L abscisse des courbes des figures 11 et 12 repr sentent la tangente de l angle acc l ration en g de la table de renversement alors que l ordonn e est associ e la charge transf r e rapport e la charge totale de la motoneige Chaque courbe trac e sur les figures 11 et 12 regroupe l volution de la charge durant un aller retour de la table de renversement Le seuil de renversement est atteint lorsque la valeur de la courbe s annule 16 6 4 Renversement longitudinal vers l avant L ordonn e des courbes trac es sur la figure 11 ne passe jamais par z ro Autrement dit aucune motoneige n a fait l objet d un renversement vers l avant Cette observation est li e au fait que chaque motoneige est quip e d un syst me de limitation de transfert de charge vers l avant Les courbes de la figure 11 peuvent tre exploit es pour analyser le transfert de charge durant un freinage en ligne droite ou sur une pente En effet ces courbes met
11. Position longitudinale du centre de gravit 8 5 1 3 Hauteur du centre de 8raVit ciicciiiciiciiiiiiiiiiiiciici iiic ci AA ee cicne nienas 9 6 Essais sur table de renversement inician data 12 6 1 Conception de la table de renversement ss 12 6 2 Renversement lat ral nica iaa 15 6 3 Renversement longitudinales is iia acia 16 6 4 Renversement longitudinal vers l avant 17 6 5 Renversement longitudinal vers l arri re ss 20 7 Essais dynamiques Sur PISTE heroes ennemie neue 23 7 4 ESSAIS d ea rca 25 7 2 Essais de man uvrabilit anda 26 E Go a Tai 515 eri nn nano nn 27 9 Rec ommandati nS anne a ennui Data 28 Liste des figures Figure 1 Mod le rigide de renversement nine Note eme 6 Figure 2 Montage exp rimental de d termination de la position du centre de gravit d une motoneige avec Un pASSA r u nie meer e dets rates E endee rte dd Ate SALA GA nee 7 Figure 3 Masses des diff rentes configurations d essai ccconoccccnonoccncnnonannnnnnnonnnonnnonanonnonnnnncnanos 8 Figure 4 Position longitudinale du centre de gravit en fonction de la charge et du type de MOTONBIES l csiieencenecooddtsitescesontanssteteciendentnnnesnaciderniesnema niet ane dales 9 Figure 5 Hauteur du centre de gravit en fonction de la charge et du type de motoneige 10 Figure 6 Seuils de renversement lat ral et longitudinal valu s l aide d un mod le rigide 12 Figure 7 Table de renversement d
12. Universit du Qu bec Rimouski D partement de Math matiques d informatique et de g nie Impacts s curitaires li s au transport d un second passager l arri re d une motoneige pr alablement con ue pour un seul conducteur l attention de madame St phanie Cashman Pelletier Chef de service de la s curit en Transport Service des politiques de s curit Par Boum di ne Falah ing PhD prof 24 mars 2011 Remerciements Nous tenons remercier vivement la direction de la f d ration des clubs de motoneigistes du Qu bec FCMQ pour avoir mis notre disposition les motoneiges d essai ainsi que pour la participation de leurs membres aux essais Nous tenons remercier galement Monsieur Eddy Valli res directeur du Centre de Formation des Transports de Charlebourg pour avoir mis notre disposition un local d essai au sein de son tablissement Table des mati res LR a a ue ot M Ce dois 2 2 INFO UCM naar AAA AAA AA 2 A Creet AE EEEE AEEA Senen 3 4 M TRODIOBle nn iii 3 5 Montage exp rimental d valuation des positions longitudinale et verticale du centre de gravit de diff rentes configurations de motoneiges cananea 5 5 1 R sultats des seuils de renversement valu s l aide du mod le rigide 8 5 1 1 R partition de la charge des diff rents configurations de motoneiges 8 5 1 2
13. c un conducteur seulement n est pas sujette un renversement vers l arri re Le passage d une motoneige un seul conducteur une motoneige avec passager gr ce l ajout d un si ge d appoint se traduit par un seuil de renversement autour de 0 6 g 0 7 g environ Une motoneige con ue pour deux places du constructeur A a un comportement similaire la motoneige avec si ge d appoint et renverse sensiblement dans un intervalle comparable que la motoneige si ge d appoint 0 65 0 75 g La motoneige con ue pour un conducteur et un passager provenant du constructeur B n est pas sujette au renversement vers l arri re Cette motoneige est plut t comparable la motoneige de base un seul conducteur seulement L effet de la compensation introduit par les mouvements du corps du conducteur et du passager est relativement marginal pour l ensemble des motoneiges Le tableau 3 r sume l ensemble des r sultats tir s de la figure 12 Tableau 3 Seuils de renversement longitudinal arri re exprim s en g Configuration Constructeur A Constructeur B Conducteur A Conducteurr B Conducteur A Conducteurr B 1 place Non gt 0 9 Non Non 1 place amp passager 0 6 0 7 0 7 0 8 2 places 0 65 0 75 Non Non 21 Constr amp Cond L2 Constr amp Cond M2 PRE DAS CEE ENTRE RE ES OS RS RS TR 1 I l l A I I l l l I l l l I j l I l 177 l l
14. e formul par deux principales interrogations OKA Quelle influence l augmentation de la charge va t elle avoir sur les performances d une motoneige munie d un si ge d appoint et transportant un passager Comment la motoneige quip e d un si ge d appoint et transportant un passager se compare t elle en terme de stabilit par rapport une motoneige con ue pour deux places 3 Objectifs Analyser le comportement en terme de stabilit d une motoneige monoplace dont la charge est modifi e par la pr sence d un passager Proposer au MTQ les recommandations pertinentes associ es l usage s curitaire de motoneiges monoplaces munies d un si ge d appoint et transportant un passager 4 M thodologie L approche m thodologique adopt e dans cette tude repose sur la mise en uvre de trois montages exp rimentaux destin s 1 Estimer la position du centre de gravit de diff rentes configurations de motoneiges 2 Estimer des seuils de renversement lat ral et longitudinal 3 Observer le comportement dynamique sur piste sous diff rentes charges d une motoneige monoplace quip e d un si ge d appoint Les tableau 1 2 et 3 ci dessous r sument les principales caract ristiques des motoneiges d essai utilis es dans le cadre cette tude Les motoneiges impliqu es dans les deux premiers montages sont associ es des masses diff rentes Ces diff rences de mas
15. ent par rapport celle con ue pour un conducteur et un passager 17 Constructeur B La charge initiale de la motoneige con ue pour un conducteur et un passager est sup rieure 70 de la charge totale Alors que celle associ e la motoneige avec un si ge d appoint est approximativement 75 de la charge totale Jusqu 0 2 g la charge arri re de la motoneige avec un si ge d appoint et en pr sence du conducteur M2 est sup rieure celle observ e dans le cas de la motoneige con ue pour deux places partir de 0 4 g la baisse de la charge arri re de la motoneige avec si ge d appoint est plus prononc que la motoneige con ue pour deux places Cependant la charge arri re partir de 0 4 g de la motoneige avec si ge d appoint est plus lev e que celle associ e la motoneige sans passager Globalement le m me comportement est observ que dans le cas des motoneiges du constructeur A L ajout d un passager a tendance am liorer la charge r siduelle l arri re de la motoneige si ge d appoint et contribuer ainsi limiter le blocage de la chenille en cas de freinage 18 Constr amp Cond L2 Constr amp Cond M2 a e jo abeu eee abieyo HET A A is l l I l l l I l l l La de l l I l l l l I l i l I l I l l I bastar a RA F E E f f f f o 1 I I I l I l I I I I l l I I I l l I I I l l l A EE A AEE E AA 1 e f f f o l I A l l l
16. es diff rentes masses des conducteurs passagers sont indiqu es sur les tableaux 1 2 et 3 1 Mandat Nous avons re u un mandat du Minist re des Transport du Qu bec d analyser les impacts s curitaires li s l ajout d un si ge d appoint fix l arri re d une motoneige monoplace et destin transporter un passager Le but de cette analyse est d aboutir des recommandations pertinentes quant l acceptation ventuelle d une telle configuration de motoneige 2 Introduction Les motoneiges avec passager qui circulent dans les sentiers qu b cois sont de deux types motoneiges con ues pour un conducteur et un passager motoneige deux places et des motoneiges con ues pour un conducteur et modifi es par leur utilisateur par l ajout d un si ge d appoint destin transporter un passager Par ailleurs au Qu bec un constructeur de motoneiges offre d j cette possibilit en commercialisant son propre si ge d appoint De plus d autres fabricants de si ges proposent des mod les pouvant tre install s sur diff rentes motoneiges disponibles dans la province L ajout d un si ge d appoint sur une motoneige monoplace implique une r partition de charge qui contribue e Une augmentation de la charge totale e Un recul vers l arri re de la position longitudinale du centre de gravit e Une l vation de la hauteur du centre de gravit L impact de ces modifications peut tr
17. es motoneiges ss 13 Figure 8 Essai de renversement lat ral gauche ss 14 Figure 9 Essai de renversement longitudinal arri re ss 14 Figure 10 Seuils de renversement lat ral exprim s en degr s 16 Figure 11 Renversement longitudinal vers lavant ss 19 Figure 12 Renversement longitudinal vers l arri re ss 22 Figure 13 Montage d essais dynamiques aj 24 Figure 14 Acc l rations et d c l rations maximales enregistr es durant les essais en ligne nn A 25 Figure 15 Vitesse angulaire verticale de la motoneige d essai en fonction de sa vitesse 26 D finitions Motoneige monoplace ou une place motoneige con ue pour un conducteur sans passager Motoneige deux places Motoneige con ue pour un conducteur et un passager Motoneige modifi e motoneige con ue pour un conducteur et modifi e par l utilisateur par l ajout d un si ge d appoint fix l arri re et destin transporter un passager A1 Motoneige une place du constructeur A A2 Motoneige deux places du constructeur A B1 Motoneige une place du constructeur B B2 Motoneige deux places du constructeur B ax Acc l ration longitudinale d une motoneige m s g Acc l ration de la pesanteur 9 81 m s Xcg Position longitudinale du centre de gravit d une motoneige m heg Hauteur du centre de gravit d une motoneige m L1M1 Conducteur de masse L1 et passager de masse M1 L
18. gravit d une motoneige avec un passager gt 5 1 R sultats des seuils de renversement valu s l aide du mod le rigide 5 1 1 R partition de la charge des diff rents configurations de motoneiges La figure 3 montre les masses enregistr es pour les diff rentes configurations de motoneiges d essai impliqu es dans le montage d valuation des positions longitudinales et verticales du centre de gravit Masse kg Figure 3 Masses des diff rentes configurations d essai 5 1 2 Position longitudinale du centre de gravit La figure 4 illustre l volution de la position longitudinale du centre de gravit en fonction de la motoneige une ou deux places et des passagers L observation de la figure 4 montre que plus le passager est lourd plus le centre de gravit se d place vers l arri re et contribue donc diminuer le seuil de renversement arri re 5 1 3 Hauteur du centre de gravit La figure 5 montre les r sultats d valuation de la hauteur du centre de gravit en fonction du type de motoneige et du chargement appliqu L observation de la figure 5 montre que les motoneiges du constructeur B sont caract ris es par des hauteurs du centre de gravit plus faibles que celles obtenues dans le cas des motoneiges du constructeur A La raison est li e au fait que les motoneiges du constructeur B ont des masses vide plus lev es que celles du constructeur A Par ailleurs les
19. i n accentue pas davantage ce comportement PO A ias T T T T T T T T 1 I I l I I I I I I l I I I I I I I lt I I l I I i Sens Horaire I I Midis ss 0 E DRA EA O A E 43335A I I 1 I I I I I I I l I I I I I I I I I l I l I I I I l l I l I 1 I I I I I l l I I I l I l I A NT de a ii iii ii I I l I I n 1 I I I I I I I L3 I I T I I I I I I I 1 I I I M3 I I 3 E A E E E LIMI L J i i i v 1 1 M3L3 1 3 l I I I I I Fl l l l l l l l l ES I 1 nf I I I I I 1 I l I UI I I I I a Apane E a A e raaa I I l K 1 I l I I I gt l l l N l i l 1 I I I l I I I l I I I LAD I l I I I TES EN pl A RUE nes At he en past I I I I 1 I I l I 1 1 1 I I I I I l l I Sens antihoraire I I I I I I 60 di E TA I I I l I I l I I I I I I I l I I I I I I I I l I I I I I I I I I I I I 80 n n 1 n n 1 1 1 n I 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Vitesse km h Figure 15 Vitesse angulaire verticale de la motoneige d essai en fonction de sa vitesse 26 8 Conclusion Trois montages exp rimentaux ont t mis au point pour analyser l influence de la pr sence d un passager sur le comportement d une motoneige con ue pour un conducteur seulement Ces montages avaient pour but principal de caract riser l volution des seuils de renversement lat ral et longitudinal alors que la charge transport e par la motoneige monoplace avec si ge d appoi
20. l ls t l l l l l l l l l I l l l l l l l l i l l l i A A Re Pro al I Tj T a l i T l I l a o I I f I l 1 I I I Y I I I l I PA l N l I l a I l I d n l I I A1 I l 2A 2 5 255 E AER 51 O X E done ent bie WA o Q DA I l 1 Y I Il O l I v Fi l I I l V l un I I l l i ral i LO i l 2 Po l A AS MYA _ _ 12 21 Y G x NNE le de i l oc YN I l l l l cC 1 I 5 O E s i l 1 DEA l l O I 1 l l I L yL l l I l I l l I i 14 l l 3 I l l l l Fi 1 d Q l 1 nn A AE o a a A a id ARARE I 1 fe P l I lt E 5 I D lA l l l j 4 a LW l l z I sa l l l POP A So SIA po L L 1 2 o i i AF i E 1f l l l l z l l Y 00001 1 AN o o o o Q0000 Ayo o o o 8 9 8 8 0 efe10 abreyo juene abieyo e jo abieyo es abieyo caaan gt Q l l l l l l l l l I I l l I i I l l l I l I l Line l l I l l l A l I l Y l l l l a l I I I p l l I I fs y I l I I I l I l fs Ji I es 2 T S EPV LT R RE a a Set le l l Y f f N y 1 1 l 1 LP 1 l I l s I l M l fi 1 1 i 2 D 1 I 7 1 RE 70O0 3 AAA A AS AA I 1 ja l g o e 1 l g l l f f f p Il O 1 j f 1 l l o I I l l l l l I I J 1 o o l I Pa I I I I l 1 l D m l l l l l I l l y I E l l l 1 l LT AE MA 1222 E 1 1A i l T D
21. motoneiges des deux constructeurs con ues pour deux places A2 B2 se caract risent par des hauteurs de centre de gravit plus lev es que dans le cas des motoneiges une place et transportant un passager A1 B1 Ces diff rences entre les hauteurs du centre de gravit sont dues la plus grande rigidit des ressorts des suspensions des motoneiges deux places A2 B2 compar e celles observ es dans le cas des motoneiges monoplaces A1 B1 1200 1000 800 600 400 Position du centre de gravit mm 200 Figure 4 Position longitudinale du centre de gravit en fonction de la charge et du type de motoneige 800 700 600 500 400 300 200 Hauteur de centre de gravit mm 100 Figure 5 Hauteur du centre de gravit en fonction de la charge et du type de motoneige En introduisant les valeurs mesur es de la position longitudinale xc et de la hauteur du centre de gravit he des diff rentes motoneiges dans les quations 1 et 2 de la figure 1 il est possible d valuer les seuils de renversement lat ral et longitudinal tels que fournis par un mod le rigide des motoneiges La figure 6 regroupe les seuils de renversement exprim s en degr s en fonction du type de motoneige et du chargement appliqu Seuil de renversement lat ral Le seuil de renversement lat ral est fonction de la charge transport e Plus cette charge cro t plus le seuil diminue
22. nt est sensiblement augment e par la masse du passager Les r sultats obtenus de ces investigations se r sument comme suit Renversement lat ral Les seuils enregistr s sont fonction de la charge transport e Plus celle ci augmente plus le seuil diminue Les niveaux des seuils observ s sont comparables ceux obtenus pour des motoneiges deux places N anmoins cette performance est relativiser dans la mesure o les rigidit s des ressorts de suspension de la motoneige une place sont plus faibles que celles qui caract risent les motoneiges deux places Ces faibles rigidit s des ressorts de suspension de la motoneige une place se traduisent en pr sence d un passager par une augmentation limit e de la hauteur du centre de gravit Les compensations produites par les mouvements du conducteur et du passager contribuent augmenter les seuils de renversement 27 Renversement longitudinal vers l arri re La pr sence d un passager contribue faire reculer la position longitudinale vers l arri re ce qui se traduit par une baisse des seuils de renversement Les seuils de renversement de ces motoneiges se situent autour de 0 65 g Ce niveau d acc l ration implique que la conduite de ces motoneiges sur des pentes peut compromettre la s curit du conducteur et du passager Renversement longitudinal vers l avant Gr ce au m canisme de limitation de transfert de la charge vers l
23. rvation de la figure 10 permet de faire les commentaires suivants 1 Plus la masse transport e par une motoneige cro t plus le seuil de renversement lat ral d croit 2 Les seuils de renversement des motoneiges munies d un si ge d appoint sont du m me ordre que celles enregistr s par les motoneiges con ues pour deux places 3 Une motoneige une place conduite par une personne ayant un poids lev comme le conducteur L2 en absence de compensation est caract ris e par un seuil de renversement lat ral comparable aux motoneiges con ues pour deux places 4 Les compensations produites par les mouvements ad quats des corps du conducteur et du passager permettent d am liorer le seuil de renversement Tableau 4 seuil de renversement lat ral Acc l ration lat rale Angle de renversement degr s de renversement g 1 place amp 1 place amp Constructeur Conducteur Compensation 1 place passager 2 places 1 place passager 2 places A M Non 28 9 16 9 17 1 0 55 0 30 0 31 A M Oui 32 7 21 7 22 6 0 64 0 40 0 42 A L Non 23 9 18 2 20 3 0 44 0 33 0 37 A L Oui 29 8 24 7 25 2 0 57 0 46 0 47 B M Non 31 1 18 9 19 7 0 60 0 34 0 36 B M Oui 32 7 23 4 23 5 0 64 0 43 0 44 B L Non 26 2 20 3 21 5 0 49 0 37 0 39 B L Oui 28 8 26 1 23 6 0 55 0 49 0 44 15 Constructeur A Constructeur B 35 35 MI 1 place E 1 place amp passager AG
24. s les capacit s de freinage de la motoneige avec si ge d appoint Ce r sultat ne fait que confirmer les r sultats observ s sur la table de renversement vers l avant En effet la figure 11 montre que la pr sence d un passager a pour effet d augmenter la charge arri re ce qui diminue la probabilit de blocage de la chenille 0 7 l l i MN Freinage MI Acc l ration l 1 ax max g Figure 14 Acc l rations et d c l rations maximales enregistr es durant les essais en ligne droite 25 7 2 Essais de man uvrabilit Les essais de manceuvrabilit consistent imposer un angle maximal au volant jusqu la but e et d acc l rer graduellement le v hicule jusqu l apparition d un d but de renversement Les essais sont effectu s dans les deux sens de rotation horaire et antihoraire La figure 15 illustre les r sultats enregistr s durant ces essais Notons que durant l essai effectu par le conducteur L3 ligne rouge antihoraire celui ci s est repris en constatant qu il effectuait son essai dans le mauvais sens horaire d o le changement de direction de la seconde courbe en trait rouge L volution des courbes exprimant la variation de la vitesse angulaire en fonction de la vitesse du v hicule d montre faibles vitesses un comportement neutre qui volue 13 km h environ vers un comportement sous vireur L ajout du passager dans les conditions d essa
25. ses sont essentiellement li es des difficult s de disponibilit des machines et des conducteurs aux diff rentes dates d essai Tableau 1 Motoneiges d essai pour la table du centre de gravit Constructeur Type de motoneige Moteur Masse Longueur de kg la chenille po Al 1 place 2 temps 248 0 120 A A2 2 places 2 temps 314 0 137 B1 1 place 4 temps 268 0 121 B B2 2 places 4 temps 340 0 144 Conducteur passager M1 75 0 Conducteur passager L1 104 0 Tableau 2 Motoneiges d essai pour la table de renversement Constructeur Type de motoneige Moteur Masse Longueur de kg la chenille po A1 1 place 2 temps 207 0 121 A A2 2 places 2 temps 228 0 127 B1 1 place 4 temps 294 0 121 B B2 2 places 4 temps 310 0 144 Conducteur passager M2 84 0 Conducteur passager L2 126 0 Tableau 3 Motoneige pour essais dynamiques Constructeur Type de motoneige Moteur Masse Longueur de kg la chenille po 121 A A1 1 place 2 temps 248 0 Conducteur passager M3 68 0 Conducteur passager L3 84 0 1 5 Les valeurs des masses sont arrondies 5 Montage exp rimental d valuation des positions longitudinale et verticale du centre de gravit de diff rentes configurations de motoneiges Les seuils de renversement lat ral et longitudinal d un v hicule peuvent tre estim s par un mod le rigide simple tel qu
26. t approximativement identiques et repr sentent 25 environ Cette valeur de la charge initiale l avant 25 est faible relativement celle observ e pour la motoneige avec un seul conducteur 40 Les courbes d crivant la baisse de la charge l avant des motoneiges avec passager sont presque identiques et atteignent le seuil de renversement 0 6 g et 0 65 g respectivement pour la motoneige si ge d appoint et la motoneige con ue pour deux places Un comportement analogue est observ dans le cas o le conducteur L2 est analys Constructeur B conducteur M2 La charge initiale l avant de la motoneige avec un conducteur seulement est proche de 40 alors que celle associ e la motoneige con ue pour deux places est voisine de 35 Par contre la charge initiale l avant de la motoneige avec si ge d appoint est limit e uniquement 23 Contrairement au constructeur A la motoneige con ue pour deux places d montre une courbe qui suit plus celle correspondant la motoneige avec un conducteur seulement Ainsi la motoneige con ue pour deux places et la motoneige avec un conducteur seulement ne renversent pas Par contre la motoneige avec un si ge d appoint renverse autour de 0 7 g Des observations similaires sont faire lorsque le conducteur M2 est remplac par le conducteur L2 20 Il importe de noter pour l ensemble des motoneiges analys es les observations suivantes 1 Une motoneige ave
27. tent en vidence le transfert de charge en fonction du niveau de d c l ration impos la motoneige Nous allons d crire dans ce qui suit les r sultats associ s au renversement vers l avant montr s par la figure 11 Constructeur Les motoneiges avec conducteur et passager ont une charge initiale l arri re sensiblement identique et sup rieure 70 de la charge totale Pour la motoneige une place cette charge chute moins de 60 de la charge totale Tout au long de l intervalle de d c l ration explor e les courbes associ es aux motoneiges deux places demeurent au dessus de celle li e la motoneige une place Ce r sultat implique que lorsque la motoneige est quip e d un si ge d appoint avec passager la charge arri re diminue moins rapidement que lorsque la motoneige transporte uniquement un conducteur titre d exemple prenons une d c l ration de 0 5 g et en pr sence du conducteur M2 la charge arri re de la motoneige une place est 40 de la charge totale alors que la motoneige deux places est sup rieure 50 de la charge totale Il importe de noter par ailleurs que la motoneige modifi e par l ajout d un si ge d montre des caract ristiques similaires celle con ue avec passager jusqu une d c l ration de l ordre de 0 5 g Au del cette d c l ration la pente de la courbe associ e la motoneige avec ajout de si ge d appoint chute l g rem
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