Comprendre la dynamique moto (1/2)

L’ensemble des actions à l’oeuvre dans la conduite moto représente une telle somme de phénomènes mécaniques et physiques qu’il est difficile pour des non-spécialistes (dont je suis) de les appréhender de façon exhaustive, plus encore de les comprendre en détail. Il est pourtant utile de savoir comment notre moto réagit, pour pouvoir lui transmettre les bons ordres, la maîtriser, la prévoir, en garder le contrôle… et non la subir ! Commençons par ce que j’appelle la dynamique de la moto.

Première publication en septembre 2012.
Dernière mise à jour en août 2020.

Précisions

Cet article se destine à une étude « avancée » des comportements dynamiques et de la gestion de l’allure en virage rapide à moto.
Il ne concerne pas les scooters.
Il ne s’intéresse pas aux virages à basse vitesse (moins de 30 km/h).
Il ne traite pas de tous les points de la conduite en virage autres que ceux liés à la gestion de l’allure, tels la trajectoire, la position du corps ou le travail du regard.

Si vous recherchez des informations sur ces points, merci de lire les articles dédiés :
Savoir se positionner sur un deux-roues moteur
Prendre un virage : la position
Prendre un virage : la trajectoire
Prendre un virage : le regard

Si vous ne l’avez pas déjà fait, il vous sera profitable, avant de lire le présent article, de lire celui consacré à l’allure en virage en général, moins approfondi :
Prendre un virage : l’allure

* * *

Introduction

Soyons tout d’abord bien clairs sur l’objet de cet article : il s’agit de vous permettre de comprendre le comportement dynamique d’une moto, notamment ses réactions liées à l’accélération.

Cela dans le but de vous aider à bien gérer le régime moteur, à manier votre accélérateur pour conserver un maximum de stabilité à votre machine.
Le tout avec un objectif de sécurité, c’est-à-dire d’aisance sur la moto lors d’une conduite sur la voie publique.

Il s’agit bien, comme sur l’ensemble de mes articles, de rechercher l’aisance optimale, et non la performance.
Toutefois, il est évident que la bonne compréhension des phénomènes liés à l’accélération aide également à la recherche de performances supérieures avec sa moto.

L’application des actions décrites dans cet article pourra être utile à la fois pour une meilleure aisance sur route et pour une meilleure performance sur circuit.
Je vous déconseille encore une fois de rechercher la performance sur route ouverte.

Cette précision étant faite, pour vous expliquer l’importance fondamentale de l’accélération (c’est-à-dire de la gestion des gaz) sur les phénomènes dynamiques en action dans la conduite moto, je vais tâcher d’expliquer son influence d’abord sur les pneus, puis sur les suspensions.

* * *

Le motard doit garder le contrôle

L’ensemble moto-motard représente un objet en déplacement, en mouvement et en mouvement rapide, à des vitesses largement supérieures à celle pour lesquelles l’être humain a été conçu et auxquelles il est habitué.

Tant que la route est droite et la trajectoire rectiligne, tout va bien, la conduite moto ne demande aucune compétence particulière et que très peu d’adaptation du conducteur.

Les problèmes potentiels apparaissent quand il s’agit de tourner, virer, modifier la trajectoire de l’ensemble moto-motard.

Cet ensemble n’est pas monolithique, d’un seul tenant, d’une seule pièce.

D’un côté, le conducteur est éminemment mobile sur la moto : il peut bouger, modifier sa position, déplacer son centre de gravité, exercer des pressions et des appuis sur la moto grâce à ses bras et ses jambes, agir sur l’accélérateur et les freins.

De l’autre côté, la moto réagit à ces impulsions, à ces sollicitations : elle peut s’incliner, plonger vers l’avant ou vers l’arrière, opérer des transferts de masse, changer la répartition de ses appuis sur les pneus, comprimer ou détendre ses suspensions, ce qui va modifier l’emplacement de son centre de gravité, changer son comportement général et ses réactions possibles.

Il est bien évident qu’elle ne le fait pas toute seule.
La moto ne fait que réagir aux actions exercées par le conducteur, aux « instructions » données par son corps, par ses gestes.

Problème : certains de ces gestes ne sont pas toujours conscients, volontaires, délibérés.
En situation inconnue ou anxiogène, tout particulièrement lorsqu’il se trouve en approche d’un virage ou pendant la négociation de celui-ci, le motard peut se trouver pris (plus ou moins gravement) par le stress, voire par la panique.

L’absence de visibilité, une vitesse d’approche perçue comme trop élevée, la crainte d’une perte d’adhérence, la sensation de déséquilibre due à l’inclinaison de la moto, la perception d’un obstacle imprévu (réel ou potentiel), une incompréhension sur le comportement d’un autre usager, l’impression que la trajectoire en virage va s’élargir exagérément, un doute sur la qualité du revêtement, une situation qui reproduit un incident déjà vécu…
Nous avons tous connu ces sensations angoissantes.

Le motard succombe alors à ce qui est appelé une « réaction instinctive de survie », traduction par mes soins de l’expression « survival reactions » définie par Keith Code.
Ce formateur moto américain, avec plus de 40 ans d’expérience, a identifié sept réactions instinctives de survie, au premier rang desquelles figure une mauvaise gestion de l’accélérateur, c’est-à-dire la coupure des gaz.

Chacune de ces réactions intempestives constitue une réponse inconsciente du corps, initiée par le cerveau, en vue d’éviter la mise en cause de l’intégrité physique du conducteur.

Notre cerveau nous fait adopter ces comportements pour éviter la blessure, le choc, la chute, l’accident. Mais comme il n’est pas habitué à gérer la dynamique d’une moto, encore moins à des vitesses trop élevées par rapport à la marche ou à la course à pied, il ne fait qu’aggraver les choses.

Aucune de ces réactions ne peut améliorer le maniement de la moto par le conducteur, au contraire.

Avant de revenir à mon propos initial, je liste rapidement ces sept réactions instinctives de survie, classées par ordre d’importance, de prévalence :
1. Coupure des gaz
2. Crispation sur le guidon
3. Regard dans le vague, sans but, avec un champ de vision réduit
4. Fixation de la vision centrale sur un obstacle
5. Braquage du guidon dans la direction de l’objet fixé
6. Erreurs de braquage : trop lent, trop précoce, absent
7. Erreurs de freinage : trop prononcé, trop faible, trop brutal

Le fait de couper les gaz est à la fois la réaction instinctive la plus courante et celle qui perturbe le plus le comportement de la moto en virage.

La bonne compréhension du comportement dynamique de la machine, de ses réactions à l’accélération, des avantages de mettre du gaz et de la bonne façon de le faire constitue donc la priorité n°1, le premier pas vers une meilleure aisance sur la moto.

* * *

L’accélération gouverne l’adhérence !

Commençons par un constat en forme de paradoxe.
La situation où notre moto se trouve la plus stable est à l’arrêt : les masses sont alors également réparties entre l’avant et l’arrière, le poids total de la machine repose sur les deux pneus avant et arrière de façon quasi égale, avec une répartition 50 / 50 (à 5% près).
Cette répartition vaut pour la très grande majorité des machines et la quasi totalité des motos de route.

Pourtant, c’est dans cette situation d’immobilité que notre moto se trouve la moins en équilibre.
Mise en équilibre, en position parfaitement verticale sur un sol plat, elle conserve son équilibre pendant une à deux secondes grand maximum, puis bascule sur le côté.
C’est le mouvement qui lui donne son équilibre, par l’effet gyroscopique appliqué aux roues,  un phénomène physique sur lequel je reviendrai dans un autre article.
Quand la moto roule, ne serait-ce qu’à 2 km/h, elle ne tombe pas.

L’équilibre de la moto (plus globalement de l’ensemble moto-motard) est assuré par la combinaison de trois forces :

  1. l’effet gyroscopique des roues en rotation,
  2. la force centrifuge qui tend à faire se redresser la moto
  3. la force de gravité qui attire la moto vers le bas.

Dans la mesure où nous n’avons pas de contrôle sur la gravité et peu de contrôle sur la force centrifuge (du moins au-delà de l’entrée dans le virage), la conservation de cet équilibre et son éventuelle modification reposent uniquement sur la stabilité de la moto, autrement dit sur la permanence, la constance de l’effet gyroscopique sur les roues.

Pour que l’effet gyroscopique s’applique de façon constante, il nous faut… de l’adhérence !
Une adhérence optimale, constante, stable, permanente, régulière.

En virage, c’est bien cela qui nous importe, au fond.
Nous savons bien, nous sentons que nous ne pouvons pas tomber par le seul fait de l’angle. Ce n’est pas tant de la perte d’équilibre que nous avons peur, mais de la perte d’adhérence des pneumatiques.

Cette angoisse qui nous étreint quand nous inclinons la moto, ce petit doute qui persiste dans notre esprit, c’est toujours « est-ce que ça va accrocher ? ». La crainte, c’est la glissade, la virgule, la glissouille du pneu avant ou de l’arrière…
Toute notre confiance, tout notre bien-être reposent sur ces quelques centimètres carrés de gomme en contact avec le sol.

Examinons ces pneus qui comptent tellement (et que beaucoup de motards négligent, hélas).
Sur TOUTES les motos, on voit bien que le pneu arrière est plus gros, plus large que le pneu avant. Curieux, non ? Ce n’est pas le cas sur les voitures.
Si on regarde la surface de contact entre le pneu et le sol, on peut dire que celle du pneu avant correspond à peu près à la taille d’une carte bancaire, alors que celle de l’arrière fait grosso modo la taille d’un portefeuille.

Si les pneus d’une moto sont ainsi dimensionnés, ce n’est pas pour rien.
Cela correspond à la répartition du poids qu’ils doivent assumer pour une adhérence optimale en virage, autrement dit 60% sur l’arrière et 40% sur l’avant.
Cette répartition peut légèrement varier, selon le type de moto : les motos de compétition de vitesse sont conçues pour faire porter environ 70% du poids sur le pneu arrière, afin d’encaisser les fortes accélérations en sortie de virage.
Mais à quelques pourcents près, afin de bénéficier d’une adhérence optimale sur l’angle, nous devons mettre environ 60% du poids de la moto sur le pneu arrière.

Or nous avons vu qu’à l’arrêt, sans mouvement donc sans aucune accélération, la répartition AV/AR est de 50/50.
Comment la faire passer à 40/60 ?

Il s’agit pour le motard de faire varier de 10 à 15% la répartition des masses vers l’arrière.
Le moyen, le meilleur moyen, le seul moyen est par la montée du régime moteur, avec le moteur en prise… donc l’accélération.
Il va s’agir d’appliquer à la moto une force d’accélération de l’ordre de 0,1 à 0,2 g.

L’unité de mesure de vitesse dans le système international d’unités (SI) est le mètre par seconde (m/s).
Pour mesurer une accélération, on utilise le mètre par seconde carrée (mesure d’une vitesse qui varie, en une seconde, d’un mètre par seconde). Cependant pour différencier l’accélération relative (relative à la chute libre) de l’accélération simple (qui provoque un changement de la vitesse), on utilise le plus souvent l’unité g. Le g (« g » étant l’initiale de gravitationnel) est l’unité d’accélération correspondant approximativement à l’accélération de la pesanteur à la surface de la Terre. Sa valeur conventionnelle est de 9,80665 mètre par seconde carrée.

Pour vous donner une idée de ce que cela représente en termes concrets, cela correspond à peu près à l’accélération transmise à la roue arrière par un moteur entre 600 et 1.000 cm3 qui tourne entre 4.000 et 6.000 tours par minute sur le cinquième rapport.
Si vous vous placez dans cette plage de régime en ligne droite, juste histoire de voir ce que ça fait, vous vous rendrez compte que ce n’est pas une forte accélération.
Pas la peine de mettre la grosse patate en virage (surtout pas), une légère accélération suffit pour charger l’arrière et assurer la stabilité de la moto.

L’erreur serait justement de mettre trop de gaz sur l’angle, ce qui provoquera une perte d’adhérence, avec soit un élargissement de trajectoire, soit une glissade du pneu… et donc une coupure des gaz immédiate, instinctive par le motard, entraînant du coup la perte d’équilibre et la chute.

Il faut accélérer en virage !
Certes, mais comment ?
De façon constante, souple et stable.

Cela veut dire qu’une fois qu’on a trouvé le bon régime moteur (de préférence avant le plein angle, au point de corde ou au point haut), on ne le lâche pas, on ne coupe pas le gaz.
Avec la moto sur l’angle, toute variation de l’accélération, toute modification de la charge appliquée sur les pneus par rapport à l’optimum (variable selon le type de moto et de pneus) entraînera une instabilité de la moto et donc une diminution de l’adhérence.
Après le point d’entrée du virage, ne jouez jamais avec l’accélérateur, gardez les gaz constants tout au long du virage, jusqu’au point de sortie.
Et ce, sans vous crisper sur la poignée de gaz. On la tient, sans la serrer.

Cette règle s’applique presque tout le temps, partout, à n’importe quelle vitesse.
Elle assure stabilité et sécurité dans 99% des virages et des conditions d’adhérence.

Les exceptions sont rares, ce serait par exemple une courbe longue, en descente, qui se referme en sortie, avec en plus un revêtement dégradé en milieu de courbe.
Et même là, il ne s’agit pas de passer tout le virage en décélération, mais simplement de couper les gaz pendant un bref instant.

Même si vous n’êtes pas certain de l’adhérence du revêtement, il est TOUJOURS préférable de garder du gaz.
Prenons par exemple le cas d’un virage avec chaussée glissante non signalée. La majorité des motards aura tendance à couper immédiatement et brutalement les gaz en sentant la perte d’adhérence.
Certes, garder les gaz constants ne garantit pas complètement l’assurance d’éviter la glissade, mais les chances de passer la zone dangereuse sont-elles augmentées ou diminuées par le fait de garder au moins un peu d’accélération ?
Vous savez bien que si vous freinez de l’avant sur l’angle sur un revêtement glissant, c’est le billet de parterre assuré. Si vous coupez les gaz, cela va entraîner un transfert de masse, faisant peser non pas 90% (comme sur un freinage brutal de l’avant), mais bien 70% du poids de la moto sur le pneu avant, alors qu’il est conçu pour en porter deux fois moins (35 à 40%) en virage.
Garder les gaz réduit TOUJOURS le risque de perte d’adhérence.

* * *

Conclusion

Garder du gaz, permanent et stable, en virage procure plus de sécurité.
Cela peut aussi favoriser une plus grande vitesse de passage en courbe, puisque l’on aura une trajectoire plus stable, sans le risque d’élargir en sortie.

Mais attention sur un point : ce que l’on recherche n’est pas une augmentation de la vitesse en entrée de virage, mais une diminution du temps passé dans le virage. La nuance est subtile, mais fondamentale. Même avec un objectif de performance (mais toujours avec une trajectoire de sécurité), l’idée n’est pas d’arriver plus vite dans le virage, cela augmenterait trop la force centrifuge.
L’objectif est de sortir du virage plus vite qu’on y est entré.

La différence ? Le moment où vous appliquez l’accélération.
Le secret du motard qui passe « mieux » les virages, c’est qu’il redonne des gaz avant les autres, plus tôt dans le virage, le plus tôt possible. Et le plus tôt possible, c’est au point d’entrée.

Il ne faut pas arriver pleine bourre, au contraire, mais se donner les moyens de remettre une légère accélération dès le début du virage, dès qu’on commence à incliner, une accélération qui va aller crescendo tout au long du virage, mais toujours avec beaucoup de doigté, de progressivité. Jamais de brusquerie.

* * *

Nous avons vu comment la gestion de l’accélération permet d’optimiser l’adhérence des pneus.
Voyons maintenant comment elle permet également d’optimiser le travail du second élément qui crée l’adhérence : les suspensions.

La suite… à suivre !

  71 comments for “Comprendre la dynamique moto (1/2)

Répondre à JiPe Annuler la réponse

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

Ce site utilise Akismet pour réduire les indésirables. En savoir plus sur comment les données de vos commentaires sont utilisées.