Projet TWISTER
Train avant pour moto à haute performance
La partie-cycle
traditionnelle d’une motocyclette constituée d’un châssis porteur relié à la
roue avant par une fourche télescopique a atteint les limites physiques de son
fonctionnement. De plus, l’évolution technologique des pneumatiques et des
motorisations a encore repoussé ces limites qu’elle n’arrive plus à contenir
malgré l’utilisation de matériaux de haut niveau à grand renfort de compromis de
construction et de réglages : une évolution à peine sensible des performances au
détriment de la sécurité.
Le point faible des châssis actuels provient principalement du train-avant et
particulièrement de la fourche télescopique. Ce système, simple et rationnel de
prime abord induit une multitude de défauts à l’ensemble de la partie-cycle :
Plongée au freinage : En phase de freinage, la motocyclette plonge
naturellement par le transfert de masse, mais cette plongée est considérablement
accentuée par le bras de levier fourche-colonne de direction provoquant le
soulèvement de la roue arrière alors que la roue avant possède encore une forte
adhérence.
Guidonnage et louvoiement : Le châssis s’articule autour de la
colonne de direction qui se comporte comme une véritable charnière, dissociant
l’avant de l’arrière, favorisant guidonnage et louvoiement.
Instabilité des réglages châssis : Les principaux paramètres
châssis sont rendus indissociables, provoquant une interaction entre eux.
Principalement durant la phase de freinage, ces paramètres sont fortement
modifiés, rendant le véhicule instable. Il est impossible de modifier un
paramètre sans perturber les autres.
Poids excessif : La longueur de la fourche apporte une flexibilité
qui oblige à sur dimensionner le diamètre et l’épaisseur des tubes et donc
augmente le poids.
Idem pour le cadre, fortement renforcé au niveau de la colonne de direction qui
subit la concentration de tous les efforts.
Centre de gravité mal placé : Les renforts nécessaires au châssis
pour contenir les efforts en partie supérieure et les compromis de construction
maintiennent le centre de gravité dans une position trop relevée et interdisent
le choix d’un emplacement déterminé, ce qui nuit à la stabilité et à la
motricité.
Direction et suspension indissociable : La fourche combine les
fonctions de guidage et de suspension, ce qui transmet dans le guidon tous les
défauts du revêtement.
Suspension trop linéaire : L’enfoncement de la fourche est
linéaire et interdit tout système de progressivité de la suspension :
l’amortissement est trop dur sur les petites irrégularités et trop mou lors des
enfoncements plus importants, conduisant là aussi à la recherche d’un compromis.
Paramètres
fondamentaux :
Pour assurer la stabilité et le contrôle d’un véhicule à deux
roues, il importe de prendre en considération deux paramètres fondamentaux :
La chasse : Elle assure la stabilité du véhicule et détermine sa
maniabilité.
Elle est la distance mesurée entre les points définis par la projection au sol
de l’axe de pivotement de la roue et la perpendiculaire au sol de l’axe de la roue.
L’augmentation de la chasse accentue la stabilité, mais diminue la maniabilité,
à l’inverse, la diminution de la chasse diminue la stabilité, mais accentue la
maniabilité.
Le déport : Il optimise le contrôle de la roue à la mise sur
l’angle.
Il agit en complément de l’action de la chasse.
Les
autres systèmes :
D’autres systèmes ont été élaborés pour tenter d’éradiquer ces défauts, mais les
solutions proposées induisent de nouveaux défauts ou aboutissent à des
constructions compliquées, coûteuses et/ou difficiles à réaliser.
Ces nombreuses années de recherche et d’évolution ont toutefois permis de mettre
en évidence des standards de géométrie et paramètres châssis que l’on devrait
idéalement utiliser, mais ce que l’on doit faire n’est pas forcément ce que l’on
peut faire.
Système DIFAZIO : un triangle
supérieur à rotule et un bras oscillant inférieur maintenant le moyeu central.
Démontage de la roue délicat.
Système HOSSACQ : deux triangles superposés au-dessus de la roue.
Peu d’effet anti-plongée. Concentration des efforts en partie haute. Centre de
gravité élevé.
Système ELF-DE CORTANZE : deux bras oscillants superposés avec
deux pivots dans
la roue. Poids excessif.
Système JBB : un triangle supérieur à rotule et un bras inférieur
se refermant sur la rotule du moyeu central dans la roue. Le bras inférieur
s’ouvre pour permettre le démontage de la roue. Utilisation de pièces standard
limitée.
Système BIMOTA : bras oscillant et moyeu central. Commande de
direction complexe. Démontage de la roue délicat.
Le but est de proposer un
système qui saura :
· limiter voire éradiquer les défauts des systèmes analysés,
· en conserver les avantages,
· ne pas induire de nouveaux défauts,
· respecter les géométries châssis éprouvées,
· augmenter la sécurité,
· augmenter les performances,
· être de construction simple et rationnelle,
· être applicable à la production en série
· avoir une esthétique plaisante.
L'idée est née en octobre
2001 après plusieurs nuits d'intense réflexion.
Une maquette confirme le bon fonctionnement du système.
Les plans pour la fabrication d’un prototype sont élaborés en novembre et
décembre 2001.
La piètre qualité de l’acier et les médiocres composants utilisés pour la construction du prototype avouent rapidement leurs limites en utilisation sur circuit.
De long mois de travail et de recherche de matériaux de qualité sont nécessaires pour développer le prototype. Le train avant redessiné nécessite la construction d'un nouveau bras oscillant et la modification de la commande de direction et du cadre inférieur.
Le 8 novembre 2004,
TWISTER effectue des essais convaincants dévoilant un énorme potentiel de
développement.
Le 26 novembre 2004, le brevet est déposé à l'INPI.
Premiers essais "libres"
réalisés sur le circuit de Nogaro en Janvier 2005.
Malgré une mécanique capricieuse avec un moteur refusant obstinément de monter
en régime, les essais ont pu se dérouler à peu prés normalement.
Le freinage, à la hauteur des espérances, permet grâce à l'effet anti-plongée de
profiter au maximum de l'adhérence du pneu avant.
La roue arrière maintenue plaquée au sol garanti
l'utilisation optimale des freins arrière et moteur.
La partie cycle affirme sa neutralité tant en entrée en courbe sur les freins
qu'en reprise d'accélération.
La vivacité de la direction est surprenante malgré une chasse "standard" et
l'importance de l'empattement.
Le confort de suspension, la précision de la direction, la stabilité et
l'agilité de la partie cycle distillent au fil des tours un pur régal de
pilotage...
L’expérience tirée du
développement de Twister I ayant permis de définir différents réglages et
paramètres conduit naturellement à la construction de Twister II équipée d’une
mécanique plus puissante, toujours d’origine Ducati, avec un moteur bicylindre 4
soupapes et refroidissement liquide de 996 cm³, d’une puissance d’environ 150 cv.
Twister II sera équipé d’un nouveau bras oscillant réalisé en aluminium
mécano-soudé afin d’obtenir une plus grande rigidité, tout en diminuant le poids
non suspendu, cause probable du dribble ressenti sur la roue avant lors des
passages en courbe plein angle sur piste bosselée.
La deuxième modification d’importance portera sur la commande de direction qui
utilisera un système à biellette de renvoi au lieu du palonnier pour deux
raisons:
Obtenir une plus grande amplitude de direction, limitée sur Twister I par le
faible débattement des rotules.
Agrandir la longueur du bras de commande pour l’amener environ à la longueur du
bras oscillant afin d’éviter une trop grande modification de la chasse lors du
fonctionnement de la suspension.
Le système de freinage ayant donné satisfaction sera conservé par souci
d’économie en attendant un système plus performant.
La suspension est développée en partenariat avec BUD RACING à Hossegor qui a
réalisé l’amortisseur sur mesure.
Pour faciliter la construction, gagner du temps, et limiter le budget, le
système sera adapté sur le cadre d’origine d’une Ducati 916 préparée pour le
Protwin et modifié pour recevoir:
le cadre inférieur réalisé en tube d’acier 25CD4S
L’amortisseur
Les biellettes de renvoi.
La commande de direction sera reprise sur la colonne existante et réutilisera
les guidons et commandes d’origines.
Deux nouvelles platines en aluminium aéronautique taillées dans la masse et
intégrant les fixations d’étrier de frein seront réalisées sur centre d’usinage
à commande numérique.
L’arrière de la moto reste inchangé.
Trois sorties sur circuit
auront suffi à la mise au point de Twister II qui confirme largement son
potentiel en tenant déjà tête à des motos de très haut niveau.
Bien loin d’avoir avoué ses limites, TWISTER pointe vers l’avenir un regard des
plus serein.
L’engagement prochain en compétition lui permettra enfin de s’exprimer
totalement
La suite logique de
l’évolution de TWISTER passera par la construction d’un prototype spécifique
réalisé à partir du train avant afin d’en exploiter au maximum les avantages.
L’étude et l’élaboration d’une nouvelle génération de chassis permettant un gain
de poids substantiel est inévitable.
Mais cette évolution ne sera possible que grâce à l’utilisation de composants et
matériaux de haut niveau conjugués au savoir faire et à l’implication de
constructeurs, artisans et mécènes intéressés par le projet.
La chasse aux partenaires est ouverte, sachant que le projet de par son
originalité devrait être fortement médiatisé… A bon entendeur…
Le deuxième volet de l’avenir de TWISTER concerne
l’application du système aux véhicules de tourisme en vue d’améliorer leur
sécurité, le confort et le plaisir de conduire.
La construction d’une moto de route en prévision d’homologation est prévue dans
le courant de l’année 2007.
La porte est grande ouverte aux constructeurs
désireux d’exploiter le système.
