Il m’arrive de citer des livres précis dans mes articles.
Pourquoi ? Tout simplement parce que je voudrais que les personnes qui cherchent ce genre d’informations puissent retrouver les livres dont je parle.
Je ne cherche pas à imposer ces lectures à ceux qui se disent : « J’aime les voitures, mais les bouquins compliqués, très peu pour moi… »
En revanche, pour quelqu’un qui se demande : « J’aimerais bien comprendre ce point plus en détail… », difficile d’aller plus loin sans pouvoir lire les livres qui ont servi de base à ces explications.
Les voitures, c’est compliqué. Et quand on aborde des sujets compliqués, il faut pouvoir s’appuyer sur des sources solides. Je suis donc reconnaissant aux auteurs des livres qui expliquent clairement le contexte et le raisonnement derrière les sujets qu’ils abordent.
Au fait, quand on commence à s’intéresser à la dynamique automobile, on se heurte assez vite à une question :
« Vaut-il mieux des pneus larges ou des pneus étroits ? »
Si vous êtes du genre enthousiaste à vous dire : « Je n’en sais rien, alors je vais tout essayer ! », c’est une approche tout à fait valable. Il suffit de tester différents pneus et de retenir ceux qui donnent les meilleurs chronos.
Mais si vous voulez comprendre les principes qui entrent réellement en jeu, c’est une autre histoire.
On entend souvent dire que les pneus étroits manquent de grip, tandis que les pneus larges peuvent pénaliser la vitesse de pointe et augmenter la résistance au roulement.
La conclusion habituelle, c’est donc qu’il faut trouver la bonne dimension.
Mais il y a une loi fondamentale de la physique qu’il ne faut pas oublier : la loi du frottement.
Force de frottement F = coefficient de frottement μ × charge P
(Loi de frottement d’Amontons-Coulomb)
Le coefficient de frottement μ varie notamment selon les propriétés du caoutchouc et selon que la chaussée est sèche ou mouillée.
Quant à la charge, elle dépend du poids du véhicule, des forces aérodynamiques, des accélérations latérales en virage, des accélérations longitudinales, aussi bien au freinage qu’à l’accélération, ainsi que de la direction dans laquelle les forces s’exercent. Il s’agit ici de la charge verticale qui s’applique à chaque pneu à un instant donné.
Mais regardez bien cette formule.
Il y a quelque chose de curieux.
La surface de contact entre le pneu et la route n’y figure nulle part.
Si elle n’intervient pas dans l’équation, alors, à s’en tenir à cette seule loi, la largeur du pneu ne devrait avoir aucune influence sur son adhérence.
Attendez… quoi ?
Vraiment ? Ça ne changerait rien ?
Pourtant, dans la pratique, on a bel et bien l’impression qu’un pneu plus large accroche mieux.
Ou alors… ce n’est qu’une impression ?
Les lois de la physique ne correspondent pas toujours à ce que nous dit notre intuition.
C’est un peu comme la vitesse de chute d’un objet dans le vide, qui ne dépend pas de sa masse.
Prenons un exemple concret.
Imaginez un bureau et une gomme.
Appuyez fortement la gomme contre le bureau. Elle accroche bien, non ?
Maintenant, empilez dix livres dessus.
Disons qu’ils pèsent environ 5 kg (11 lb) au total.
Si vous essayez de déplacer la gomme seule, vous verrez qu’elle résiste bien : elle accroche au bureau.
Remplaçons maintenant la gomme par une fine feuille de caoutchouc.
Imaginons qu’elle soit juste un peu plus grande que les livres.
Posez les mêmes livres dessus.
Là encore, essayez de tirer sur la feuille de caoutchouc : elle ne glissera pas facilement, parce qu’elle accroche bien au bureau.
Si la gomme et la feuille de caoutchouc ont le même coefficient de frottement et qu’on pose le même poids de livres dessus, alors la force de frottement sera la même.
…Voilà ce que signifie F = μP.
La gomme présente une surface de contact bien plus petite que la feuille de caoutchouc, mais la force de frottement reste la même.
Si l’on applique uniquement la loi de frottement de Coulomb à nos pneus, on devrait donc en conclure que leur largeur n’a aucune influence sur leur adhérence.
Mais ceux qui roulent sur circuit pour améliorer leurs chronos ne vont probablement pas se satisfaire de cette réponse.
Quand quelque chose ne me paraît pas logique, je continue à y réfléchir jusqu’à ce que je comprenne pourquoi.
Il faut bien connaître les bases de la physique, tout en gardant toujours cette question en tête :
« Est-ce que je n’aurais pas oublié quelque chose ? »
La relation entre la largeur des pneus et leur adhérence intrigue beaucoup de monde, et le sujet fait débat depuis des années.
Et pourtant, il suffit de lire Fundamentals and Real-world Application of Automotive Tires, de Bridgestone, pour avoir immédiatement la réponse.
(Malheureusement, cet ouvrage n’existe qu’en japonais, donc je ne peux pas vous renvoyer vers une édition anglaise. Cela dit, cette dépendance à la pression de contact est bien documentée dans les travaux consacrés aux pneus et au frottement du caoutchouc. On peut notamment consulter les recherches de Persson sur l’influence de la charge sur le frottement du caoutchouc.)
Les pneus automobiles présentent ce qu’on appelle une dépendance à la pression de contact.
Autrement dit, leur coefficient de frottement varie en fonction de cette pression.
C’est pour cela que les pneus plus larges offrent davantage d’adhérence.
Voilà, en gros.
Simple, non ?
Bon, à proprement parler, ce n’est pas tout à fait aussi simple… mais c’est l’idée générale.
Pour résumer :
- Un pneu n’est pas un simple morceau de caoutchouc. C’est une structure complexe, qui comporte notamment des ceintures en acier et qui est gonflée à l’air.
- Le coefficient de frottement d’un pneu dépend de la pression exercée dans sa zone de contact avec la chaussée. En règle générale, plus cette pression augmente, plus le coefficient de frottement tend à diminuer.
Résultat : à charge égale, plus la pression de contact est faible, plus on obtient d’adhérence.
Autrement dit, un pneu plus large peut réduire la pression par unité de surface, ce qui lui permet de générer davantage de grip.
Pour les détails, il faudra demander à Bridgestone !
Quand j’ai lu ce livre pour la première fois, je me suis dit :
« Mais attendez ! Un truc aussi important, ça devrait être dans les manuels scolaires dès le primaire ! »
Parce que moi, cette question m’avait vraiment donné du fil à retordre. J’avais beau chercher, impossible de comprendre !
Bon, évidemment, demander à des enfants de primaire de comprendre la dépendance à la pression de contact, ce serait peut-être un peu exagéré…
En réalité, les pneus à fort grip deviennent collants lorsqu’ils chauffent.
Et ce caractère collant ne relève pas uniquement du frottement : il fait aussi intervenir un phénomène d’adhésion.
Comme pour du ruban adhésif, plus la surface de contact est grande, plus l’adhésion est forte.
C’est donc une autre raison pour laquelle les pneus larges ont tendance à être avantageux.
Mais dans cet article, je vais laisser de côté les phénomènes autres que le frottement.
Si l’on se fie aux résultats des recherches de Bridgestone, inutile de débattre indéfiniment de la largeur des pneus.
La réponse était là depuis le début :
« Commencez donc par lire ça ! »
On dit souvent qu’il faut le voir pour le croire.
Mais parfois, lire un bon livre vaut mieux que de retourner cent fois le même problème dans sa tête.
Une question sur laquelle un simple amateur comme moi peut se casser la tête pendant des années trouve parfois sa réponse dans un seul livre.
Bien sûr, cela ne veut pas dire qu’il faut croire aveuglément tout ce qu’on lit. Il reste essentiel de réfléchir par soi-même et de se demander si les explications tiennent vraiment la route.
Mais dans le cas du livre de Bridgestone, on parle d’informations issues de nombreuses années de recherche menées par un fabricant de pneus de renommée mondiale.
C’est quand même une source autrement plus fiable que les hypothèses et les suppositions que des amateurs comme nous pouvons échafauder.
Et je suis reconnaissant à Bridgestone d’avoir rendu accessible au public ne serait-ce qu’une petite partie de ses recherches.
Pour moi, c’est tout l’intérêt de lire des livres et d’apprendre les bases.
Les choses importantes sont déjà là, quelque part. Simplement, nous n’avons pas encore tendu la main pour les saisir.
Et c’est parfaitement normal.
La plupart des gens peuvent vivre leur vie sans jamais avoir besoin de connaître tout ça.
Mais le jour où la curiosité vous prend, où vous avez envie de comprendre quelque chose, il suffit de tendre la main vers votre bibliothèque.
Cela dit, il ne suffit pas non plus de s’en remettre uniquement aux livres.
Essayer de comprendre les choses par soi-même, en s’appuyant sur son expérience et son intuition, a aussi beaucoup de valeur.
Pour trouver de nouvelles idées, bien sûr, il faut réfléchir par soi-même.
Mais même pour comprendre ce que les autres ont accompli, il faut aussi réfléchir par soi-même.
Les efforts réguliers finissent par porter leurs fruits.
…Même si, parfois, après avoir passé des années à chercher une réponse, on découvre qu’elle était connue de tout le monde depuis des décennies.
Ça arrive plus souvent qu’on ne le pense !
Quoi qu’il en soit, la vie est courte, et ce qu’une seule personne peut accomplir reste limité.
C’est pour cela que je trouve si remarquables les contributions de tous ces chercheurs qui, année après année, ont fait progresser nos connaissances.
Mais aussi extraordinaires que soient les faits présentés dans un livre, ce n’est pas le simple fait de les connaître qui rend quelqu’un remarquable.
Le mérite revient à ceux qui ont consacré des années à les étudier et à faire avancer le savoir.
Moi, je n’ai fait que lire leurs travaux. Je n’ai donc rien accompli d’extraordinaire.
Voilà pourquoi il est si important de citer clairement ses sources.
C’est une façon de dire :
« C’est cette personne qui a fait cette découverte. »
Ou encore :
« En lisant ce livre, vous pourrez acquérir les mêmes connaissances. »
Les bons livres font d’ailleurs exactement la même chose : lorsqu’ils s’appuient sur des recherches antérieures, ils indiquent clairement leurs références.
Tout ce que nous avons aujourd’hui repose sur le travail d’innombrables personnes qui nous ont précédés.
Je pense qu’il est important de toujours leur témoigner du respect.
Dans un livre, il y a une part de la vie de quelqu’un.
Lire des ouvrages difficiles demande des efforts. Mais rien qu’en les lisant, on peut apprendre énormément de celles et ceux qui les ont écrits.
C’est aussi ça, la richesse des livres.
Et je trouve ça merveilleux.
Voilà ce que le savoir représente pour moi.