Le bras oscillant est une pièce importante sur une moto. A la fois imposant et esthétique, il doit résister à d’immenses efforts tout en ayant de fortes capacités de flexion pour favoriser le grip. Les bras oscillants ont subi quelques changements majeurs au cours des dernières décennies, les plus notables étant le passage des modèles classiques à inversés et le changement de matériau : de l’aluminium au carbone. Attardons-nous sur quelques détails qui ont leur importance.
L’invasion des bras oscillants en carbone a déjà été traitée dans un de nos dossiers. Mais nous avons également vu évoluer la position des bras oscillants sur les prototypes MotoGP : ils étaient situés au-dessus de l’axe du bras oscillant (position classique) et sont désormais au-dessous de ce même axe (position inversée).
Ce design permet d’avoir un amortisseur placé plus bas, et donc de libérer de l’espace sous la selle pour placer le réservoir d’essence. Un autre but recherché est l’augmentation de la rigidité en torsion, et le meilleur rapport poids/rigidité en torsion s’obtient avec un caisson fermé de bonne dimension, situé à proximité de l’axe du bras oscillant, et sur lequel s’appuient deux triangles latéraux.
Enfin, en concentrant la matière vers l’axe du bras oscillant plutôt que vers l’axe de la roue, cette disposition permet aussi de minimiser l’incidence du bras oscillant sur la masse non suspendue.
Le bras oscillant de la Yamaha fin 2019
Tous les regards dans le paddock se portaient sur le bras oscillant en carbone de Yamaha lors de son apparition au cours de la deuxième moitié de la saison 2019. C’était le premier qu’ils utilisaient en course et il était également couplé à un nouvel échappement.
Le carbone est un matériau incroyablement pratique pour ce genre de pièces. En effet, les pièces en carbone sont fabriquées en superposant de fines couches de fibre de carbone. C’est ce processus de superposition qui en fait un matériau pratique pour ce genre de pièces car cela signifie que l’on peut adapter la résistance de la pièce simplement en ajoutant plus de couches dans une zone, ou même en utilisant un type de tissage de carbone différent !
Lorsque Yamaha a essayé son bras oscillant en carbone, ils ont constaté que le poids réduit rendait l’arrière plus précis en accélération et que la moto était plus facile lors des changements d’angles.
Le bras oscillant de la Ducati fin 2019
Ducati a été la première usine à utiliser à l’unanimité des bras oscillants en carbone à l’ère moderne. Ils ont eu de nombreuses versions, toutes avec des avantages et des inconvénients qui leurs étaient propres.
Un détail sur le bras oscillant de Ducati, c’est de remarquer à quel point la partie la plus basse du bras oscillant descend. Une des différences majeures entre les bras oscillants classiques et inversés est que ceux qui sont inversés rendent plus faciles le contrôle de la torsion car la ligne de flexion se situe sous le point de pivot de l’axe du bras oscillant.
La torsion des bras oscillants n’est pas souhaitable, à des angles élevés. En effet, si un bras oscillant venait à se tordre, cela changerait l’angle de la roue arrière par rapport à l’avant, ce qui causerait des soucis pour tourner !
Ainsi, le MotoGP s’est tourné vers des conceptions inversées à mesure que la vitesse des motos et les efforts sur le bras oscillant augmentaient au fil des ans. De plus, comme ils sont plus rigides, il faut moins de matière pour aboutir aux mêmes caractéristiques, de sorte que ceux qui sont inversés peuvent être plus légers que les bras oscillants classiques.
Suzuki est l’une des deux usines qui n’ont pas développé de bras oscillant en carbone
L’aluminium est un matériau plus lourd que le carbone et il n’est pas aussi résistant. Cependant, cela ne signifie pas que le bras oscillant de Suzuki n’est pas aussi solide que celui de ses concurrents. Ce qui est sûr, c’est que la GSX-RR a un potentiel incroyable en courbe. Jack Miller a dit fréquemment en 2019 qu’il ne pouvait pas imaginer à quel point la Suzuki pouvait être rapide et stable en courbe.
Avec le moteur 4 cylindres en ligne de Suzuki et peut-être un bras oscillant plus conventionnel que ceux en carbone de leurs concurrents, il semble qu’ils aient trouvé un compromis avec lequel ils sont satisfaits pour l’instant, et qui est susceptible de gagner !
Aprilia n’utilise pas non plus de bras oscillant en carbone
Aprilia est l’autre usine qui n’utilise pas de bras oscillant en carbone. En 2019, ils ont néanmoins testé plusieurs versions de leur bras oscillant en aluminium.
Trouver le bras oscillant parfait est une entreprise délicate, la force verticale doit être équilibrée avec la force latérale avec la flexion pour réduire la torsion du bras oscillant.
La résistance verticale est extrêmement importante. Le bras oscillant doit être suffisamment solide pour résister aux forces incroyables qui le traversent lors d’une accélération très forte. Et il ne faut pas oublier le freinage…
La force latérale est cruciale. Le bras oscillant doit être suffisamment solide pour que la moto puisse tourner à une vitesse incroyablement élevée, mais il doit également permettre la quantité de flexion latérale juste et nécessaire afin que le bras oscillant puisse aider la suspension à absorber les chocs et les pneus à trouver l’adhérence. Pas assez de flexion et il y aura beaucoup de rétroaction des bosses et le pneu travaillera davantage, ce qui le fera surchauffer. Trop de flexion et le ressenti sur la moto sera un amortissement spongieux et instable. Le pneu surchauffera également.
Le bras oscillant en carbone de la Honda RC213V est fascinant
C’est celui que nous avons rarement l’occasion d’observer de près en raison des couvertures chauffantes qu’utilise Honda (elles sont très enveloppantes). Lors des tests de pré-saison 2020, Ducati expérimentait un nouveau bras oscillant avec un tissage différent. Il serait intéressant de voir la surface du bras oscillant de Honda pour voir s’il y a quelque chose de réellement différent par rapport aux autres usines.
Un autre détail dans le bras oscillant Honda est le petit conduit de refroidissement de l’étrier de frein arrière qui longe le bas du bras oscillant. Il dirige l’air sous le bras oscillant et le ramène directement vers l’étrier. Un détail insignifiant pour le commun des mortels, mais qui permet d’augmenter les performances de refroidissement de l’étrier.
Voici le bras oscillant en carbone de KTM, apparu début 2019
Pol Espargaró l’a immédiatement adopté, affirmant que cela favorise les changements d’angles tout en préservant les pneus. Il était si positif à ce sujet que, dès qu’il l’a essayé, il l’a fait monter sur ses deux prototypes et n’a plus utilisé les pièces en aluminium.
Certaines sociétés travaillent sur des bras oscillants en impression 3D, peut être les verrons nous un jour en MotoGP !
