PENETRATION DANS L'AIR ET PORTANCE

A vitesse élevée, l’effet de la résistance de l’air est considérable, à tel point qu’on  a parfois l’impression qu’un mur invisible empêche la voiture d’aller plus vite.

Dès 80km/h il devient impossible d’ignorer l’effet de la résistance de l’air et, au-delà, elle augmente en fonction du carré de la vitesse et de la voiture. En d’autres termes, lorsque la vitesse de la voiture est doublée la résistance de l’air est quadruplée ; lorsque la vitesse est triplée la résistance est multipliée par neuf. Il faut aussi compter avec la résistance des roues au roulement, mais cette dernière est moins critique car c’est l’incapacité de la puissance du moteur à triompher du mur d’air qui détermine la vitesse de pointe de la voiture. Sur les voitures de compétitions et de sport visant une vitesse élevée et de bonnes performances à cette allure, comme sur les voitures de tourisme recherchant une faible consommation, la réduction de la pénétration dans l’air constitue une préoccupation importante. 

Une voiture basse offre une meilleure pénétration dans l’air qu’une voiture haute et les profils fluide ou "en coin" offrent également une moindre résistance. Une silhouette élancée dépourvue de protubérances permet à l’air de s’écouler plus librement autour d’elle.

En revanche il est important de garder à l’esprit que la majorité des profils offrant une pénétration dans l’air élevé ressemble, vu de flanc, à une aile d’avion, et que comme pour une aile, l’air s’écoule plus rapidement par-dessus qu’au dessous, ce qui génère une portance tendant à faire perdre à la voiture le contact avec le sol. Cependant, annuler la portance augmente la résistance à l’air et la clé d’une silhouette réussite réside dans l’équilibre entre la pénétration dans l’air et la portance.

En outre, il faut tenir compte de la perturbation de la stabilité en ligne droite par les vents latéraux, ce qui signifie qu’une carrosserie aérodynamique réclame un équilibre parfait entre pénétration, portance et moment de lacet.

 

TPE 2010\2011

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