Petit dictionnaire de la dynamique automobile

Angles

La terminologie pour les angles de position d'un véhicule sont Roulis Tangage Lacet, respectivement autour des axes xyz

Cinématique

"Science dans lesquelles les mouvements sont considérés en eux-mêmes, (indépendant des forces qui les produisent), comme nous les observons dans les corps solides tout autour de nous, et particulièrement dans les assemblages appelés machines" selon la définition de André-Marie Ampère en 1834 dans son "Essai sur la philosophie des sciences", du grec "kinema", mouvement. Le belge Franz Reuleaux né en 1829 est le père de la cinématique moderne.

Décarboné

Mot apparu aux USA en 2008 ; s'applique aux véhicules :

consommant peu ou pas de carbone fossile (comme le pétrole ou le gaz) mais pouvant consommer du carbone de la biomasse (biocarburant)

et/ou générant peu de gaz à effet de serre (comme le CO2).

Découplé

A l'origine, qualifie un mode vibratoire composé d'un mouvement d'une seule masse. Par extension, qualifie un dispositif permettant d'obtenir des modes découplés, par ex. des raideurs indépendantes en pompage tangage roulis.

Degré de Liberté

DdL, DoF en anglais, nombre de variables indépendantes du modèle mathématique d'un système, permettant de se faire une idée de la finesse de sa description ; ne pas oublier cependant la nature linéaire (voir plus loin ce mot) ou non de ces variables.

Démonstrateur

Un démonstrateur est un véhicule ayant les fonctions essentielles visées par le développement, et permettant "a minima" de les démontrer, sans avoir les composants et/ou process définitifs, ni les fonctions annexes. C'est une démarche pragmatique visant éliminer les inconnues et à minimiser les coûts. "Des arguments vides avec des mots ne peuvent en aucune manière se comparer avec un essai qui va montrer des résultats pratiques", dixit l'ingénieur chinois Ma Jun en 237 ! Equivalent anglais proof-of concept.

Dynamique

Etude des mouvements soumis à des forces, incluant la réponse temporelle à des commandes ou perturbation.

Embarqué

L'approche embarquée pour la sécurité routière considère la situation depuis le véhicule, avec la route et l'environnement tel que perçus par le véhicule, ici et maintenant. Le point de vue de l'utilisateur.

Ergonomie

Aptitude à être utilisé par un être humain.

Hybride

La combinaison de deux choses de nature différentes
En contexte de motorisation automobile, combinaison de deux moteurs de nature différentes, par exemple les bus Eaton avec un moteur thermique et un moteur hydraulique

Sans mention plus précise, comprendre un moteur thermique et au moins un moteur électrique.

Liaison au sol

Expression plus générale que "suspension" qui est trop réducteur, puisque n'incluant pas les fonctions de direction et de transmission, et délicat à utiliser pour des véhicules (qui ne sont pas les moins performants) n'ayant pas de suspension proprement dite (un kart par exemple) tout en ayant des fonctions confort, motricité et tenue de route.

Linéaire

Dans la réalité, bien peu de phénomènes sont linéaires. Une éprouvette de métal se déforme progressivement avec l'effort appliqué, puis casse. Une suspension s'enfonce progressivement avec la charge puis se met en butée. Un pneumatique dérive progressivement puis brutalement. Par contre, les phénomènes linéaires ou les portions linéaires des phénomènes sont plus faciles à analyser.

Un peu comme l'histoire de l'alcoolique qui cherche ses clés sous un réverbère. "C'est la que vous les avez perdu ? " demande un passant perspicace."Non, mais ici, on voit clair !"

Mode

Dans un système comportant plusieurs masses et ressort, se dit d'un mouvement particulier ou toutes les masses se déplacent à la même fréquence, mais pas nécessairement dans la même direction ou en phase.

Modèle

Représentation mathématique d'un système physique.

Modéliser, c'est simplifier, car les modèles physiques ne sont souvent pas très simples. Il est donc essentiel d'effectuer des validations (voir plus loin). Par exemple le comportement de l'être humain (prise de décision, actions, ...) est difficile à modéliser, et pour cela il apparait parfois intéressant d'entourer un conducteur réel dans un environnement de simulation, ce qu'on appelle simulateur.

Le modèle peut être résolut de manière littérale, fréquentielle, ou temporelle.

Le mot "simulation" (voir plus loin) est réservé à la réponse temporelle à des entrées.

Paramètrie

Néologisme bien utile pour distinguer clairement la partie "jeu de valeurs numériques" du modèle proprement parlé, qui est constitué de ses degrés de liberté et ses équations.

Pragmatisme

Appliqué à la technique, approche anti-dogmatique visant le résultat, reconnaissant implicitement que l'on ne sait pas tout et qu'il convient d'expérimenter.

Cette méthode est peu appréciée en France où l'on a tendance à tout savoir. A contrario, elle a permis à Mercedes dans le cadre de la préparation du modèle 190 dans les années 1980 d'essayer sur un simple châssis tubulaire tous les types de suspensions arrière possibles et ainsi de passer directement de suspensions anciennes à la cinématique à 5 bielles, connue et utilisée, par exemple sur les Formule 1 années 1970, et devenue depuis le standard de tous les véhicules haut de gamme sous le nom de "multi-link".

Cette approche très pertinente dans le domaine de la R&D technique automobile n'est pas nécessairement généralisable à d'autres domaines, par exemple politique, religieux ou philosophique : "Peu importe que le chat soit blanc ou noir, ce qui compte, c'est qu'il attrape des souris", proverbe chinois.

Simulateur

Environnement de simulation particulier où la dynamique du véhicule est simulé et un conducteur est placé dans la boucle. Il s'agit de lui fournir les informations pertinentes (visuelles, haptiques, sonores, etc) et d'acquérir ses commandes.

Simulation numérique

Calcul sur un ordinateur numérique de la réponse temporelle des variables d'état et des données dérivées d'un système à des entrées et/ou perturbations, elle permet le "what-if" et une optimisation de la paramètrie (voir plus haut) du système.

Simulation hybride

Simulation où des éléments de natures différentes interagissent, par exemple un programme informatique de simulation et :

un conducteur (=simulateur),
un calculateur électronique (=Hardware-in-the-loop),
un banc d'essai moteur, cf publication n°27

Statico-dynamique

Étude du régime stabilisé d'un solide en mouvement.

L'accélération est constante ; s'il s'agit de mouvement longitudinal, la vitesse est variable à accélération longitudinalement constante, tandis que s'il s'agit de dynamique latérale, le virage est stabilisé à accélération latérale et vitesse constantes. Dans les deux cas, on calcule l'état stabilisé et on effectue rarement la réponse temporelle.

La terminologie française n'est pas très heureuse, équivalent anglais "steady-state" ou italien "in regime".

Validation

Mot-piège du fait de son imprécision

Dans un contexte de dynamique du véhicule, comparaison entre un modèle et des essais réels avec véhicule instrumenté.

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