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Outil pour calculer l'inertie véhicule
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Outil pour calculer l’inertie véhicule

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English version Car Engineer

Un des paramètres d’entrée dans les outils de simulation de dynamique du véhicule est l’inertie du véhicule suivant 3 axes (Ixx, Iyy, Izz). Ces paramètres peuvent être mesurés, mais lorsqu’il n’est pas possible de les mesurer (pendant la phase de conception du véhicule par exemple), il existe un moyen de les approximer par calcul de façon simple sans utiliser de logiciel de CAO (conception assistée par ordinateur).

Un exemple d’outil Excel vous est présenté basé sur un exemple concret : la Mercedes CLS 63 AMG.

Les principaux objectifs de cet outil sont d’obtenir :

  • la répartition des masses
  • les coordonnées du centre de gravité
  • les moments d’inertie du véhicule
  • une première approximation de la raideur et de l’amortissement à la roue

Repère pour le calcul de l’inertie

La plus importante chose pour obtenir des résultats corrects est de définir un repère, pour cet outil il a été choisi comme suit :

Repère

Entrées requises pour le calcul de l’inertie

Tous les composants du véhicule doivent être pris en compte si vous voulez avoir un résultat précis (masse non suspendue, moteur, boîte de vitesses, châssis, passagers, bagages, …). Pour chaque composant, il faut entrer les coordonnées de son centre de gravité et sa masse.

Pour une utilisation en sport automobile, le ballast peut être ajouté afin de voir son influence sur l’inertie et la répartition de la masse en fonction de son emplacement. Vous pouvez aussi changer les paramètres du véhicule tels que l’empattement et la voie pour évaluer leur influence.

Calcul de l’inertie

On commence par calculer le positionnement du centre de gravité avec l’équation suivante :

Calcul du centre de gravité

Ensuite, on peut calculer la distance entre le centre de gravité du véhicule et le centre de gravité de chaque composant. Cette valeur est ensuite utilisée pour calculer l’inertie (en kg.m²) provenant de chaque composant.

  • Ixxi = mi (Yi²+Zi²)
  • Iyy= mi (Xi²+Zi²)
  • Izz= mi (Xi²+Yi²)

L’inertie Ixx, Iyy et Izz est la somme des inerties provenant des composants :

Calcul de l'inertie

Pour l’inertie autour de l’axe X et Y, seuls les composants de la masse suspendue doivent être pris en compte, par contre pour l’inertie autour de l’axe Z tous les composants du véhicule doivent être utilisés.

Téléchargement de l’outil

Voici l’outil Excel que vous pouvez télécharger gratuitement : 

7 Comments

  1. djam
    djam02-01-2015

    centre de gravite et repartitin des masses

  2. Benoit
    Benoit04-17-2015

    Où se trouve l’origine de la base? Sur l’image elle semble être à hauteur des roues mais dans le fichier excel, les valeurs z_i des roues sont égales à 0.33 (qui n’est même pas le rayon de la roue). Merci

    • Romain Nicolas
      Romain Nicolas01-26-2017

      Bonjour,

      Désolé pour la réponse (très) tardive. En effet, il y a soit un problème de positionnement du repère soit un problème de valeur dans le tableau. Par contre 33 cm de rayon correspond bien à des roues de 19 pouces avec des pneus 255/35 r19 qui équipaient le véhicule à l’époque!

  3. Theo
    Theo01-25-2017

    Bonjour,
    Comment avez vous trouvé toutes ces informations s’il vous plait ? (plan, données constructeur…)
    Merci d’avance
    Cordialement

    • Romain Nicolas
      Romain Nicolas01-26-2017

      Bonjour,

      Souvent sur la fiche véhicule du vendeur figurent les dimensions (empattement, voie, …). toutes ces données sont relativement accessibles pour un grand nombre de véhicule. Un site (en Espagnol) les répertorie bien: http://www.km77.com

  4. Theo
    Theo01-30-2017

    Bonjour,

    Déjà merci de votre réponse

    J’ai regardé votre site mais malheureusement je ne trouve pas les informations principalement désirées.
    Je recherche surtout les « positions » des éléments du véhicule, ce qui correspond dans le tableau aux CDG des différentes pièces ou ensemble. Auriez-vous ces données-ci s’il vous plait ?

    Merci d’avance pour votre réponse
    Cordialement

    • Romain Nicolas
      Romain Nicolas01-31-2017

      OK, en effet c’est plus compliqué à trouver. Il y a un site mais qui est payant, et je crois que c’est très onéreux: A2MAC1

      A voir, sinon je ne vois pas, désolé!

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