Calculateur de résistance au roulement

La résistance au roulement est la force qui s'oppose au mouvement lorsqu'une roue, un pneu ou un autre corps rond roule sur une surface. Contrairement à la traînée aérodynamique, elle existe même à très faible vitesse. Elle provient des déformations répétées du pneu et de la chaussée, de l'hystérésis interne du caoutchouc, des pertes dans les roulements et de petites variations de l'empreinte de contact. Un coefficient sans dimension, généralement noté Crr, résume ces effets pour un pneu, une surface, une pression, une charge et des conditions d'utilisation donnés. Le calculateur utilise l'approximation classique selon laquelle la force vaut Crr multiplié par la force normale. Sur sol horizontal, la force normale est la masse multipliée par l'accélération de la pesanteur : la résistance au roulement vaut donc Crr fois la masse fois la pesanteur. Le résultat est exprimé en newtons. La puissance est le travail par unité de temps nécessaire pour vaincre cette force à vitesse constante ; elle se calcule en multipliant la force en newtons par la vitesse en mètres par seconde. Le résultat est en watts, car un watt correspond à un newton mètre par seconde. Les coefficients usuels varient fortement. Un pneu de vélo bien gonflé sur un revêtement lisse peut se situer autour de 0.003 à 0.006. Les pneus de voiture sur asphalte sont souvent proches de 0.008 à 0.015, tandis qu'un sol meuble, du gravier, un sous-gonflage ou des pneus très déformables peuvent faire nettement augmenter le coefficient. Les valeurs publiées conviennent à une première analyse, mais des mesures de décélération en roue libre sont préférables lorsque l'efficacité, les performances en course, l'autonomie ou le dimensionnement de la transmission dépendent du résultat. Le modèle suppose un déplacement horizontal, un coefficient constant et une vitesse stable. Il ne comprend pas la traînée aérodynamique, l'effort de pente, l'accélération, les frottements de roulements de roue modélisés séparément, les pertes de transmission ni les auxiliaires. À vitesse autoroutière, la puissance aérodynamique peut dépasser celle du roulement, car la force aérodynamique augmente approximativement comme le carré de la vitesse. Pour obtenir le besoin total du véhicule, ajoutez les forces aérodynamiques et de pente avant de multiplier l'effort de traction total par la vitesse, puis tenez compte du rendement de transmission. Utilisez la masse totale en mouvement, passagers et chargement compris, et non la seule masse à vide. Respectez les unités SI affichées et choisissez un coefficient représentatif de la pression réelle des pneus et du revêtement. La pesanteur vaut par défaut 9.81 mètres par seconde carrée sur Terre, mais reste modifiable pour des calculs pédagogiques ou extraterrestres. La force obtenue permet de comparer pneus et surfaces, tandis que la puissance révèle immédiatement le coût énergétique à la vitesse choisie.