Roulements de roue de course

Oct 31, 2023

Qu'il s'agisse d'une NASCAR de 3 200 lb ou d'une Indycar de 1 630 lb, les roulements de roue peuvent aider à placer une voiture en pole position et à gagner une course. Les équipes de course recherchent toujours une vitesse supplémentaire des roulements de roue.

La première exigence pour un roulement de roue est d'avoir suffisamment de rigidité pour résister à la déflexion dans les virages. Un roulement de roue de course doit également avoir le moins de frottement possible. La friction entre le joint et le moyeu peut consommer de la puissance et tuer la vitesse de pointe. Même une petite amélioration dans la conception d'un roulement de roue peut générer une puissance et une vitesse supplémentaires.

La première façon d'améliorer la rigidité d'un roulement de roue est d'augmenter le diamètre et la distance entre les roulements intérieur et extérieur. Cette approche fonctionne aussi bien pour les roulements sphériques à contact oblique que pour les roulements à rouleaux coniques. La taille des éléments roulants est une autre partie de l'équation. Pour les roulements sphériques à contact oblique racing, les billes seront plus petites, mais il y aura plus de billes ou de galets par rapport à un véhicule routier. Les roulements à rouleaux coniques auront également un diamètre plus grand, mais les rouleaux ont à peu près la même taille qu'un véhicule routier. NASCAR spécifie des roulements à rouleaux coniques en acier magnétique.

Les éléments roulants et les pistes sont traités thermiquement et polis selon des spécifications très précises. Certains rouleaux et courses utilisent des revêtements de nitrure de silicium pour améliorer la dureté et la finition de surface. La finition de surface des roulements a une relation directe avec la chaleur générée et l'interaction avec la graisse. Plus la température à l'intérieur du roulement est basse, plus l'équipe peut utiliser une graisse à faible viscosité.

Les roulements de roue en céramique sont utilisés dans certaines classes de course bien que NASCAR et IndyCar interdisent l'utilisation de roulements en céramique pour réduire les coûts pour les équipes. Les roulements en céramique se trouvent généralement sur des véhicules plus légers comme les motos et des applications spécifiques comme les courses de dragsters.

L'avantage des roulements en céramique est une résistance au roulement plus faible et un poids moindre. Certaines applications comme les courses de voitures de Formule ont commencé à utiliser des roulements de roue entièrement en céramique. Les coureurs de dragsters commencent à les utiliser davantage pour les roues avant et les différentiels.

Une autre technologie à l'origine des roulements de roue en céramique est la croissance des classes de course qui utilisent des systèmes d'entraînement hybrides électriques comme la Formule 1 et certaines séries de prototypes de voitures de sport. L'électricité est mauvaise pour les roulements en acier. L'électricité parasite peut former un arc entre les éléments roulants et les pistes. Cela peut provoquer des piqûres et la défaillance du roulement. Étant donné que les matériaux céramiques ne conduisent pas l'électricité, ils bloquent le flux d'électricité.

Les joints de roulement de roue sur un véhicule de production peuvent produire beaucoup de friction. Les joints d'étanchéité pour voitures de route doivent fonctionner sous une grande variété de températures sur un long cycle de vie. Ils doivent garder la graisse à l'intérieur et les contaminants à l'extérieur.

Les joints de roulement de roue d'une voiture de course comme une NASCAR ou une IndyCar doivent conserver la graisse dans le moyeu du roulement de roue tout en créant le moins de friction. La longévité ou l'endurance signifie que le joint doit durer jusqu'à la fin de la course. La plupart sont conçus pour utiliser une pression positive. À mesure que la température à l'intérieur du moyeu augmente, la pression augmente également. La pression scelle la lèvre contre l'axe ou l'axe. Certains joints de roulement de roue ont deux pièces pour réduire la friction.

La graisse de certains roulements de roue de course est très spéciale. IndyCar spécifie le roulement de roue et les joints pour toutes les voitures. Mais, dans le livre de règles, ils disent spécifiquement que la graisse est ouverte au développement. Plusieurs équipes d'IndyCar se sont associées à des fabricants de lubrifiants pour formuler des graisses exclusives pour roulements de roue afin d'obtenir un avantage. NASCAR a la même politique d'ouverture en ce qui concerne la graisse pour roulements de roue.

Outre la chimie de la graisse, l'un des domaines les plus étudiés concerne la quantité correcte de graisse nécessaire à l'intérieur du moyeu pour la meilleure protection et la moindre perte de puissance parasite. De nombreuses heures sur des dynos de châssis ont été passées pour trouver la bonne quantité.

Aux plus hauts niveaux du sport automobile, les instances dirigeantes cherchent à contenir les coûts et même le terrain à des fins de divertissement. Pour certaines équipes, une petite amélioration de trois chevaux ou quelques miles par heure à la fin de la ligne droite peut faire la différence entre un podium ou un blocage au milieu du peloton. De petites améliorations dans les roulements de roue peuvent faire toute la différence.