Généralités
Boîtes de vitesses. Le différentiel

L’effort d’avancement d’un véhicule est généré au contact du pneu avec le sol. Ainsi une roue motrice se voit affectée de deux fonctions :

• une fonction de guidage comme toutes les roues du véhicule (4 dans le cas d’une voiture particulière) ;

• une fonction de propulsion (ou traction) sur une ou plusieurs roues.

Il faut alors considérer plusieurs cas.

•  La propulsion se fait sur une roue, c’est le cas de la motocyclette, des tricycles. L’effort est dans le plan médian du véhicule, plan qui contient bien évidemment le centre de gravité. L’effort est donc parfaitement neutre vis-à-vis de la stabilité.

•  Si l’on souhaite n’avoir qu’une roue motrice sur un véhicule à 4 roues, cet effort ne pourrait être dans le plan de symétrie du véhicule et donc impose à ce véhicule un couple de rotation autour d’un axe vertical passant par son centre de gravité. La stabilité s’en trouve très affectée, que ce soit en ligne droite où il faudrait que les roues motrices soient en constante dérive pour créer un couple antagoniste, ou en virage l’un étant aidé, quand le virage est dans le sens du couple, soit forcé, quand le virage est en opposition. De plus cela se traduirait par une usure rapide et considérée comme anormale des roues directrices.

  L’équilibre ne redevient possible que si l’effort de traction est généré sur deux roues symétriques par rapport au plan de symétrie de la voiture, soit deux roues d’un même essieu.

  Ceci appelle deux commentaires :

  • le coefficient de traction d’un pneu est très sensible à l’état du sol : voisin de 1 sur sol sec (voire beaucoup plus sur un véhicule de compétition), 0,3 à 0,5 sur sol humide, et 0,1 sur glace. Il est donc évident que pour créer un effort de propulsion suffisant on devra multiplier le nombre de roues motrices, ceci étant amplifié par le niveau de motorisation du véhicule. On admet que, dans la plupart des cas, 2 roues motrices sur un même essieu sont suffisantes ;

  • dans tous les cas où il n’y a pas nécessité d’étudier la dynamique du véhicule en virage, on se contente de le représenter dans son plan de symétrie. C’est le modèle dit « bicyclette » du véhicule. La différence gauche/droite...