Cadre Moto GP : Définition et Innovations Technologiques

Comme tout groupe socio-culturel, surtout minoritaire, les motards forment une communauté qui possède ses propres codes, notamment dans le langage. Les fans de MotoGP savent que la discipline a son propre langage. Il existe de nombreux sites ou pages web consacrés aux lexiques, glossaires et autres dictionnaires du langage motard. J’en ai donc utilisé plusieurs pour élaborer celui que je présente dans cet article.

Lorsqu’on parle de véhicule motorisé à deux roues, le terme « partie cycle » est couramment employé pour désigner tout ce qui n’a pas trait à la motorisation. Sur une moto, le cadre fait partie de la partie cycle. Elément porteur de l’ensemble de la moto, le cadre est la « colonne vertébrale » d’une moto.

Les Composants Essentiels d'une Moto de MotoGP

Une moto est composée de plusieurs parties, chacune ayant un rôle crucial dans sa performance et sa maniabilité :

• Cadre : Élément porteur de l'ensemble de la moto, assurant la rigidité et la stabilité.
• Fourches : Connectent la roue avant au cadre, permettant la direction et l'absorption des chocs.
• Roues et Pneus : Essentiels pour la traction et l'adhérence, avec des conceptions et des matériaux en constante évolution.
• Carénage : Protège le pilote du vent et améliore l'aérodynamisme de la moto.

Si le principe de la roue est évident, sa conception, ses contraintes et ses éléments sont en évolution permanente. Le pneu d’une moto est loin d’être un accessoire. Le carénage protège le pilote du vent et facilite la pénétration de la moto dans l’air. On la retrouve notamment, de manière assez généralisée à l’avant de la moto.

Le cadre doit être suffisamment résistant pour supporter les déformations sans casser. Une moto doit avoir en toutes circonstances ses roues alignées dans le même plan longitudinal.

Le cadre est généralement fabriqué en acier ou dans un alliage de chrome molybdène. Sur les motos sportives, il peut être en aluminium, ou en fibre de carbone sur les modèles de compétition.

Types de Cadres

Il existe différents types de cadres, chacun ayant ses propres caractéristiques et applications :

• Cadre simple berceau : Ne possède qu’un tube qui relie la colonne de direction au support de bras oscillant en passant sous le moteur.
• Cadre ouvert : Ne possède pas de tube supérieur, surtout utilisé sur les scooters.
• Cadre coque : Assemblage de tôles d’acier ou d’alliage d’aluminium par soudage ou boulonnage.
• Treillis tubulaire : Se compose de plusieurs tubes, soudés entre eux pour former des triangles.
• Cadre Omega : Offre une largeur contenue, une grande rigidité et un centre de gravité abaissé, mais peu utilisé sur les motos de série.

Différents types de cadres moto.

Innovations et Technologies en MotoGP

Les constructeurs européens disputant le MotoGP n’en finissent plus d’introduire de nouvelles techniques et technologies dans la série ultime de deux roues. Après les excroissances aéro de ces dernières années, le constructeur autrichien KTM a introduit en course pour la première fois un châssis 100% carbone sur la moto du pilote de test Dani Pedrosa, wildcard à San Parino. Alors que le MotoGP évolue habituellement avec différents alliages à base d’aluminium pour ses cadres constituant les poutres structurelles, KTM travaille depuis un moment sur la définition de cadres 100% carbone.

Comme dans toute série de sports mécaniques, la base reste “light is right”. L’utilisation de matériaux plus légers permet ainsi de répartir le poids minimum des bolides de façon plus pertinente. Le but est toujours de limiter les masses suspendues et les rapprocher du sol au maximum. L’utilisation du carbone ultra léger permet ainsi aux ingénieurs de répartir le poids du cadre précisément. Les lests utilisés sont ainsi placés où bon leur semble. Les poutres supérieures sont ainsi au plus léger et compensées par un ajout de poids en partie basse du cadre.

L’autre avantage de l’utilisation du carbone réside dans sa flexibilité potentielle qui, là encore, se calcule lors de la phase de conception. La rigidité absolue est une contrainte notamment en moto en phase d’appui latéral. La capacité du carbone a présenter une dose de flexibilité et reprendre sa forme initiale est une des pistes sur laquelle travaille KTM en tests avec Dani Pedrosa depuis plusieurs mois. Trop de torsion est problématique autant que trop de rigidité. Ce phénomène fin bien connu de la sphère des sports mécaniques sur 4 roues répond au paradigme suivant: la caisse doit travailler pour épouser au mieux le revêtement et permettre ainsi une motricité accrue. Il en va de même en deux roues ou la recherche de la motricité est permanente. Véritable révolution technologique, l’utilisation du carbone par KTM est à surveiller de très près.

Le cadre en carbone de la KTM MotoGP pilotée par Dani Pedrosa.

Ce travail de fond a été rendu possible par l’expertise du constructeur autrichien qui développe une gamme de VTT descente THP depuis longtemps. Ainsi l’utilisation du carbone s’est répandue dans la conception des cadres VTT et a permis un regain très net de performance sans sacrifier à la résistance structurelle de l’ensemble.

Notez que le carbone n’est pas la seule piste de solutions structurelles sur laquelle travaille différents constructeurs. Ainsi en Extrem E (off road 100% électrique) les voitures Oddissey 21 utilisent un nouvel alliage: le Niobium (du nom de son élément principal Nb). L’acier contenant du niobium résiste à la corrosion et est plus fort et plus léger que l’acier pur. Le niobium est, avec l’or, le seul métal qui se laisse forger à froid par l’artisan.

Exemple: Innovations sur la Ducati Panigale V4

Ducati Corse a collaboré avec les techniciens Ducati pour faire un pas en avant dans la conception du cadre et de ses rigidités, grâce à son expérience en MotoGP. La nouvelle Panigale V4 utilise un « Front Frame » développé grâce à l'expérience de Ducati Corse en MotoGP. La rigidité latérale est réduite de 40%, tandis que la rigidité longitudinale reste inchangée. Le poids du composant est réduit de 17%. La flexibilité accrue améliore les sensations de l'avant dans les virages, en exploitant mieux les pneus. La suspension arrière de la Panigale V4 a toujours été basée sur un cadre inspiré de la Desmosedici GP. La nouvelle conception inclut la solution à tige de traction unique, qui permet de réduire la longueur de l'amortisseur et d'économiser un poids total d'environ 600 g. La Panigale V4 S est équipée de jantes en alliage d'aluminium forgé produites selon un design Ducati.

Le nouveau bras oscillant symétrique Ducati Hollow allie parfaitement esthétique et fonctionnalité : une structure complexe, sophistiquée et élégante qui se distingue parmi les motos de sport en étant couplée à un échappement positionné sous le moteur. Le nouveau bras oscillant se caractérise par des bras latéraux au design plus léger et de grandes fentes sur les côtés, optimisant la structure pour répondre à des exigences prédéterminées en matière de poids et de rigidité. Une sensation que le pilote d'essai officiel de Ducati Corse, Michele Pirro, considère comme similaire à celle ressentie à bord de la DesmosediciGP.

Le bras oscillant creux symétrique Ducati est équipé de tendeurs de chaîne monolithiques comme ceux utilisés en MotoGP. Les tendeurs permettent un réglage rapide et millimétré de la tension de la chaîne, mais surtout, ils maintiennent la roue arrière en place lors du démontage et du remontage, ce qui permet de changer de roue avec la même rapidité que celle requise en compétition.

Lexique MotoGP

Voici quelques termes techniques couramment utilisés en MotoGP :

• AERO-BODY : Chaque constructeur a droit à un nouveau package aérodynamique chaque année.
• AIRBAGS : Tous les pilotes engagés en Championnat du Monde en sont désormais pourvus.
• CARÉNAGE : La coque extérieure, généralement composée en fibre de carbone.
• ECU : Unité de Contrôle Électronique, le cerveau de la moto.
• FOURCHES : Connectent la roue avant au cadre.
• PERDRE L’AVANT : Chute due à un manque d’adhérence du pneu avant.
• SATELLITE : Équipe de structure B, fournie par le constructeur.
• SPEC : Spécification du prototype confié à un pilote.
• TEAR OFF : Bandes en plastique transparent apposées sur la visière.
• TRACTION CONTROL : Régule la puissance délivrée à la roue arrière pour éviter le patinage.
• WHEELIE : Soulèvement de la roue avant.

Tableau Récapitulatif des Termes Techniques

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