Quelle est l'importance de l'effet du remplacement par des roues-plus légères ?

L'essence du remplacement du moyeu de roue est de réduire la masse suspendue (la beauté est secondaire).

Quelle est la masse suspendue ?
Les lignes bleues représentent la partie du corps, les rouges les roues et les autres séries de composants. La connexion entre eux est constituée des lignes jaunes représentant les ressorts et de la partie verte représentant les amortisseurs. Bien entendu, il existe également une série de mécanismes de suspension sur la voiture elle-même pour limiter le mouvement des roues. Cette partie est omise ici en raison de mon inexpérience.
Structurellement, la partie masse suspendue comprend les parties rouges, jaunes et vertes représentées sur la photo, à savoir (mais sans s'y limiter) : le moyeu de roue, les pneus (y compris les vis), les tirants, les ressorts, les amortisseurs, les tirants, l'ensemble de freinage (tambour de frein ou disque de frein + soufflet), et pour certains modèles, l'arbre de transmission, le pont global, etc.
En fait, vous pouvez y penser de cette façon : la raison pour laquelle l'image est dessinée d'une manière si étrange est de faire imaginer la voiture comme telle aux personnes qui n'ont aucune idée des masses suspendues et non suspendues : la voiture peut être divisée en deux parties, une partie est la partie qui roule vers l'avant contre le sol, et après avoir retiré les ressorts et les amortisseurs, elle peut toujours être placée sur le sol de manière stable. Cette partie est la masse non suspendue. L'autre partie est la structure supérieure où sont assis les passagers, et si la suspension est retirée, cette partie s'effondrera et embrassera le sol. Il doit disposer de ressorts et d'amortisseurs pour soutenir cette pièce. Et cette partie est la partie suspendue. Les deux parties sont reliées par des ressorts et des amortisseurs. (Bien entendu, les ressorts et les amortisseurs sont généralement considérés comme la masse non suspendue.)

Comprendre cela, c’est saisir les fondamentaux de ce problème. C'est aussi la raison pour laquelle je ne me contente pas des explications sur l'optimisation de la masse suspendue que l'on trouve dans les médias automobiles actuels, qui consistent à construire ce modèle simplifié et ensuite réfléchir à l'optimisation de la masse suspendue. Cela deviendra beaucoup plus clair après y avoir réfléchi.

L'importance de réduire la masse suspendue
Il existe un dicton : 1 kilogramme de masse suspendue, 10 kilogrammes de masse non suspendue. Cela signifie qu'une réduction de la masse suspendue de 1 kg produira un effet d'optimisation à peu près équivalent à une réduction de 10 kg de la masse non suspendue. Bien entendu, cette affirmation ne circule que parmi le peuple, et la situation réelle est plus complexe. Cela doit être considéré sous deux aspects : en considérant séparément les avantages apportés par la réduction de la masse suspendue et en considérant globalement l'impact des masses suspendues et non suspendues sur la voiture.
Tout d’abord, regardons quel type d’impact aura la réduction de la masse suspendue.
Cela se manifeste principalement dans les performances d’accélération et de décélération.
C’est ce que l’on entend par 1 kilogramme de masse suspendue et 10 kilogrammes de masse non suspendue.

Le principe est facile à comprendre. En tant que composant directement lié à l’essieu, l’inertie en rotation du moyeu de roue et des pneus a un impact très direct sur les performances. Qu'il s'agisse de 250 ch ou 280 ch, 350 Nm ou 420 Nm, vous devez d'abord surmonter l'inertie de rotation du moyeu de roue et des pneus avant que le couple puisse être transmis via le moyeu de roue et les pneus au sol. La réduction du poids du moyeu de roue et des pneus (y compris le disque de frein rotatif) peut rendre la transmission de puissance plus directe.

Cependant, si l'on considère simplement l'impact de la réduction de l'inertie de rotation sur les performances d'accélération et de décélération, il n'y a rien à voir avec les soufflets et les tirants. Parce qu'ils ne tournent pas avec les roues, leur capacité de gêne n'est pas différente de celle de la partie non suspendue. Alors, pourquoi ceux qui aiment changer les soufflets et les disques et aiment les peser pensent-ils ainsi ?
Cela implique un autre aspect de considération.
Le rapport entre la masse suspendue et la masse non suspendue
Cela nécessite l’utilisation du modèle simplifié créé précédemment.
Pour une voiture, la surface de la route n’est certainement pas aussi lisse qu’un miroir. Sans parler des divers nids-de-poule, dos d'âne, plaques d'égout et diverses pierres provoqueront des vibrations, et si vous observez attentivement la route asphaltée, la surface est assez rugueuse.
Mais dans une voiture confortable, nous la sentons aussi douce et soyeuse. En plus d'utiliser une combinaison de ressorts et d'amortisseurs plus souples, l'augmentation du rapport entre la masse suspendue et la masse non suspendue est également un moyen efficace.
Les camions ont une caractéristique très intéressante : lorsqu'ils sont vides, le véhicule tremble terriblement et il doit charger quelque chose pour rouler correctement.

La raison en est que le rapport entre la masse suspendue et la masse non suspendue a augmenté.

Revenons au modèle simplifié. Tous les rebonds sur la route sont initialement appliqués à la partie non suspendue. Le rebond de la partie non suspendue doit alors affecter la partie suspendue à travers les ressorts et les amortisseurs. A l'arrêt, le poids supporté par les ressorts est le poids de la partie suspendue. Lorsque la partie non suspendue rebondit, si les ressorts se compriment ou se dilatent, cela perturbera l'équilibre et générera une pression supplémentaire. Selon la deuxième loi de Newton, la pression appliquée par les ressorts sur la partie non suspendue sera également appliquée de manière égale sur la partie suspendue. À l’heure actuelle, deux options s’offrent à vous (ou les deux peuvent être adoptées) :

Tout d'abord, augmentez la masse de la partie suspendue, tout comme pour charger un camion de marchandises, en augmentant la masse de la partie suspendue pour affaiblir l'accélération provoquée par le rebond de la partie non suspendue transmis par les ressorts. En un mot, c'est le poids du véhicule qui maintient le rebond.
Deuxièmement, réduisez la masse de la partie non suspendue, de sorte que la force de rebond requise pour que la partie non suspendue produise le même rebond soit réduite, afin de réduire l'impact sur la partie suspendue.

En résumé, le rapport entre la masse des pièces suspendues et non suspendues doit être augmenté.
Bien entendu, la situation idéale est que la masse des parties suspendues et non suspendues soit toutes deux réduite, mais la réduction de la partie non suspendue est supérieure à celle de la partie suspendue. Le rapport global des masses des pièces suspendues et non suspendues augmente encore.
Par conséquent, certaines personnes disent souvent qu’un véhicule plus lourd roule de manière plus stable à grande vitesse. C'est quelque peu raisonnable, mais une affirmation plus précise est que le rapport entre la masse des pièces suspendues et non suspendues est grand et que la conduite est plus stable.

Les ressorts et amortisseurs indispensables
En tant que pièce qui relie les deux sections et qui est responsable du support, de la transmission de la force et de l'absorption des chocs, le choix des ressorts et des amortisseurs a un plus grand impact. La mesure dans laquelle la force de rebond de la partie non suspendue est réfléchie sur la partie suspendue est davantage déterminée par les ressorts et les amortisseurs.
Donc : La modification est un processus d'ingénierie systématique, et il est essentiel d'éviter toute modification unilatérale.