FAQ : Le chargement pour les nuls

Développements théoriques divers et variés

Modérateurs : LØLØ, The Pater

Règles du forum
En naviguant sur le site http://www.landroverfaq.com vous reconnaissez avoir lu ses Conditions d’Utilisation, vous déclarez les comprendre et vous acceptez d’y être lié de manière inconditionnelle. Si tel n'est pas le cas, merci de quitter immédiatement ce site.

Vous pouvez joindre autant d'images que nécessaire à vos messages A LA CONDITION EXPRESSE d'utiliser l'hébergement fourni par le site.

L'administrateur effacera systématiquement tout message contenant des photos hébergées chez Imageschack, Casimage, Wistiti ou tout autre hébergeur tiers sans sommation ni justification.
Répondre
Avatar du membre
The Pater
Modérateur
Messages : 13609
Enregistré le : 25/08/2004 8:19
Localisation : 06°27'46"E 45°50'29"N

FAQ : Le chargement pour les nuls

Message non lu par The Pater »

La question des réhausses pour compenser l'affaissement, principalement à l'arrière, de la suspension revient souvent. En creusant un peu on découvre que le véhicule est en surcharge.
Il y a aussi la question de la charge sur la galerie, souvent associée à une tente de toit.
Et n'oublions pas les capacité de remorquage.
Mais, aussi, je remarque que nombreux sont ceux qui font des calculs de chargement simplifiés, sans tenir compte de la charge par essieu.

Ces sujets ont souvent été traités, je vais essayer de tout regrouper ici. Il y aura la partie théorique, une partie pratique et bien sûr une partie FAQ.

Note :
Vous verrez ci-dessous souvent l'unité daN. Si cela vous gêne remplacez daN par kg.
Le CT vous donne la charge par essieu en daN, en non en kg.
Pour votre culture générale
Une masse est en kg.
Un poids, qui est une force, est en Newton.
Il y a confusion car souvent, pour le quidam moyen, on donne un poids en kg et non en Newton. Quand on dit qu'un homme fait 80 kg, c'est sa masse et non son poids. Son poids dépend de la garvité. A Paris son poids est de 80 kg × 9.81 m/s² = 784,8 N. Sur la Lune 80 kg x 1.62 m/s² = 129,6 N. Le poids d'un homme est six fois moindre sur la Lune.
Techniquement, par rapport à la résistance du châssis et de la suspension, votre land pourrait supporter un chargement d'une masse six fois plus élévé s'il roulait sur la Lune. :mrgreen:
Comme le quidam moyen se représente mieux ce qui est le poids de 1 kg que une force de 1 N, dans l'ancien temps on parlait, pour une force, du kilogramme force, noté kgf. https://fr.wikipedia.org/wiki/Kilogramme-force
Comme le poids d'une masse, sur notre planète bleue, est à Paris de 1 kg x 9.81 m/s² = 9.81 N, on peut approximer qu'une masse de 1 kg pèse 10 N donc 1 daN (da = déca = × 10 ).





Contenu:

1) Le chargement selon la loi française
2) Le chargement selon le constructeur automobile
3.a) Le calcul de la répartition de charge
3.b) Déterminer la répartition de charge selon l'affaissement
4) Exemple de calculs
4.a) départ en vacances d'une famille dans un Defender 110 td5 full options, avec par buffle, rock sliders,et avec tente de toit.
4.b) transport de vélos électrique en porte à faux arrière sur la boule d'attelage avec un Hilux Revo
4.c) remorquage d'une remorque lourde avec un Defender 90 300 Tdi
5) Coefficient de sécurité
6) Adapter sa suspension à la charge
7) kits pour augmenter la charge maxi (Gross Vehicule Mass (GVM) upgrade)
8 ) FAQ


1) Le chargement selon la loi française

Votre carte grise indique :

Masse à vide (G.1) = véhicule en sortie d'usine tout plein faits. C'est, sur les anciennes cartes grise, le "poids" à vide.
Masse du véhicule en service (G) = G.1 + masse d'un conducteur de 75 kg

Masse en charge maximale techniquement admissible (F.1). Anciennement PTAC.
Masse en charge maximale admissible dans l'état membre d'immatriculation (F.2). En général F.1 et F.2 sont égaux, mais dans certains cas F2 est inférieur à F.1. Notons que l'on confond souvent F1 et F2 et que dans le language commun on les appelle le PTAC.
Masse total roulant avec remorque, anciennement PTRA (F.3). Cette masse étant déterminée par le pays d’immatriculation.

Ce qui nous intéresse, c'est G.1 et F.2. La charge utilise qui comprend la vrai masse du conducteur est donnée par (F2 - G1)
Par exemple pour mon Defender :
G1 = 1671 kg
F2 = 2400 kg
Charge utile = 2400 - 1671 = 729 kg (sans le conducteur !)

Note :
Dans tous les cas, le PTRA doit être respecté.
le PTRA de 5500 kg du Def est large, mais pour d’autres véhicules ce n'est pas suffisant.

Prenons une Peugeot 307 SW dont le PTRA est de 3130 kg. PTAC de 2000 kg et masse à vide de 1492 kg.
Là arrive une fausse idée bien répandue, qui veut que le PTAC de la remorque soit égale au PTRA moins le PTAC du véhicule. Certains vous diront que le PTAC maxi de la remorque serait de 3130 kg - 2000 kg = 1130 kg…C’EST FAUX !
Avec le permis B le PTAC de la remorque peut être de 3500 kg - 2000 kg = 1500 kg.
Mais à cause du PTRA, si la remorque fait en réel 1500 kg (van avec un cheval par exemple), il faudra ne pas trop charger la voiture, pour rester sous les 3130 kg - 1500 = 1630 kg. Cela fait que les bagages et passagers ne devont pas faire plus de 1630 - 1492 = 138 kg !!!

C’est bien la somme des masses réelles qui ne doit pas dépasser le PTRA, pas la somme des PTAC !

Ce qui n'est pas sur la carte grise (et que peu de gens savent) :

La masse réelle (pas le PTAC) de la remorque ne doit pas faire plus de 1.3 fois la masse réelle du véhicule tracteur.
Attention : on pèse le poids réel remorque attelée, donc à cause de l'effort vertical sur l'attelage, une partie de la masse de la remorque est reportée sur le véhicule tracteur. !

A vide, mon Defender peut tracter une remorque de 1671 x 1.3 = 2172 kg
Le Defender, bien chargé, jusqu’au PTAC , peut tracter une remorque de 2400 x 1.3 = 3120 kg avec le facteur de 1.3.
En réalité mon PTRA (F3) étant de 5500 kg, je ne peux pas tracteur une remorque de 3120 kg, car 2400 + 3120 = 5520 kg qui est supérieur au PTRA !

Il y a ensuite la limitation du permis:

Si la remorque fait moins de 750 kg, permis B suffisant.

Là on ne prends en compte que les PTAC du véhicule et de la remorque (si PTAC supérieur à 750 kg). La somme des deux devant être inférieur à
3500 kg pour le permis B
4250 kg pour le permis B96
Mais pour le permis BE, si la somme peut être supérieure à 4250 kg, mais le PTAC de la remorque ne doit pas dépasser 3500 kg

Pour mon Defender 90 Tdi ayant un PTAC de 2400 kg, une masse à vide de 1671 kg et PTRA de 5500 kg.
Remorque de 0 à 1100 kg : permis B
de 1100 à 1850 kg : permis B96
de 1850 à 3500 kg : permis BE… 3500 kg !!! Eh Oui, mais nous ne parlons que de la limite due au permis. Une autre limitation fera que ce n’est pas possible.


2) Le chargement selon le constructeur automobile

Comme sur la carte grise, le constructeur donne la masse maximum technique (F1) et en général la masse du véhicule en service (G) avec quelques variantes. La masse ECC Kerb équivaut au (G).
Mais s'il y a des différences, il faudra prendre en compte les indications de la carte grise uniquement.

Le constructeur donne en plus des indications importantes qui ne sont pas sur la carte grise :

a) La charge maximum par essieu à ne pas dépasser.

Par exemple, pour mon Defender 90 300 Tdi :
Charge maxi sur essieu avant : 1200 daN
Charge maxi sur l'essieu arrière : 1380 daN

Il est important de connaître la charge par essieu à vide, avant chargement de votre véhicule. Par à vide je veux dire avec les options/accessoires que vous ne démontez pas, comme des rock slider, par buffle, hard top etc.....
La solution simple est de passer sur une balance (pont bascule) agricole ou PL ou utiliser les informations du CT. Le CT mesure la charge par essieu pour vérifier l’efficacité des freins.
Grâce au CT je sais que mon Def à la répartition suivante avec un conducteur de 10 kg de plus que moi et réservoir, grosso modo:
950 daN sur l'essieu avant
730 daN sur l'essieu arrière.
Si on approxime que 1 daN = 1 kg
950 + 730 = 1680 kg ce qui est 9 kg au-dessus de la masse à vide (G) avec un conducteur de 75 kg. Donc c'est bon.

L'achat de balances spécifiques à mettre sous la ou les roues coûte cher. Grosso modo vers les 700 à 900 €. Un passage au CT coûte moins cher.

b) la charge maxi sur le toit

Pour mon Defender, c'est 75 daN sur la galerie Land Rover.
Bien lire le manuel du conducteur, car il peut y avoir une charge pour une conduite sur route et une charge pour la conduite en tout terrain. Sur certains manuel de Defender, la charge passe de 75 daN à 30 daN pour la conduite en TT !!!
Ce n'est pas la charge véhicule à l'arrêt où des personnes montent se coucher dans la tente de toit. On dépasse alors la charge maxi recommandé par LR pour les Defender.

Notons que les Defenders et Disco du Camel Trophy ont leur galerie reposant sur le châssis et non sur le toit.

c) les charges dues aux remorques.

La masse maxi des remorques peut dépendre de nombreux paramètres.
Conduite tout terrain ou non. Une remorque sans frein, LR indique 750 kg maxi sur route et 500 kg maxi en TT.
Le type de freins de la remorque ou le fait que la remorque ne soit pas freinée.

On peut voir que certains se basent sur la loi et non sur les recommandations du constructeur.
Cas typique : remorque non freinée de 700 kg utilisée en TT alors que le constructeur limite la remorque non freinée à 500 kg en TT.

Bien lire le manuel du conducteur.

Il y a ensuite la charge verticale maxi sur l'attelage, notée Fa dans le dessin suivant :
2023-05-19_17-05-26.jpg
Il faut toujours répartir les masses dans la remorque pour que Fa soit dirigé vers be bas.
Dans le cas de mon Defender, Fa maxi est de 75 daN.
Dans le manuel du Def en 2006, LR recommandait que Fa soit proche de 7% du poids de la remorque chargée, sans dépasser 250 daN.

Attention, il faut calculer l'influence de Fa sur la charge de l'essieu arrière car il ne faut en aucun cas dépasser la charge maxi recommandée sur l'essieu arrière.
Autre point important : Fa doit être inclus dans la somme des masses du chargement du véhicule tracteur.
Un véhicule seul, proche du PTAC, peut ne pas pouvoir tirer une remorque si Fa provoque un dépassement du PTAC du véhicule.

Comment mesurer facilement Fa ?
On peut prendre une balance type pèse personne et mettre une chandelle entre la balance et l'attache de la remorque. Bien sûr il faut retirer la masse de la chandelle que l'on aura préalablement mesurée.
Si la balance ne supporte pas le poids, par exemple Fa = 150 daN et que la balance est prévue pour 120 daN, alors on peut faire comme sur la photo suivante. On mesure en premier lieu sans la remorque pour avoir l'influence du bois et de la chandelle. Puis on mesure avec la remorque. On soustrait la première mesure à la seconde et on multiplie par deux.
Measuring Tongue Weight.jpeg
Il existe néamoins des outils spéciaux pour déterminer Fa, voici un exemple :
canvas.png



3.a) Le calcul de la répartition de charge

Important : c'est de votre responsabilité de vérifier que vous n'êtes pas en surcharge par rapport à la loi, et que la répartition des masses est correcte.

Voilà, vous avez mesuré la masse de votre véhicule et sa répartition de charge sur les essieux.

Maintenant il va falloir vérifier que le chargement (votre femme ou votre homme, les enfants, le chien, les bagages, le pack de bière, la stère de bois, Fa (force vertical à l'attelage) biffez les mentions inutiles) faite que le véhicule ne dépasse pas le F2 de la carte grise, et que les charges maxi sur les essieux sont respectées.

Commençons par le plus simple :

Vous connaissez les masses de chaque élément de votre chargement (cela comprends les passagers). Si vous ne les connaissez pas, pesez les.
Additionnez toutes les masses à celle de votre véhicule. Le résultat doit être inférieure à la valeur F2 indiqué dans la carte grise.

Si c'est supérieur, soit vous devez retirer du chargement, soit vous mettez ce qu'il y a en trop dans une remorque.
Si vous decidez d'utiliser une remorque faite le même calcul pour la remorque et n'oubliez pas d'inclure Fa comme chargement dans le véhicule tracteur. Répartissez au mieux le chargement entre véhicule et remorque en respectant la règle du facteur 1.3. c.à.d. que la masse totale réelle de la remorque doit être inférieure à 1.3 fois la masse totale réelle du véhicule tracteur.

Si la somme est inférieure à F2, c'est un bon début

Maintenant il faut vérifier la répartition sur les deux essieux. A vos calculette !

Note : si vous ne voulez pas faire de calculs de répartition, allez à un pont bascule/balance.
Pesez votre véhicule avec vos quatre roues sur la balance. C'est votre masse totale. Disons T.
Puis mettez que l'essieu arrière sur la balance. Notez la valeur que l'on note A. Alors la charge sur l'avant est de T-A
Par exemple : T = 2250 Kg, A = 1300 kg alors la charge sur l'avant est de 2250 - 1300 = 950 kg.
Vous pouvez, tout en gardant l'essieu arrière sur la balance, déplacer le chargement dans le véhicule tout en motant l'influence sur la répartition avant/arrière.

Revenons au calcul.
On fait le calcul élément par élément composant le chargement. Et on additionne.
Par exemple si un élément de 170 kg en porte à faux arrière ajoute 200 daN sur l'essieu arrière, mais déleste l'essieu avant de 30 daN et qu'un passager de 60 kg centré entre l'essieu avant et arrière, donc 30 daN sur l'avant et 30 daN sur l'arrière, on a au final :
(-30 daN) + (+30 daN) = 0 daN de charge additionnel sur l'essieu avant.
(+200 daN) + (+30 daN) = +230 daN de charge additionnel sur l'essieu arrière

Comment fait-on le calcul pour chaque élément ?

On utilise le fait qu'un objet est stable si la somme des forces est égale à zéro et la somme des moments est aussi égale à zéro.

Voici un 110 avec une charge en porte à faux arrière.
Calcul répartition charge Def 110.png
La charge a son centre de gravité en G.
Un exemple de détermination du centre de gravité est donné dans le chapitre 4.b)

On va en premier lieu faire la somme des moments (couples) autour du point A (centre du contact pneu/sol) est égal à zéro, pour calculer la charge sur l'essieu arrière noté Far.
Un moment c'est une force fois une distance.
Ici, pour le chargement, la distance c'est la distance entre A et la position de la force Fp (poids du chargement) sur le sol. On peut par exemple estimer la position de centre de gravité G et en se tenant à coté du véhicule, avec un fil à plomb, estimer la projection vertical sur le sol.Dans notre cas, la distance est notée L
Tout moment dans le sens horaire sera positif, et tout moment dans le sens anti horaire sera négatif.

On a :

0 = - (E × Far) + (L × Fp) et on calcul Fap.

Par exemple :

Fp = 700 daN (poids de la charge)
E = 2794 mm (empattement d'un 110)
L = 3104 mm

0 = - (2794 x Far) + (3104 x 700)
(2794 x Far) = (3104 x 700)
Far = (3104 x 700)/2794

Far = 778 daN = charge additionnelle sur l'essieu arrière.

Pour connaitre la charge additionnelle sur l'avant, on fait la somme des forces égale à zéro.
Chaque force vers le bas est négative, chaque force vers le haut (réaction du sol) est positive.

0 = + Fav + Far - Fp
- Fav = +Far - Fp
Fav = -Far + Fp
Fav = -778 daN + 700 daN = - 78 daN

Fav est donc négative, l'avant est délesté de 78 daN.


Note, on a parlé de la répartition avant/arrière du chargement. Pas pour ce qui est de la répartition "gauche/droite". On peut faire des calculs similaires.
Le plus simple, et suffisant, est de vérifier à l’œil que le véhicule ne penche pas d'un coté plus que l'autre et d'utiliser son bon sens lorsque l'on charge.


3.b) Déterminer la répartition de charge selon l'affaissement

Tout ressort de suspension a une raideur. Il y a une relation entre effort de compression et distance de compression. Donc entre la masse ajoutée et l'affaissement de la suspension. Par mesure de commodité mesurer la variation de la distance entre le bord de l'élargisseur d'aile et le sol, verticalement au droit du centre de la roue.

Déterminer la répartition de la charge selon la variation de la hauteur de caisse par rapport au sol est aisé si on connait la raideur des ressorts et que ceux-ci ont une raideur linéaire. C'est le cas des ressorts hélicoïdaux, spires à section constante et pas constant.
On peut trouver des information sur la raideur des ressorts ici : viewtopic.php?f=25&t=132

Par exemple, sur mon 90 300 Tdi, mes deux ressorts arrières ont une raideur de 3,988 daN/mm.

Si j'ajoute par exemple trois jerrycans de 20 litres de gasoil, pile au-dessus de l'essieu arrière et bien centré entre les deux roues, la caisse au niveau de la suspension avant ne s'affaisera pas, ni se relèvera. Par contre je peux noter un affaissement de l'arrière de 7 à 8 mm des deux cotés. La charge ajoutée par ressort est donc de 7 × 3.988 = 27,9 daN à 8 × 3.988 = 31,9 daN.
Alors la charge ajoutée sur l'essieu arrière est de 55,8 à 63,8 daN.

Si on ne connait pas la raideur des ressorts, on peut ajouter une masse de poids connue, bien placée juste au-dessus du ressort et mesurer l'affaissement.
La raideur sera le poids connu divisé par l’affaissement.

En fait cette méthode est très pratique, car on peut calculer une distance mini entre un point de la caisse et le sol voulue, donc un chargement maxi par essieu voulu.
Puis quand on charge le véhicule, on fait des mesures au droit des quatre roues avec un mètre ruban pour vérifier la répartition du chargement. Le but est d'être toujours au-dessus de la distance mini voulue.

Mais...

Cette méthode n'est pas très précise, même si elle permet une bonne estimation.
De plus les ressorts avec le temps se fatiguent. Leur hauteur à vide et leur raideur diminuent.




4) Example de calculs


4.a) départ en vacances d'une famille dans un Defender 110 td5 County full options, avec par buffle, rock sliders,et avec tente de toit.

La famille Lambert décide d'acheter un 110 td5 County toutes options pour un "raid" au Maroc.
Pour eux, l'Atlas Marocain est la terre de tous les dangers, un no-mans land, ils vont vivre une vraie aventure, à il ne faut compter que sur soi. Donc treuil, pare buffle, rock slider, deux roues de secours, 5 jerrycans de gasoil, 6 jerrycans d'eau potable, pelle, compresseur d'air, hi-lift, caisse à outils, pièces de rechange etc..... Mais il ne faut pas oublier le confort avec le frigo, la deuxième batterie, la tente de toit pour les parents, la vaisselle, les tentes supplémentaires et les valises de vêtements.
La galerie, une super renforcée qui tue la mort supportera tente de toit, auvent, roue de secours, feux additionnelles et malle comme au temps du Camel Trophy.

Bon, le 110 Td5 County full option avec réservoir plein et un chauffeur de 75 kg fait 2230 kg.
(note : un 110 Td5 SW sans options c'est 2020 kg, soit 200 kg de moins.....)

La masse maxi du véhicule, c'est 3050 kg.

Bon, Mr fait en fait 95 kg, donc 20 kg à ajouter, Mme 70 kg, les deux ados 110 kg.
2230 + 20 + 70 + 110 = 2430 kg

20 kg de bagages en moyenne par personne.
2430 + (4 × 20) = 2510 kg

Galerie : 50 kg, tente de toit 50 kg, roue de secours 35 kg, malle avec pièces détachées 50 kg, deux plaques de désensablage 11 kg, l'auvent de 15 kg, feux additionnels 10 kg.
Là on dépasse déjà la masse maxi recommandée sur le toit. Mais bon continuons. On trouveras de la place à l'arrière pour la malle et la roue de secours.
2430 + 50 + 50 +35 + 50 + 11 + 15 + 10 = 2651 kg

Cric Hi Lift 13 kg, compresseur air 4 kg, caisse à outils 20 kg, treuil 35 kg, rock sliders 20 kg, batterie supplémentaire et système électrique couplage 20 kg, frigo 20 kg (vide).
2651 + 13 + 4 + 20 + 35 + 20 + 20 + 20 = 2783 kg

Casseroles, couverts, réchaud à gaz, 2 bouteille de gaz r907 : 25 kg. 6 Jerrycans d'eau potable : 120 kg, deux tentes : 7 kg, matériel de navigation, ordinateurs 10 kg
2783 + 25 + 120 + 7 + 10 = 2945 kg

5 jerrycans de gasoil 100 kg...... oups on dépasse les 3050 kg si on ajoute la nourriture, les sacs de couchage, la trousse à pharmacie, le PQ etc.... et Mr Lambert voulait aussi ajouter des protections en-dessous : ski, blindage réservoir, protection BV , BT, boules de ponts. N'oublions pas aussi le plus important : les packs de bières ou le cubi de rosé.

On n'a même pas parlé de répartition du poids par essieu, que Mr Lambert, s'il ne faisait aucun calculs, partirait avec un véhicule en surcharge.
Voir, il s'inscrirait sur Landmania pour demander des conseils sur les réhausses possibles pour compenser l'affaissement de la suspension.

Que faire ?

1) Faire comprendre à Mr Lambert que se déplacer sur les pistes au Maroc n'est pas un "raid" ou le Camel Trophy. Des véhicules deux roues motrices (4L, "Pigeots" etc...) empruntent ces pistes chaque jour. Il n'y a pas besoin de 170 litres de gasoil. On ne fait pas de TT hard avec un véhicule familiale loin de chez soi. Pas besoin de parebuffle, de rock sliders etc....
2) S'il veut tout garder, il vaudra mieux investir dans une remorque TT comme le recommande Tom Sheppard dans son livre "Vehicle dependent Expedition Guide".
2023-06-05_18-46-00.jpg
S'il ne veut pas de remorque, il faudra soit investir dans un véhicule avec charge utile plus élevée, soit faire une cure d'amaigrissement (passagers et charge embarquée).
3) Un véritable raid ou expédition, loin de tout, se fait avec plusieurs véhicules avec deux personnes max par véhicule Si possible, les véhicules seront les mêmes ou proche, pour partager certaines pièces détachées.
Par exemple, encore du Tom Sheppard dans expédition d'ouest en est du Sahara avec des Land Rover 101 :
seqlrm101.jpg



4.b) transport de vélos électrique en parte à faux arrière sur la boule d'attelage avec un Hilux Revo

Je place deux vélos électriques sur un porte vélo en porte à faux arrière, fixé sur la boule d'attelage.
305664420_5925912537437794_144007257178178068_n.jpg
La première question : est-ce que je dépasse la charge maxi recommandée sur l'attelage ?
La deuxième question est : quelle influence sur la charge sur l'essieu arrière ?

Un vélo fait 28 kg et l'autre fait 25 kg. je placerai bien sûr le plus lourd au plus près de la fixation.
Le porte vélo fait 19 kg.

Le tout fait : 28 + 25 + 19 = 72 kg

La charge vertical maxi sur l'attelage donné par le manuel du conducteur est de 150 daN. C'est donc bon de ce coté là.

Il faut maintenant calculer l'influence sur la charge sur l'essieu arrière. Donc le "Far"

Il faut connaître la position du centre de gravité de chaque masse.
Pour les vélos, c'est simple, il sont placés perpendiculairement à la route et verticalement. Il suffit de tenir le vélo droit pour se rendre compte que l'on peut prendre le contact pneu/support comme position projeté verticale du centre de gravité. Sur le support, voir la photo suivante, les positions de leur poids est donné par les flèches vertes.
Pour connaître la position du centre de gravité, ou de la ligne sur lequel est le poids du support seul, il suffit de le mettre en équilibre sur un élément, ici une chandelle. S'il y a équilibre alors la chandelle donne la position du poids (qui passe par le centre de gravité. La flèche jaune représente le poids du support.
IMG_4642.JPG
La flèche rouge indique la réaction au niveau de la boule d'attelage.
Connaissant la distance entre l'essieu arrière et la boule d'attelage (1400 mm), on a alors les distances entre les poids et l'essieu arrière.
Essieu arrière/vélo 1 : 1417 mm
Essieu arrière/support : 1425 mm
Essieu arrière/vélo 2 : 1441 mm
Distance entre essieu avant et essieu arrière = 3090 mm.

0 = - (Far × 3090) + (28 × (3090+1417)) + (19 × (3090+ 1425)) + (25 × (3090 + 1441))

Far × 3090 = 126196 + 85785 + 108744

Far × 3090 = 320725

Far = 320725/3090 = 104 daN



4.c) Remorquage d'un remorque lourde avec un Defender 90 300 Tdi
71JE-X5CKRL._SL1500_.jpg
Me voilà changeant de profession (pure fiction ;-) ). J'ai décidé de créer une petite entreprise de BTP.
Je de quoi acheter d'occasion une mini pelleteuse et une remorque, mais je suis obligé de garder mon Def.
Si je dois passer le permis BE, je le ferai. Pour l'instant j'ai le B96.

La masse maxi de mon Def est de 2400 kg. Donc la masse maxi de la remorque attelée est de 1.3 × 2400 = 3120 kg. (En fait 3100 kg car le PTRA de mon Def est de 5500 kg)
Attention, la masse maxi du Def inclus une partie de la masse de la remorque, car la remorque appuie sur l'attelage.
Lors d'une pesée sur pont bascule, on fait avancer le véhicule tracteur (le Def) sur la balance, remorque attelée, mais les roues de la remorque ne sont pas sur la balance. Ensuite (ou après), la remorque, toujours attelée est mise sur la balance. De ce fait :
- le Def pesé seul sera plus léger
- la remorque pesée seule (non attelée) sera plus lourde.
Pour éviter un problème si les forces de l'ordre interprètent la loi différemment, ou décident de peser la remorque seule pour vérifier qu'elle ne dépasse pas son PTAC. Je réduis la masse maxi de la remorque de la masse partagée avec le véhicule tracteur.
La charge maxi sur l'attelage du Def, c'est 75 kg. J'enlève 75 kg à la masse maxi du Def, et j'applique le facteur de 1.3. Donc masse maxi de la remorque : (2400-75) × 1.3 = 3022 kg.
Je perds 100 kg dans l'affaire..... mais..... à vous de voir.

Une remorque porte engin avec un PTAC de 3000 kg convient. Les masses à vide sont pour ce type de remorque en générale entre 650 et 700 kg. Ce qui me laisse 2300 kg maxi pour la pelleteuse.
Je trouve une mini pelleteuse JCB de 1900 kg en ordre de marche et une remorque de 650 kg à vide.

Donc remorque seule non attelée avec son chargement fait 650+1900 = 2550 kg.
A première vue mon Def devra faire au moins 2550 kg/1.3 = 1961 kg. Avec cela, quelque soit la manière de peser véhicule et remorque, je respecte la loi.

Reste à trouver à charger mon Def car la masse à vide tout pleins faits avec conducteur est de 1680 kg. Il suffit que je roule sur la réserve de carburant, pour que la masse tombe à 1630 kg !
Il me faut trouver au minimum 1961 kg - 1630 kg = 331 kg !

Ajout d'un treuil/remplacement pare-choc avant : 70 kg, reste 261 kg
Ajout de rock sliders : 30 kg, reste 231 kg.
Ajout roue de secours pour la remorque : 30 kg , reste 201 kg.
Ajout de deux plaques d'acier dans la benne, trouvés chez le ferrailleur : 100 kg, reste 101 kg.
Ajout d'outils, trousse de premier secours, vêtement de travail, EPI, bidon d'eau : c'est bon on y arrive ;-)

Reste à trouver la bonne position de la minipelle sur la remorque. Je décide de faire en sorte que la charge sur l'attelage soit proche de 65 kg.

Reste à vérifier que la répartition du chargement reste dans les limites de charge maxi par essieu.

Note1 : pour mon Hilux Revo, pas besoin d'ajouter du poids. Sa masse à vide, avec hard top, dépasse 1961 kg, même avec le réservoir vide. PTRA : 5850 kg.
Note 2 : pour le Def : on reste sous le PTRA de 5500 kg
Note 3 : y va falloir passer le permis BE










5) Coefficient de sécurité

Le constructeur a bien sûr prévu un coefficient de sécurité pour que si vous dépassez les charges maxi recommandées, la suspension et le châssis ne se fracturent pas en statique. On peut donc voir dans certains pays des véhicules roulant en constante surcharge durant des dizaines de milliers de km tout en ayant une tenue de route aléatoire......
La surcharge peut créer de la fatigue prématurée car les irrégularités du sol induisent des efforts dynamiques supplémentaires, qui à la longue vont fissurer ressorts et châssis.
Un gros nid de poule peut créer un choc suffisant, non pour fracturer, mais déformer les châssis.
Les pick-up surchargés en Australie (beaucoup de pistes en tole ondulée), sur les doubles cabine, ont généralement le châssis déformé ou fracturé entre la cabine et la benne. Avec les doubles cabines, le chargement dans la benne est souvent en porte à faux arrière. Quelques images:
3.jpg
1+(1).jpg
26059994_1330662543706105_1937851311591677671_o-1920x1328.jpg
238797_navara1+(1).jpg
Mais il y a un coefficient de sécurité à prendre en compte lors de vos calculs de chargement. Tout simplement à cause de l’imprécision des positions des centres de gravité.
Par exemple vous connaissez la masse de la galerie et de la tente de toit, donnés par le fabricant. Il peut être bon de vérifier..... mais ou se trouve le centre de gravité ? Pour les objets qui ne sont pas trop lourd, on peut toujours faire une bonne estimation en le mettant en équilibre sur un manche à balai, ou un autre objet.
Pour être sûr de rester sous les charges maximum recommandées on peut appliquer une coefficient de sécurité de 1.1 minimum, par exemple.

Si le calcul de votre charge utile est par exemple de 960 kg alors visez une masse supplémentaire maximum de 960/1.1 = 872 kg.
Divisez les charges maxi par essieu par 1.1 aussi.

La valeur de 1.1 est arbitraire. Vous pouvez en prendre une autre.

Avec un coefficient de sécurité, vous serez bien plus serein quand les forces de l'ordre vous arrêteront pour passer à la pesée. :wink:


6) Adapter sa suspension à la charge

Ce chapitre s'applique aux véhicules n'ayant pas de suspension pneumatique d'origine.

Avec une charge lourde, proche de la charge limite recommandée :

1) le châssis et la caisse se rapproche du sol car les ressorts sont comprimés. Sur route cela n'a pas d'importance. Mais en TT, l'angle d'approche, ventral et de fuite sont réduis.

2) le confort est fortement augmenté mais la suspension peut sembler être trop souple. De plus les ressorts ayant des déplacements important peuvent fatiguer prématurément. En effet par rapport à un véhicule purement utilitaire comme un poids lourd, le véhicule n'est pas prévu pour être chargé au maximum tout le temps. Les VL étant souvent conduits à vide, la suspension serait alors trop dure (tape cul). Un compromis est fait.

Il est, si le véhicule est constamment, ou souvent, fortement chargé de modifier sa suspension pour :
1) remettre la hauteur du châssis et de la caisse comme si le véhicule était à vide ou moyennement chargé.
2) rendre la suspension moins souple une fois chargée

L'erreur fréquente est de monter des ressorts pour rehausser, du type ressorts +2,5 cm ou + 5 cm sans se soucier de la rigidité.

En fait il faut quasi toujours augmenter la rigidité de la suspension:
- soit des ressorts plus rigides
- soit des ressorts supplémentaires comme sur les Defenders 130 à l'arrière, ou certains 110 prévus pour charges lourdes.
- soit ajouter une suspension pneumatique, généralement à l'arrière. Cela se fait en gardant les ressorts d'origine.

Avec une augmentation de la rigidité on peut aussi :
- prendre des ressorts d'une hauteur à vide plus grande
- ajouter des cales de réhausse

Note au sujet des suspensions pneumatique additionnelles:
Cette solution offre un gros avantage : il est possible de faire varier la pression d'air et donc la rigidité de la suspension. Donc une rigité de suspension et une hauteur du châssis en fonction du besoin.
Mais, il y a un mais. C'est plus complexe et donc moins fiable qu'un ressort seul. De plus l'expérience à montré que certains utilisateurs ont tendance à surgonfler pour maintenir l'assiette du véhicule, comme à vide, allant à surcharger le véhicule. Cela amène à une fatigue prématurée du châssis sur pistes pouvant aller à la fracture de celui-ci.


ATTENTION :

Certains pensent qu'augmenter la rigidité des ressorts va préserver la châssis car avec de fortes charges, le véhicule n'ira pas en butée de suspension.
Mais en fait des ressorts plus rigides augmente les efforts sur le châssis et peuvent amener à la fatigue prématurée avec fissuration. Cela s'applique aussi pour des amortisseurs qui s'opposent de trop aux mouvements.

Il faut se rappeler la formule : Force = masse x accélération ( N = kg × m/s²)
En TT lors de passages sur un obstacle, la roue veut monter.
Avec une suspension "souple", le ressort se compresse de beaucoup subitement, pendant que la châssis bouge peu, puis le châssis et la masse transportée va bouger de plus en plus vers le haut avec une faible accélération. Il peut ensuite y avoir un phénomène de tangage du véhicule. Ce qu'il faut retenir, c'est la faible accélération, mais un mouvement de forte amplitude. Faible accélération = faible effort dynamique sur le châssis.
Avec une suspension rigide, le ressort, sur le même obstacle, se compresse beaucoup moins. Le châssis et la masse transportée vont bouger beaucoup rapidement vers le haut avec une forte accélération. C'est le coup de raquette en cas de suspension trop rigide. Cela donne une forte accélération, courte dans le temps. Forte accélération = fort effort dynamique sur le châssis. Si de très nombreuses fortes accélération se produisent comme quand on ne roule pas à la bonne vitesse sur des pistes à tôle ondulée, on obtient un phénomène de fatigue accéléré du châssis.

ATTENTION : bis

J'ai beaucoup écrit au sujet des ressorts, mais il ne faut pas oublier les amortisseurs.
Les amortisseurs sont là pour contrôler les mouvements des ressorts.
En général les amortisseurs d'origine conviennent pour le véhicule, avec les ressorts d'origine quelque soit la charge, jusqu'au maxi recommandé. Comme les ressorts c'est une affaire de compromis.
Par contre, avec des ressorts plus rigides (parce que vous roulez constament chargé, il faudra peut être changer les amortisseurs. Le problème n'est pas trop à la compression, mais plutôt à la détente. Le choix d'une autre paire d'amortisseur est plus difficile. Il est donc recommandé de prendre des amortisseurs réglables.

Astuce :

On peut se faire une idée du comportement en plaçant dans la benne une cuve de 1000 litre d'eau de ce type :
cuve-de-stockage-1000l-ibc-reconstruit-grillage-alimentaire-gris-100cm-gris-P-23525572-57915021_1.jpg
Pour le test, remplir la cuve en eau pour obtenir la masse équivalente. Mais attention, une cuve qui n'est pas pleine à son centre de gravité qui bouge......


7) kits pour augmenter la charge maxi (Gross Vehicule Mass (GVM) upgrade)

Les marchands du temple (hors constructeur) vous proposent des kits pour augmenter la charge utile de votre véhicule.

Par exemple : ARB et Old Man EMU : https://www.arb.com.au/old-man-emu-4x4- ... -upgrades/

Ne tombez pas dans le piège. Vous devez rester sous la masse maxi recommandé par le constructeur. Les constructeurs ne valident pas ces kits, à part si c'est une de leur options et dans ce cas c'est homologué et vous avez une autre masse en charge maximale techniquement admissible (F.1) sur votre carte grise..
Si vous prenez un kit pour soit disant augmenter la charge utile de 300 kg, passant de 800 kg max recommandé par le constructeur à 1100 kg, et que vous roulez effectivement en surcharge par rapport à votre carte grise de 300 kg :
1) Si vous vous faites arrêter par les forces de l'ordre, c'est votre carte grise qui fait foi. Donc, soit vous décharger une partie de ce que vous transportez, soit le véhicule est immobilisé.
2) En cas de fissuration du châssis par fatigue, le marchand du temple vous renverra vers le constructeur, qui refusera de prendre en charge quoi que cela soit.
3) En cas d'accident, vous risquez de ne pas être remboursé

Par contre cela peut être une bonne idée de monter ces kits si vous êtes constamment proche de la masse en charge maximale techniquement admissible (F.1).
Mais si vous roulez ensuite à vide ou à faible charge, le véhicule sera tapes cul.

A cause du phénomène possible de fatigue accéléré du châssis à cause d'une suspension plus rigide que l'origine, je ne recommande pas de prendre un kit + 300 kg par exemple, parce que vous êtes toujours chargé d'au moins 300 kg.
Les suspensions d'un véhicule est un compromis.
Pour un véhicule utilitaire (un Defender par exemple), la suspension est trop rigide à vide, plus ou moins bien adapté à mi-charge, et commence à être trop souple à charge maxi. N'essayer pas de prendre des ressorts + XXX kg correspondant à la masse transportée, pour que le véhicule se comporte comme à vide.

Par exemple, mon Hilux est tapes cul à vide, malgré un hard top assez lourd ( à peu près 150 kg).
Avec un stère de bois (entre 600 et 700 kg) dans la benne, la suspension est adéquate (confortable, pas trop d'affaissement). Même avec 600 kg-700 kg dans la benne, la suspension d'origine va bien.
Mais si je devais rouler proche du PTAC (en respectant la charge sur les essieux), soit avec 1000 kg de masse en plus (inclus le hard top), je ne mettrais pas des suspensions arrière dit + 600kg.
Peut être que je mettrai des +300 kg, pas plus. Avoir selon le comportement du véhicule avec la suspension d'origine.
IMG_4192.jpg
IMG_4191.jpg

8 ) FAQ

8.1) Je désire monter une cellule amovible. On me conseille de mettre des ressorts +600kg à l'arrière.
2023-06-29_18-52-12.jpg
Question : "Je désire monter une cellule ammovible. On me conseille de mettre des ressorts +600kg à l'arrière. Que conseillez vous ?"

Tout d'abord la question, en retour, est : "Est-ce que la cellule ammovible restera à demeure sur le véhicule ou non durant le voyage ?"
Si la réponse est oui, le passage à des ressorts plus rigides est une option. Si la réponse est non, l'option de rester avec des ressorts d'origine est à considérer.

Il ne faut pas écouter les marchands du temple qui vous recommenderont dans 100% des cas une modification de la suspension... et ils ont le produit qui vous convient.
N'écoutez pas trop ceux qui ont une cellule car leur expérience est biaisée. En général ils roulent en surcharge (ils n'ont pas vérifié) et ne juerent que par des ressorts + xxx kg.

Comme indiqué plus haut, il faut commencer à faire des calculs de chargement et vérifier que l'on ne dépasse pas les limites légales et les charges maxi par essieu.
Est-ce que, après calcul le véhicule convient ou pas ? Faut-il réduire la masse transportée ? Partir avec deux véhicules ?

On peut se faire une idée du comportement en plaçant dans la benne une cuve de 1000 litre d'eau comme citée plus haut dans le chapitre 6.
On peut penser que le centre de gravité est très différent par rapport à une cellule. La cellule ayant un centre de gravité bien plus haut, donc bien plus de roulis en virage ou en TT. Mais en fait pas tant que cela. Le gros de la masse d'une cellule est dans la moitié inférieure. A vous aussi de ne pas charger dans les parties hautes de la cellule......

L'idéale, après avoir vérifier que le véhicule convient, c'est de monter la cellule et de se mettre en configuration de voyage. Et ceci avec ses suspensions d'origine.
Passer sur une balance pour une double vérification.
Faire de essais de roulage dans des conditions proche de celles qui seront lors du voyage.

Si la suspension arrive en butée une ou deux fois (selon la distance) sur le terrain, ce n'est pas un problème. Cela tapes souvent..... surcharge (vous n'avez pas vérifié ?) ? Si non, augmenter la rigidité des ressorts est une bonne option.
Le châssis s'affaisse de trop à votre goût ? Augmenter la rigidité des ressorts est une option option. Mais on peut monter des cales de réhausse etc....

Monter les boudins à air semble être une bonne solution car on régle la rigidité de la suspension selon son vouloir.
Mais attenstion, il ne faut pas croire que l'on peut mettre à zéro la pression pour retrouver sa suspension d'origine à vide (cellule enlevée). Les boudins en place, il faut une pression minimum (en général 1 bar).

Monter des ressorts + 600 kg comme on peut l'entendre semble exagéré dans la majorité des cas. Une fois la cellule retirée, le véhicule, à vide, deviendra très tapes cul et va sautiller de l'arrière. De plus cela accélère la fatigue du châssis en charge.

Le roulis avec une cellule est souvent un argument pour rigidifer la suspension. C'est en fait un faux problème. Techniquement cela a peu d'influence sur la tenue de route. Si cela a, c'est que vous roulez comme un bourrin. La sensation du roulis peut gêner quand on a l'habitude de rouler à vide ou un chargement ayant un centre de gravité bas. C'est tout. Allez faire un tour en 2CV.....

Certes certains veulent une solution tout prête et pas cher.
Mais chaque véhicule avec une cellule et sur un terrain donné, avec la sensibilité d'un conducteur donnée, est un cas unique. Il faut faire des essais (cela prend du temps et cela a un coût) en restant, si possible le plus proche de l'origine.

Perso :
Avec mon 90, la question ne se pose pas.
Avec mon Hilux : je partirai avec les suspensions d'origine. Je suis du genre à voyager léger. 700 kg dans la benne n'est pas un problème. Peut être qu'au retour je deciderai de modifier la suspension (ressorts et amortisseurs) pour mon prochain voyage. Peut être.
Ingénieur :
Personne faisant un travail divinatoire de précision basé sur des informations peu fiables données par des personnes peu qualifiées, voire ignorantes.
=>, magicien, devin, sorcier
Avatar du membre
The Pater
Modérateur
Messages : 13609
Enregistré le : 25/08/2004 8:19
Localisation : 06°27'46"E 45°50'29"N

Re: FAQ : Le chargement pour les nuls

Message non lu par The Pater »

Bon, qu'est-ce que je mets dans la FAQ ?
Ingénieur :
Personne faisant un travail divinatoire de précision basé sur des informations peu fiables données par des personnes peu qualifiées, voire ignorantes.
=>, magicien, devin, sorcier
Avatar du membre
The Pater
Modérateur
Messages : 13609
Enregistré le : 25/08/2004 8:19
Localisation : 06°27'46"E 45°50'29"N

Re: FAQ : Le chargement pour les nuls

Message non lu par The Pater »

Suite discussion sur un autre forum, j'ai modifié les chapitres 6 et 7.

A+
Ingénieur :
Personne faisant un travail divinatoire de précision basé sur des informations peu fiables données par des personnes peu qualifiées, voire ignorantes.
=>, magicien, devin, sorcier
Répondre

Retourner vers « Théories »