Les complexités du freinage : Motos et voitures

Sur le papier, nous avons les résultats de mesures effectuées avec des instruments de précision ; sur l’écran de l’ordinateur, nous avons les images d’un tournage vidéo. En les examinant, je ne peux m’empêcher de me sentir soulagé d’avoir été sur la moto, placée à environ trois mètres derrière la voiture. Nous sommes sur le point de trancher le débat de savoir quelle est la distance de freinage la plus courte : celle d’une voiture ou celle d’une moto. Pour ceux qui concluraient ainsi leur découverte des résultats de notre expérience unique sur la piste d’essai de Dmitrov, permettez-moi d’insister sur le point le plus crucial : dans les situations de freinage d’urgence, les voitures s’arrêtent presque toujours plus rapidement ! Cette constatation ne concerne pas seulement les motocyclistes (du moins, les plus raisonnables), mais aussi les automobilistes.

L’idée fausse selon laquelle les motos devraient décélérer aussi efficacement qu’elles accélèrent (en particulier sur des surfaces sèches et lisses) provient probablement de leur impressionnante dynamique d’accélération. Même une BMW G 310 R apparemment modeste, avec son moteur monocylindre de 34 chevaux, peut atteindre la barre du siècle en seulement sept secondes ! On peut donc s’attendre à ce que les motos freinent de manière tout aussi impressionnante, n’est-ce pas ?

Parlons maintenant de la piste d’essai. La BMW M4, la Kia Stinger GT et la BMW X3 représentaient le contingent des quatre roues. Du côté des deux roues, nous avions une gamme variée, allant de l’imposante BMW K 1600 Grand America au modeste roadster BMW G 310 R. Au milieu, il y avait trois motos de tourisme d’aventure (Honda Africa Twin Adventure Sports, BMW R 1200 GS, et BMW R 1200 GS Rallye), ainsi que la moto sportive BMW S 1000 RR. Si l’on ajoute la BMW GS Rallye, équipée de pneus tout-terrain, notre sélection de différents types de motos est vraiment très complète.

Nous avons délibérément choisi des routes qui n’étaient pas parfaitement lisses, semblables à celles que l’on rencontre dans la vie de tous les jours. La pression des pneus a été réglée conformément aux recommandations du fabricant. Lors du freinage, nous avons simulé une pression panique sur la pédale de frein (levier de frein avant et pédale de frein arrière pour les motos) jusqu’à ce que l’ABS s’enclenche et nous arrête complètement.

L’efficacité du freinage d’une moto est influencée par une multitude de facteurs. Cela commence par les caractéristiques d’adhérence des pneus et leur construction et s’étend aux forces, aux moments d’inertie, aux changements de compression de la fourche pendant la décélération, à la position et aux mouvements du pilote, à la conception du système de freinage et à la présence de l’ABS, parmi d’autres systèmes d’assistance avancés. Cependant, notre rédacteur en chef, qui est un passionné de motos et un méticuleux inconditionnel, insisterait pour que l’on aborde des concepts tels que la « faible force de freinage » ou, pire encore, « plus le pneu est large, plus l’aire de contact est grande ». Il s’empressait alors de produire une feuille de papier, couverte de vecteurs dans le sens de la longueur et de la largeur, et s’engageait dans une quête incessante d’un accord raisonné sur l’ampleur de la force de frottement dans l’aire de contact du pneu avec la route.

En résumé, plus l’empattement est long et plus le centre de gravité est bas, plus la distance de freinage est courte. Il en résulte moins d’effets secondaires indésirables lors d’une décélération intense, tels que les stoppages ou les déhanchements de la queue, auxquels les motos sportives et les nakeds à empattement plus court sont particulièrement sensibles. Au-delà, il existe des nuances qui méritent d’être explorées.

Les coureurs professionnels utilisent un concept connu sous le nom de « compression de la suspension » pour maximiser la traction avec la surface. Les coureurs de diverses séries de courses « aplatissent » la fourche avant et le mono-amortisseur pour charger les deux roues, augmentant ainsi leur surface de contact. Si les relations linéaires définissent de nombreux aspects (la force de frottement dans l’aire de contact est le produit du coefficient de frottement par le poids reposant sur la roue), dans le contexte du freinage, une plus grande aire de contact est en effet un avantage. Cependant, bien avant que le pneu avant ne perde son adhérence, la plupart des motos à empattement court commencent à soulever la roue arrière dans les airs. Pour retarder ce phénomène, les pilotes se penchent le plus possible vers l’arrière pendant le freinage, déplaçant ainsi le centre de gravité vers la roue arrière. Néanmoins, ces stratégies sont courantes dans les courses professionnelles sur circuit fermé, où les fractions de seconde font toute la différence. Mais que se passe-t-il sur les routes ordinaires ?

Tous les véhicules à quatre roues, lors d’une décélération rapide à partir d’une vitesse de 100 km/h, ont produit, comme on pouvait s’y attendre, une gamme de résultats allant de 36,3 mètres (BMW M4) à 39,1 mètres (BMW X3). Naturellement, nous n’avons pas désactivé l’ABS, d’autant plus que les motos sont depuis longtemps équipées de systèmes de freinage antiblocage. En effet, depuis 2015, l’ABS est obligatoire pour toutes les nouvelles motos de plus de 125 cm3 vendues en Europe. D’ailleurs, BMW a été l’un des pionniers en lançant la BMW K 100, un modèle de série équipé de l’ABS, dès 1987 !

Cependant, même les pilotes expérimentés, comme on le voit dans les courses de MotoGP de première catégorie, peuvent commettre l’erreur critique de bloquer la roue avant – un scénario qui garantit un désastre, allant d’une glissade relativement douce vers le sol à, dans des circonstances malheureuses, l’envol du pilote dans le ciel. Il est important de noter que les coureurs équipés de l’ABS peuvent également subir des blocages de la roue avant. Si l’ABS était autorisé dans les courses, il est certain que le désir de spectacle de la foule et la recherche de profit des organisateurs et des diffuseurs d’événements conduiraient probablement à un plus grand nombre d’accidents.

Par ailleurs, le blocage de la roue arrière est également très indésirable. Bien qu’il n’entraîne pas toujours un accident, l’arrière d’une moto qui part en queue de poisson est loin de favoriser la stabilité et de réduire les distances de freinage.

Passons maintenant aux motos. Je commencerai par la plus performante de notre gamme : la lourde (364 kg à pleine charge) BMW K 1600 Grand America s’est arrêtée sur la distance la plus courte – seulement 42 mètres. Fait remarquable, cela n’a nécessité aucune manœuvre compensatoire ou défensive de ma part. Il est pratiquement impossible d’arrêter cette limousine à deux roues, ce qui s’explique par l’empattement le plus long (1618 mm) de nos sujets d’essai. En outre, l’atout de BMW est la suspension avant Duolever de la « Big America ». La particularité de cette conception quasi-automatique est que, quelle que soit l’intensité du freinage, la tendance de la roue avant à se soulever reste minime. En d’autres termes, lors de la décélération, il n’y a pas d’à-coups ni d’instabilité, la moto reste résolument stable.

La moto sportive BMW S 1000 RR est la suivante sur notre liste de « performances de freinage », avec une distance de freinage de 42,5 mètres, bien qu’elle soit équipée d’une électronique semblable à celle d’une pomme high-tech avec toutes ses cloches et ses sifflets. Elle est équipée du contrôle dynamique de l’amortissement (DDC), du contrôle automatique de la stabilité (ASC), du contrôle dynamique de la traction (DTC) et du capteur intelligent d’usure des plaquettes de frein de Bosch, tous intégrés dans un système de freinage couplé. Ce système déclenche l’application partielle du frein arrière lorsque le levier de frein avant est actionné. Il est intéressant de noter que le même système de freinage est installé sur toutes les « grosses » BMW de notre test, y compris la BMW K 1600 GA et les deux « oies », respectivement.

Pour en revenir à notre discussion sur les motos, une vérité indéniable demeure : plus l’empattement est court, plus la moto devient précaire lors d’un freinage intense – et plus sa tendance à basculer est évidente.

La Honda Africa Twin Adventure Sports, équipée d’un ABS à deux canaux de série, d’un débattement de suspension exceptionnellement long, d’étriers de frein avant et arrière dépendant uniquement de l’action du pilote et d’une roue avant d’un diamètre de 21 pouces – rappelant presque une roue de vélo – a admirablement tenu le coup. Il est surprenant de constater que, malgré ces caractéristiques, elle surpasse sa concurrente, la BMW R 1200 GS, qui dispose d’une roue avant de 19 pouces et d’une largeur de profil de 120 mm. Rappelons que, selon les formules officielles, la surface de contact n’est pas directement influencée par la largeur, mais qu’elle modifie la forme et l’orientation de la surface de contact, redistribuant potentiellement les charges à l’intérieur de celle-ci tout en conservant la même surface globale. Quant à l’« oie », il est intéressant de noter que, malgré sa configuration électronique similaire à celle de son homologue sportif, il lui a fallu 45,4 mètres pour s’arrêter complètement.

Mais, comme le dit l’adage, on en a pour son argent. L’Africa Twin Adventure Sports de Honda a soulevé la roue arrière en l’air lors du freinage, tandis que la BMW R 1200 GS est restée ferme et stable, grâce à sa suspension avant Telelever. Curieusement, la BMW G 310 R, équipée d’un seul disque de frein (d’un diamètre de 300 mm) et d’un étrier radial à quatre pistons Bybre (un produit Brembo sous licence), a réussi à s’arrêter à 100 km/h presque comme un train de marchandises, couvrant une distance substantielle de 48,7 mètres. Il est toutefois important de noter que, selon les calculs de Podorozhansky, la masse n’a pas d’incidence significative sur l’équation décrivant la décélération maximale. Ce modèle « indo-européen », assemblé dans l’usine TVS en Inde, s’est bien comporté avec son ABS simple à deux canaux. Il n’a pas tenté de perdre le contrôle, mais un examen plus approfondi du résultat révèle…

La BMW R 1200 GS Rallye, chaussée de pneus tout-terrain Michelin Anakee Wild relativement « agressifs », a eu besoin de 49,9 mètres pour s’arrêter. Cela s’explique par les particularités de la bande de roulement des pneus tout-terrain sur l’asphalte. Mais cela s’accompagne d’un effet secondaire indésirable : dans les virages, la moto vacille, et ces vacillements se manifestent même sur des appuis qui seraient sans conséquence pour des pneus de route. C’est le prix à payer pour pouvoir conquérir des terrains hors route et une raison importante d’adapter son style de conduite sur l’asphalte. Il est essentiel de se rappeler que toutes ces distances de freinage louables ont été préparées dans des conditions contrôlées et qu’en cas d’urgence réelle, il convient d’ajouter cinq, voire dix mètres à ces distances.

Distances de freinage

Abordons maintenant un aspect crucial de l’ABS. Si ce système contribue effectivement à réduire les distances de freinage, c’est avant tout parce qu’il améliore la stabilité lors de la décélération, réduisant ainsi les risques que le processus de freinage (et, à Dieu ne plaise, une situation potentiellement mortelle) repose uniquement sur les pneus plutôt que sur d’autres éléments de la conception de la moto et sur les compétences du conducteur. En outre, sur les routes accidentées, l’ABS peut parfois entraîner une augmentation de la distance de freinage.

Mais pourrais-je, en tant que motard, surpasser les capacités de freinage d’au moins le crossover BMW X3 ? La possibilité existe, bien qu’il s’agisse d’un scénario largement hypothétique. Pour y parvenir, il faudrait des conditions d’asphalte impeccables, l’empattement le plus long parmi nos sujets d’essai – la BMW K 1600 Grand America, et des pneus slicks de course chauffés à des températures de fonctionnement optimales, le tout avec l’ABS désactivé. Même dans ce cas, l’amélioration du freinage serait probablement marginale. De plus, envisager un tel scénario dans la vie quotidienne d’un propriétaire de cruiser semble tiré par les cheveux. Dans notre expérience, nous avons mesuré la distance de freinage de la BMW S 1000 RR à partir de 200 km/h. La moto sportive « allemande » a joyeusement rebondi sur les irrégularités, tentant de défier la gravité, balançant son arrière-train et atteignant presque la vitesse de fuite – s’arrêtant après une distance impressionnante de 177 mètres !

En ce qui concerne les motos à empattement plus court qui ont tendance à s’arrêter, notre méticuleux rédacteur en chef insiste sur le fait que la probabilité d’obtenir une intensité de freinage comparable à celle d’une voiture augmente à mesure que le coefficient de frottement diminue. J’ajouterai que cela reste peu probable en raison des nouveaux obstacles que les routes glissantes introduisent et qui contrecarrent souvent les tentatives de freinage intense.

Mais peut-on faire mieux que l’ABS sur une moto ? La réponse est oui, mais avec des réserves importantes. J’ai réussi cet exploit à plusieurs reprises sur des circuits de course. Cependant, il faut des conditions idéales telles que des pneus slicks chauffés, un asphalte impeccable et des points prédéfinis sur la piste où j’ai commencé à freiner. De plus, je n’ai pas arrêté complètement la moto, mais j’ai simplement réduit la vitesse avant d’entrer dans un virage. Ces conditions sont très éloignées de la conduite réelle. Ainsi, sur ma KTM 990 SMT, où l’ABS peut être commodément désactivé par une simple pression sur un bouton, je le laisse généralement activé. Et s’il pleut, si la chaussée est irrégulière ou si d’autres usagers de la route effectuent des manœuvres inattendues ? Dans tous ces scénarios, l’ABS surpasse les capacités de freinage de 99,9 % des motocyclistes, quel que soit leur niveau d’expérience.

Prenons maintenant le cas d’une moto dépourvue d’ABS. Dans ce cas, il est conseillé de « tremper » la suspension arrière en actionnant le frein arrière tout en actionnant simultanément et en douceur le levier de frein avant, afin de s’assurer que la roue avant est sur le point de se bloquer. Il est intéressant de noter que ce conseil est valable même pour les motos équipées de l’ABS. Toutefois, les propriétaires de motos évoluées dotées de systèmes de freinage combinés peuvent manipuler exclusivement le levier de frein avant, les systèmes de contrôle électronique se chargeant du reste. À l’avenir, ces systèmes électroniques pourraient non seulement déterminer comment appliquer les freins, mais aussi prendre des décisions concernant notre trajectoire de conduite. En attendant, le choix d’acheter une moto avec ou sans ABS se résume à une simple question : Ai-je la chance et la santé physique de pouvoir m’offrir une moto sans ABS ?

Nuances de l’ABS pour les deux-roues

L’ABS à deux canaux s’appuie sur des données provenant de capteurs mesurant la vitesse angulaire des roues avant et arrière. Lorsqu’il détecte une différence (indiquant la possibilité d’un blocage d’une roue), il module la pression dans le circuit de freinage correspondant en la réduisant puis en l’augmentant. Cependant, il existe une différence fondamentale entre les voitures et les motos. Les voitures, si elles s’inclinent, ne le font que légèrement, et souvent dans la direction opposée au centre du virage. Les motos, en revanche, se penchent toujours en tournant. En 2014, le constructeur autrichien KTM, en partenariat avec Bosch, a introduit ce que l’on appelle l’« ABS de virage » sur la KTM 1190 Adventure, devenant ainsi un pionnier de cette technologie. Les gens de BMW ont emboîté le pas en 2015, en nommant leur version « ABS Pro » (avec la participation de Bosch, bien sûr). Ces systèmes vont au-delà des capteurs de vitesse de rotation des roues et intègrent un capteur d’inclinaison. Ils ne se contentent pas d’identifier l’angle d’inclinaison, mais analysent également les données relatives aux accélérations longitudinales et latérales, à la position de l’accélérateur, au rapport sélectionné, au mode moteur, etc. Sur la base de ces données, ils décident comment répartir la charge de travail entre les freins avant et arrière dans le système de freinage combiné. Bosch affirme que ces décisions sont prises 100 fois par seconde.

Poursuivons en explorant ce que cela donne en pratique. Lorsque j’emmène ma KTM 990 SMT sur circuit, je trouve souvent que l’ABS classique a tendance à intervenir de manière trop agressive dans les virages. Il relâche les freins bien avant d’atteindre les moments réellement critiques, même si la trajectoire est involontairement redressée. En revanche, sur la BMW S 1000 RR ou la KTM 1190, l’intervention de l’ABS « virage » est presque imperceptible. Pourtant, il fait des merveilles en me permettant d’allonger mes points de freinage sans augmenter le rayon de braquage. Même dans la phase la plus active du freinage, je garde un contrôle précis sur la moto, ce qui me permet de modifier sa trajectoire et d’effectuer des manœuvres inimaginables auparavant.

La prise du doigt droit

Abordons maintenant l’un des sujets les plus débattus parmi les motards : combien de doigts faut-il utiliser sur le levier de frein – un, deux ou peut-être les quatre ? La réponse est simple : utilisez autant de doigts que nécessaire pour une décélération efficace de votre moto, tout en vous assurant de garder un contrôle total sur la poignée du guidon. 

Auteur : Vladimir Zdorov
Photo : Nikita Kolobanov

Il s’agit d’une traduction. Vous pouvez lire l’article original ici : Точка невозврата : разбираемся в тонкостях торможения на мотоцикле и на автомобиле