Cet article explique ce qu’est le torque twist, quels sont ses effets et quels sont les différents outils qui permettent de le gérer sur un shafty.

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Arbre transmissionLe torque twist, quésaco ?

Le torque twist est LE grand problème des shafty. C’est le démon qui guette dans l’ombre et qui surgit toujours au pire moment pour renverser votre machine. Hélas, il n’y a pas de recette miracle pour le faire disparaître, il existe simplement un ensemble de réglages et de préparations, qui vont le rendre gérable. Je dis gérable, car comme tous réglages ou préparations sur votre machine, il vous faudra trouver le juste compromis entre gestion du torque twist et la souplesse d’amortissement. Ces deux notions vont en permanence s’opposer et il faudra bien les garder en tête tout au long de la préparation de votre crawler. On peut très facilement contrer le torque twist en utilisant simplement des ressorts très durs pour l’amortissement, et effectivement le problème sera réglé, mais la machine perdra toute sa souplesse et sera grandement pénalisée en franchissement en croisement. On va donc voir sur quels paramètres on doit influer, pour diminuer le torque twist à une valeur acceptable tout en gardant une bonne capacité de croisement.

Avant de voir comment maîtriser le torque twist, il faut comprendre quels sont les symptômes et les mécanismes qui le génèrent. Ce qui est ironique, c’est que ce sont les éléments qui font la spécificité d’un shafty, c’est-à-dire, les arbres de transmission entre le pont avant et le pont arrière, qui sont à l’origine du torque twist !

Le coupage du torque twist, les arbres de transmission

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Stetoscope Les symptômes du torque twist

Le torque twist est un phénomène de torsion en roulis du châssis et des ponts du crawler. Cela commence par l’écrasement d’un amortisseur arrière, toujours du même coté, puis le phénomène augmente jusqu’à ce qu’une roue avant du côté opposé se soulève, entraînant généralement le crawler à la faute en le renversant.

Torque twist

On voit bien sur cette photo, la roue avant droite levée, c’est du torque twist. Dans ce cas, il reste contenu, mais il empêche tout de même la roue avant de se poser au sol. Avec plus de torque twist, le crawler se renverserait.

Le meilleur moyen de mettre en évidence le torque twist est donc dans une forte pente, car l’on peut facilement appréhender ses effets visuels. Personnellement pour régler mon crawler, j’utilise une planche de test inclinée aux valeurs proches du renversement, et je recouvre simplement cette planche de tapis-brosse ( de simples paillassons que l’on met devant les portes ) pour que le crawler ait une bonne motricité. L’avantage des tapis-brosse ( la moquette fait aussi bien l’affaire ), c’est qu’ils n’usent pas les pneus, contrairement au papier de verre, comme j’ai pu souvent le voir.

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Picto H1 Engrenages Les mécanismes du torque twist

Le principe derrière tout cela, c’est encore la faute à Newton, et plus précisément à sa 3e loi.

Troisième loi de Newton ou principe des actions réciproques (Wikipédia).

Pour chaque action, il existe une réaction égale et opposée : l’action est toujours égale à la réaction ; c’est-à-dire que les actions de deux corps l’un sur l’autre sont toujours égales, et dans des sens opposés.

Lois du mouvement de Newton

D’un coté, on a le châssis avec l’ensemble moteur/transmission, et de l’autre, on a le pont avant et le pont arrière. Entre ces trois éléments, il y a les arbres de transmission qui tournent dans un sens pour faire avancer le crawler. Cette rotation induit en réaction, une rotation dans le sens opposé. Le châssis pouvant s’articuler en roulis autour des ponts, cela tend à le faire tourner par rapport aux ponts, ce fameux mouvement, où le châssis se penche d’un côté. Ce mouvement de torsion entre le pont avant et le pont arrière est toujours dans le sens opposé à la rotation des arbres de transmission.

Ce qui s’oppose à cette torsion, ce sont les amortisseurs. Pour chaque pont, un amortisseur aura tendance à subir une contrainte en compression, c’est la partie visible du torque twist et l’autre amortisseur subira une contrainte en traction, ce qui ne se voit pas, car les amortisseurs d’un shafty sont généralement déjà détendus au maximum au repos. Le couple transmis aux roues est donc par réaction, aussi transmis, en partie, aux amortisseurs. Quand le couple est faible, c’est-à-dire que le crawler rencontre peu de résistance à l’avancement, les amortisseurs peuvent le contenir. Mais au plus la résistance à l’avancement augmente (dans une forte montée) au plus le couple augmente et tend à comprimer les amortisseurs. Jusqu’au moment où le couple devient supérieur à la force des ressorts et le torque twist devient visible.

Un bon exemple pour illustrer ce principe, c’est une perceuse à mèche. Tant que la mèche tourne et perce le matériau, vous pouvez tenir la perceuse. Mais si la mèche se coince brutalement, la perceuse se met violemment à tourner sur elle-même et vous échappe des mains. Le torque twist suit le même principe.

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Clef a molette  Comment gérer le torque twist ?

Alors que le phénomène le plus visible est à l’avant, la roue qui se lève, le problème vient principalement du pont arrière. Cela vient du fait que le torque twist se manifeste principalement dans les fortes montées. Dans cette situation, tout le poids du crawler est transféré sur le pont arrière, ce qui lui assure la quasi-totalité de la motricité. Cette motricité accrue et ajoutée à tout le poids du crawler qui repose sur le pont arrière, fait que les roues arrières rencontrent beaucoup de résistance à l’avancement, donc beaucoup de torque twist. Tandis que le pont avant lui, est complètement délesté de tout le poids et bien souvent les roues avant n’ont presque plus de motricité, elles ne rencontrent que très peu de résistance à leur rotation, donc très peu de torque twist.
Vous pouvez faire l’expérience avec et sans l’arbre de transmission avant, vous obtiendrez dans une montée, des résultats très similaires. Alors que si vous ne gardez que l’arbre de transmission avant et supprimez l’arrière, le crawler ne montera plus du tout.
Conclusion, il va falloir principalement travailler sur le pont arrière.

Il faut voir les différents outils que je vais vous proposer comme un tout, c’est-à-dire que c’est l’ensemble de ces outils qui va vous permettre de rendre le torque twist gérable. En aucun cas, vous ne résoudrez le torque twist avec un seul de ces outils. Le but n’est pas de faire disparaître le torque twist, mais de repousser son apparition et ses effets le plus tard possible, pour qu’il ne nuise pas au franchissement de votre crawler.

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Picto H2 Engrenage Éliminer les points durs et frottements

Le premier axe de travail est de lutter contre les causes du torque twist, c’est-à-dire la résistance à l’avancement du crawler. Comme expliqué plus haut, le torque twist est directement lié à la résistance que rencontrent les roues pour tourner. Évidemment, on ne pourra pas totalement supprimer cette résistance à l’avancement (à moins de rouler toujours à plat, mais ce n’est pas le but recherché), mais au moins éviter d’empirer la situation. Il faut donc veiller à ce qu’il n’y ait aucun point dur ou frottement qui freinerait vos ponts. Cette résistance, aussi faible soit-elle, viendra augmenter le torque twist. Un cas classique, c’est l’hexa d’une roue qui viendrait frotter sur le corps du pont.

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Picto H2 Engrenage Déplacer toutes les masses suspendues vers les ponts

Un autre axe important de la préparation d’un shafty est de déplacer toutes les masses suspendues vers les ponts. C’est important, car tout ce poids suspendu va directement agir sur les amortisseurs et s’ajouter aux contraintes du torque twist. Entre deux crawler à poids égal et préparation identique, celui ayant le moins de masses suspendues verra le torque twist apparaître plus tard.

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Picto H2 Engrenage Les amortisseurs

Bien sûr, les réglages de vos amortisseurs seront un point très important. Il vous faudra trouver ce juste équilibre entre torque twist et contrôle en croisement des ponts. Vous pouvez jouer sur différentes duretés de ressorts ainsi que sur la position de amortisseurs. En les inclinant plus ou moins, vous allez précisément ajuster leurs comportements. C’est une étape assez longue et fastidieuse, mais indispensable.

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Picto H2 Engrenage Les réglages des liens

Là aussi, c’est un outil fondamental, à double titre. Car un bon réglage va vous aidez à bien gérer le torque twist, tandis qu’un mauvais réglage va l’empirer. C’est donc une étape incontournable de la préparation de votre shafty. Et votre outil le plus précieux sera l’anti-squat, c’est-à-dire qu’en réglant correctement vos liens supérieurs arrières, vous allez repousser l’arrivée du torque twist, voir l’article : Réglage d’anti-squat sur un crawler

Pourquoi l’anti-squat aide t-il contre le torque twist ?

C’est assez simple, l’anti-squat est tout comme le torque twist directement lié au couple envoyé aux roues. Et comme le torque twist, il va affecter le comportement des amortisseurs. Donc avec le bon réglage d’anti-squat, on arrive à lutter contre le torque twist. Le but étant d’avoir un réglage d’anti-squat supérieur à 100 %, car dans ce cas une partie du couple va avoir tendant à étirer les amortisseurs. Bien ajusté, cet étirement va s’opposer à l’effet d’écrasement du torque twist. Attention toutefois, ce n’est pas un outil miracle, trop d’anti-squat va nuire au comportement général de votre machine, car l’amortissement va excessivement se raidir dès que le pont arrière va pousser. De plus, si sur un amortisseur, le torque twist et l’anti-squat s’opposent, sur l’autre, ils additionnent leur action. Il faudra donc là aussi, utiliser cet outil avec parcimonie. Une bonne base de réglage d’anti-squat, c’est quand les liens supérieurs arrières sont parallèle au sol. À partir de là, quand vous descendez les liens supérieurs arrières coté châssis, vous augmentez le l’anti-squat. Quand vous montez les liens supérieurs arrières coté châssis, vous diminuez l’anti-squat.

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Picto H2 Engrenage Différente démultiplication entre le pont avant et le pont arrière

En ayant une démultiplication légèrement plus importante à l’arrière par rapport à l’avant, on améliore globalement le comportement du crawler. Cela diminue aussi légèrement le torque twist, car le pont avant tournant plus vite, il récupère un peu du torque twist du pont arrière. Cela équilibre légèrement les efforts et aide au contrôle global du torque twist. On fait varier la démultiplication des ponts en utilisant des couples pignon/couronne ayant des rapports différents, les fameux OD et UD.

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Picto H2 Engrenage Diminuer le couple transmis par les arbres de transmission

C’est une solution particulière car elle implique une architecture particulière, mais elle est efficace. Le but étant de faire passer un faible couple dans les arbres de transmission, et de les faire tourner plus vite pour compenser. Dans ce cas, la démultiplication ne se fait pas au niveau de la transmission, mais au niveau des ponts. C’est ce qu’a fait Losi avec son Night Crawler, il utilise des ponts à vis sans fin, ayant un fort taux de démultiplication et une transmission qui ne démultiplie presque pas. Le problème reste le faible rendement des vis sans vis, qui rend le choix de la motorisation complexe et offre des performances moindres par rapport à une architecture classique.

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Bad idea Les fausses bonnes idées

Certaines idées aident à gérer le torque twist, d’autres non…

Les arbres contrarotatifs

L’idée est séduisante. Le principe est d’inverser le sens de rotation des arbres de transmission entre le pont avant et le pont arrière. Sur le papier, les efforts devraient s’opposer et annuler le torque twist. Hélas, dans la vraie vie, cela ne fonctionne pas, car comme expliqué plus haut, le torque twist ne se répartit pas uniformément entre le pont avant et arrière. Il est généralement prépondérant sur le pont arrière et assez faible sur le pont avant, cela ne produit donc pas l’opposition de force attendue.

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