Lorsqu’il s’agit de dominer les performances tout-terrain, la première pensée de beaucoup de gens est les véhicules à chenilles. Les bulldozers, les chars et les excavatrices utilisent tous des bandes de roulement et parviennent à se déplacer sur des terrains difficiles sans transpirer. Aujourd’hui, nous explorons ce qui rend les véhicules à chenilles si performants, ainsi que leurs faiblesses.

Tout est question de pression au sol

Les différentes parties du système de propulsion d’un char.

Voyons d’abord comment fonctionnent les chenilles de chars. Il existe une grande variété de modèles, avec des différences selon l’application. Différentes tendances ont été suivies au fil du temps et les conceptions à usage militaire au combat diffèrent de celles utilisées pour les engins de construction à basse vitesse, par exemple. Mais en regardant une conception de base de chenille de réservoir, nous pouvons comprendre la théorie de base. Sur les réservoirs, la voie ou la bande de roulement elle-même est généralement constituée de maillons en acier individuels reliés entre eux par des charnières, bien que d’autres machines puissent utiliser des chenilles en caoutchouc à la place. Les chenilles sont enroulées autour d’une ou plusieurs roues motrices, souvent dentées, qui tirent directement sur la chenille. Sur le bas du véhicule se trouvent les roues de route, qui roulent au-dessus de la piste où il repose sur le sol. Le poids du véhicule est transporté à travers les roues de la route et transmis à la bande de roulement, répartissant la charge sur une zone plus large. En dehors de cela, le système de chenille peut également avoir une ou plusieurs roues folles utilisées pour maintenir la chenille apprise, ainsi que des rouleaux de retour pour guider la chenille en arrière sans toucher les roues de la route.

La faible pression au sol des chenilles, grâce à leur grande surface de contact, les rend parfaites pour conduire sur des terrains meubles comme le sable sans s’enfoncer.

Les chenilles de réservoir, ou chenilles continues, comme elles sont plus connues techniquement, ont été initialement développées pour les applications agricoles et forestières, pour les véhicules lourds qui devaient fonctionner sur des terrains meubles. Les bandes de roulement continues avaient l’avantage de pouvoir supporter le poids d’un véhicule sur une surface beaucoup plus grande que les roues. L’étalement de la charge signifiait que la pression au sol était plus faible et que le véhicule était donc moins susceptible de s’enfoncer dans la boue molle ou le sable. Cela permettait également à un véhicule de mettre beaucoup plus de couple au sol sans glisser, grâce à la surface de contact beaucoup plus grande par rapport aux roues ordinaires. La pièce maîtresse du char – la capacité d’écraser des véhicules routiers plus petits – est autant le résultat de son poids énorme que de ses chenilles. Cependant, les chenilles sont moins susceptibles de s’emmêler ou d’être endommagées lors de la conduite sur un autre véhicule, par rapport à un pneu pneumatique.

Kilométrage horrible sur l’autoroute

Lorsqu’il s’agit de rouler à grande vitesse sur les surfaces routières, les roues sont une solution beaucoup plus efficace et confortable.

Cependant, les pistes présentent des inconvénients qui les rendent inadaptées à de nombreuses applications. Il y a une raison pour laquelle vous ne voyez pas de chars emmener des gens travailler sur le New Jersey Turnpike; si vous le faisiez, vous supposeriez probablement que quelque chose de politique s’est très, très mal passé. Pour de nombreuses applications véhiculaires, la simple combinaison pneumatique / roue est plus appropriée. Les pneus pneumatiques endommagent moins les surfaces pavées que les chenilles et sont mieux adaptés à un fonctionnement à vitesse plus élevée. Ils sont également moins bruyants et beaucoup plus faciles à remplacer lorsqu’ils sont endommagés. Les chenilles sont nettement plus compliquées mécaniquement, le char moyen ayant beaucoup plus de roues et de pièces mobiles, ainsi que les chenilles elles-mêmes. Tous ces éléments ajoutent une certaine perte à la chaîne cinématique, ce qui rend le transport sur chenilles beaucoup moins économe en carburant. La direction sur les véhicules à chenilles peut également être compliquée pour les configurations à un seul moteur, nécessitant des mécanismes d’engrenage spéciaux pour permettre de faire varier la vitesse de chaque bande de roulement de manière appropriée. De plus, bien que les chenilles soient excellentes sur les surfaces molles, elles n’offrent rien de particulièrement spécial en ce qui concerne la garde au sol. Dans de nombreux cas, un véhicule à roues correctement conçu peut surpasser un véhicule à chenilles dans un scénario de rampement de roches.

Les voies en tant que groupe motopropulseur

Pour les robots effectuant un travail délicat, les chenilles peuvent être une bonne solution, offrant la possibilité d’allumer une pièce de monnaie et de manœuvrer avec précision dans des espaces restreints.

Les chenilles sont également utilisées sur des véhicules à plus petite échelle, des robots aux jouets radiocommandés. Ici, ils conservent les avantages d’une pression au sol inférieure par rapport aux roues. Cependant, le poids souvent inférieur des véhicules à plus petite échelle signifie que ce n’est pas aussi avantageux que pour un char de combat principal qui doit transporter jusqu’à 60 tonnes d’armure et d’armes au combat. Les véhicules à plus petite échelle qui fonctionnent à l’électricité peuvent cependant avoir l’avantage de faire tourner un moteur par voie, ce qui élimine une grande partie de la complexité de la direction dans les véhicules monomoteurs. Tout comme les véhicules plus gros, alors que les chenilles peuvent offrir de meilleures performances sur des surfaces molles, la garde au sol est toujours importante pour faire face aux obstacles comme les rochers.

Dans l’ensemble, il est important de se rappeler que les chenilles ont été conçues pour bien faire une chose, c’est-à-dire permettre aux véhicules de traverser un terrain mou et marécageux comme la boue, la neige et le sable. Si vous devez faire face à de telles conditions, la piste de réservoir pourrait être la solution d’ingénierie que vous recherchiez. Si, cependant, la vitesse élevée, l’efficacité ou le confort sont plus importants, il vaut probablement mieux rester avec des roues!

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