Légers et durables : les roulements en plastique dans les motos de course

Le sport automobile sur deux roues connaît toute une série de catégories de véhicules différentes - jusqu'aux machines monocylindres. La puissance limitée du moteur de ces motos n'est pas un inconvénient si le poids - c'est-à-dire la masse à accélérer - est également fortement réduit. Les roulements en plastique plutôt que les alternatives métalliques apportent ici une contribution importante. Et ils présentent encore d'autres avantages dans le dur quotidien des courses.
 
Chez Krämer Motorcycles (KMC), il y a exactement un produit à acheter : Le plaisir de conduire sur deux roues. Plus précisément : une moto de course Supermono qui se distingue par des caractéristiques de conduite extrêmes et qui, de ce fait, a non seulement pu rafler des titres lors du championnat monocylindre, mais qui, cette saison, tient également bien la route lors des courses Supertwin. La machine, qui est proposée sous le nom de modèle HKR-EVO2, peut atteindre 230 km/h en pointe. Lors de la course sur route nord-irlandaise Tandragee 100, Shaun Anderson a atteint une vitesse moyenne de 100,485 miles/hour (161,715 km/h), devenant ainsi le premier et le seul coureur à avoir franchi la barre magique des 100 miles/hours sur une moto monocylindre.
 
Bien que l'entreprise soit encore relativement jeune, la machine a déjà fait l'objet d'un important travail de développement. Ce qui a commencé en 2009 comme un projet privé des trois amis Christof Henco, Markus Krämer et Nico Rothe - dont les premières lettres (HKR) ont été intégrées dans la désignation du type - de développer leur propre moto uniquement à des fins de sport automobile, a conduit en 2014 à la création de la société Krämer Motorcycles par Markus Krämer, qui avait auparavant travaillé comme ingénieur de développement chez KTM. En conséquence, le choix du composant central n'a pas été difficile : le moteur monocylindre KTM 690 LC4 a servi dès le départ d'unité motrice. Le reste de la moto a été construit autour de ce moteur, en partie avec des pièces standard, en partie avec des composants développés par l'entreprise.

Dans le sport automobile, chaque gramme compte. Les roulements métalliques font augmenter le poids du véhicule, ce qui affecte ses performances globales. Les points d'appui sont souvent soumis à de fortes contraintes en raison de la dureté de la course et doivent donc être suffisamment lubrifiés. Les roulements doivent également être lubrifiés, ce qui entraîne une accumulation de saletés au niveau des roulements, ce qui peut nuire aux composants.

Krämer Motorcycles mise sur les paliers lisses iglidur Q et J et les rotules igubal, car ils offrent une solution sans lubrification et sans entretien. Ils garantissent un fonctionnement permanent, car aucune saleté ne s'accumule aux points d'appui. Comme les paliers lisses sont en plastique, leur poids ne représente qu'un tiers environ de celui des paliers métalliques utilisés auparavant. Krämer Motorcycles utilise des paliers lisses iglidur entre autres dans le système de liaison, de freinage et de changement de vitesse ainsi que dans les repose-pieds. En outre, deux rotules igubal sont utilisées dans le levier de frein à pied. Autre avantage de tous les composants igus : Leur durée de vie peut être calculée avec précision à l'aide d'outils en ligne gratuits.

KMC s'attaque à chaque composant et essaie de remplacer les produits standard par des développements propres qui répondent à ses propres exigences. En premier lieu, il s'agit de réduire le poids - moins il y en a, mieux c'est. La puissance maximale d'un moteur monocylindre étant limitée, il ne reste plus qu'à réduire la masse pour s'assurer un avantage.
 
Mais la simplicité de la construction est également un sujet de préoccupation, car la question de la simplicité - et donc de la rapidité - d'une réparation en dépend. Dans la vie quotidienne d'une course, il peut être décisif de savoir si l'on parviendra à reprendre la course à temps pour le prochain départ. Une certaine flexibilité doit également être garantie. Krämer cite l'exemple de la suspension des roues : "Si l'on veut modifier la répartition du poids, il faut utiliser une autre longueur. De telles possibilités de configuration doivent être prises en compte dès le départ".
 
Un autre thème est le prix. Krämer veut s'adresser à une clientèle en dessous du segment des professionnels complets. Selon la configuration, les vélos utilisés exclusivement en course coûtent entre 15.000 et 25.000 euros. Le fabricant doit donc aussi veiller à se procurer des composants de haute qualité à un prix raisonnable.

Le dernier développement des développeurs de KMC est un nouveau système de gauche pour le bras oscillant arrière, qui relie la roue arrière au cadre via un amortisseur. L'arbre de l'ancien système à gauche contient un intérieur composé de neuf pièces métalliques qui devaient être assemblées et lubrifiées à grands frais. La nouvelle construction, qui sera désormais montée sur les futures machines après un an de développement, ne nécessite que deux paliers en plastique sans lubrifiant, qui sont pressés et fonctionnent ensuite sans entretien. De plus, le poids est réduit d'environ un tiers, passant de 535 à 355 grammes. Enfin, le prix des composants - y compris les paliers lisses iglidur Q avec collerette - est nettement inférieur à celui de l'ancienne construction.
 
Cette application est prédestinée à l'utilisation de paliers de la maison igus, car les forces en jeu sont importantes, mais les angles de rotation sont faibles, jusqu'à 10°. À ce stade, le fait que les matières plastiques ne nécessitent pas de lubrification s'avère payant. Avec une construction aussi simple en métal, il faudrait veiller à ce qu'une rotation complète soit atteinte, sinon il n'y aurait pas de lubrification complète de la surface. L'utilisation des produits igus répond en outre au principe de simplicité : "Il suffit parfois de presser une douille en plastique, alors qu'il faudrait assembler plusieurs pièces en métal", explique le chef de KMC.

Markus Krämer avait déjà eu ses premiers contacts avec igus chez son précédent employeur, KTM. Les produits y étaient utilisés dans quelques domaines de niche, pour la transmission et la direction. C'est la suggestion du constructeur, qui avait déjà collaboré intensivement avec igus dans la construction de vélos, qui a fait pencher la balance en faveur de l'utilisation des composants en plastique. Il s'est rapidement avéré que les applications prévues pouvaient être couvertes par l'assortiment standard d'igus. Il n'a donc pas été nécessaire de chercher un autre fournisseur.
 
Il était certes facile de se lancer dans l'utilisation de roulements en plastique, car on ne dépendait pas de fabrications spéciales. Mais le développement du système de liaison qui vient d'être achevé a été laborieux, rapporte M. Krämer, car il a fallu effectuer toute une série de tests. Le chef de KMC explique : "Les indications standard d'igus concernant la tolérance ne correspondaient pas à notre application. Une marge d'un dixième de millimètre se multiplie ici, puis on ressent soudain un mouvement d'un à deux millimètres sur la roue arrière - inacceptable pour une machine de course". Pour trouver les bonnes tolérances entre l'alésage et l'arbre, il a donc fallu procéder à des tests pour trouver la bonne combinaison. La collaboration avec igus a été très fructueuse.

Bien sûr, on pourrait encore réduire le poids de la machine, par exemple en utilisant des pièces en fibre de carbone. Mais en petite série, KMC renonce à de telles extrémités : "Cela rendrait les machines presque deux fois plus chères", explique Krämer. D'autres écuries de course n'ont pas besoin de faire attention à cela lorsqu'elles assemblent des prototypes. Mais chez KMC, il ne s'agit pas seulement de courir soi-même, mais aussi de vendre des machines. Et pour cela, il faut atteindre un point de prix attractif. Même sans ces astuces de construction, il se voit bien en tête de la comparaison des poids dans sa catégorie : "En tout cas dans le top 3". Krämer préfère miser sur de petites améliorations qui, au total, se font tout de même sentir. Et une partie de ces améliorations sont, outre le cadre en acier construit par l'entreprise et un système de freinage performant basé sur l'aluminium, également les composants d'igus.
 
Les effets de cette combinaison de légèreté et de puissance de freinage extrême surprennent et enthousiasment les conducteurs. Alors que d'autres machines de 80 ch sont considérées comme plutôt faibles, la HKR-EVO2, qui ne pèse que 125 kg, fait bonne figure avec ce système d'entraînement, même dans un champ de motos nettement plus puissantes mais plus lourdes. Une forte décélération au freinage et un suivi précis de la trajectoire malgré une vitesse élevée dans les virages avec une inclinaison extrême mettent la machine de course en avant, en particulier sur les circuits avec des rayons de courbure étroits. Le résultat est visible à Töging : de nombreux trophées de vainqueurs ornent les étagères de l'atelier de production.