Le pilotage d'un engin à deux roues sur route, sur circuit ou en tout-terrain est régi par des règles physiques précises importantes à connaître pour la sécurité, la performance et le plaisir de conduite.
Techniques d'inclinaisons Le braquage inversé ou contre-braquage Rôle de l'effet gyroscopique
Sous l'effet gyroscopique, il ne devient plus possible de tourner le guidon d'un deux-roues, motorisé. Ceci apparait au delà d'une vitesse qui dépend de la masse des jantes, de leur taille et de leur vitesse de rotation.
Rôle de la vitesse À faible vitesse, la stabilité est obtenue par un ajustement constant effectué par le pilote grâce au guidon, tel un balancier et de la même façon qu'avec une bicyclette. La direction de la moto est alors contrôlée par le guidon et dans une faible mesure la position du motard ; tourner le guidon à droite (pousser sa branche gauche) conduira la moto vers la droite, et inversement.
Avec la vitesse, l'effet gyroscopique grandit. En faisant croître la vitesse de déplacement, des forces stabilisatrices croissent également, parvenant à s'opposer au déséquilibre. Le principe élémentaire de conservation d'énergie lie la masse au carré de la vitesse et de ce fait, tend à s'opposer à toute modification d'état. Ainsi, dès une certaine vitesse de déplacement, il devient difficile de faire dévier la moto d'une trajectoire rectiligne. La position du motard perdra de son effet, d'où l'utilisation du braquage inversé.
Apprentissage Le braquage inversé constitue une méthode complémentaire de changement de direction, voire d'évitement d'urgence d'obstacles dans le cas d'un changement de direction rapide. Le comportement est inversé par rapport à la conduite d'une bicyclette, le motocycliste débutant doit donc revoir les réflexes assimilés par son expérience antérieure de la conduite de deux-roues légers. Une des techniques d'apprentissage des moto-écoles est d'indiquer aux débutants que l'on doit « pousser le guidon du côté où l'on veut tourner », afin de donner un semblant de logique à la manœuvre.
Physique du contre-braquage La technique du braquage inversé, improprement désignée comme contre-braquage, exploite une loi physique. Lorsque la moto va plus vite, la stabilité est assurée par l'action conjuguée de la chasse (la géométrie de direction) et de l'effet gyroscopique des roues qui s'opposent à l'inclinaison de la moto. Bien que de nombreuses moto-écoles expliquent que le phénomène soit dû à la précession gyroscopique, l'explication du braquage inversé est la suivante: à grande vitesse, la moto possède une énergie cinétique importante (), lorsque l'on tourne le guidon d'un côté (par exemple à gauche), le point de contact roue-sol se déplace dans la direction correspondante (à gauche) déplaçant l'axe des points de contact roues-sol. Cependant, avec l'inertie importante de l'engin, le centre de gravité continue à suivre une trajectoire rectiligne, s'écartant du nouvel axe formé par les roues. Autrement dit, le centre de gravité se trouve à droite de l'axe formé par les roues. De ce fait, la moto penche dans la direction opposée au braquage (ie: à droite). Une fois penchée, elle tourne naturellement dans cette direction, à l'inverse donc de l'impulsion donnée au guidon; c'est l'auto-braquage.
La précession gyroscopique de la roue contribue à la contre-direction et au guidage. L'inclinaison des roues par rapport au sol, nommée carrossage, entraîne le guidage. Plus les roues sont inclinées, plus la moto tourne, à la manière dont tourne une brouette à roue unique, par inclinaison.
Autres facteurs D'autres facteurs importants influent la direction de la moto, comme la géométrie du cadre, notamment l’inclinaison de la fourche par rapport à l’axe de la roue directrice (la roue avant). La preuve est le fait que l'on puisse garder la stabilité sans l'aide des mains, et, dans une certaine mesure, se diriger, ainsi que le fait que l'on puisse garder la stabilité et se diriger sur une seule roue (un stoppie pour la roue arrière levée et un wheeling pour la roue avant levée).
Pilotage sur le domaine routier La position de conduite La prise de virage est facilitée par une bonne position prenant en compte ces points: le pilote est assis contre le réservoir (le centre de gravité est vers l'avant) ; les genoux serrent le réservoir (meilleure stabilité) ; les pieds ne sont pas en canard et leur partie large est posée sur leur repose-pied ; les bras sont dans l'alignement poignets-coudes-épaules, c'est-à-dire que les coudes ne sont pas écartés ; le dos n'est pas droit mais légèrement étiré en arrière pour délester les poignets et rapprocher encore le centre de gravité vers l'avant; le regard se porte sur le point de corde voire sur la sortie de courbe; un virage aveugle ou une conduite de nuit empêche ce regard et par conséquent l'anticipation du pilotage.
Contrairement au pilotage sur piste, le déhanché n'apporte pas plus de performance ; il en résulte une prise de risque supplémentaire. En effet, cette position verrouille la direction de la moto et oblige à prendre la corde du virage avant d'avoir une visibilité suffisante pour passer en toute sécurité; aucun mouvement d'urgence n'est réalisable proprement dans ces conditions. Au contraire, le pilote reste souple et plus droit que la moto ce qui permet de faire rapidement contre-poids en cas de danger immédiat. De plus, la corde du virage est à prendre uniquement lorsque la visibilité le permet, c'est-à-dire plus tard qu'en déhanché. Le fait d'être souple tout en maintenant la moto par les genoux permet une action rapide et une sortie de virage précoce.
Les trajectoires La force centrifuge due à l'inertie du véhicule impose naturellement une trajectoire rectiligne et une force vers l'extérieur du virage; elle dépend de la masse, de la vitesse et du rayon du virage (). Seule la force d'adhérence permet au véhicule de suivre une trajectoire circulaire.
D’une manière naturelle, le réflexe est de regarder quelques mètres devant sa roue avant à la manière d'un enfant sur son vélo. Il est fondamental de réussir à dépasser cette mauvaise habitude en regardant constamment le plus loin possible, là où la moto doit passer. Il faut surmonter ce réflexe, c’est la clé de l’anticipation, de l’équilibre et finalement du plaisir à moto; cela induit un décalage entre le regard, qui anticipe, et l'action en cours pour laquelle tout est déjà décidé. Cette façon d'agir apporte une facilité et une sécurité non négligeable. On l'appelle aussi le regard périphérique. Les yeux doivent regarder le plus loin possible (là où vous voulez vous diriger) et la vision périphérique analyse elle-même l'environnement. Ensuite, pour des raisons de sécurité, il faut se contraindre à ne pas mordre sur la voie servant au sens de circulation opposé, non seulement les roues mais aussi le corps; souvent le haut du corps se retrouve dans l'autre voie lorsque la moto est inclinée lors d'un passage en courbe. Un bon moyen est d'imaginer et de se convaincre que l'autre voie n'existe pas ; tout doit tenir dans la voie utilisable.
Les quatre étapes
Les trajectoires sur route ouverte sont différentes de celles prises sur un circuit pour la simple et bonne raison que prendre la corde le plus tôt possible n'est pas compatible avec le besoin de visibilité sur le réseau routier. Elles peuvent être isolées en quatre étapes :
La position d’entrée: encore en ligne droite, un virage se profile au loin. L'analyse du virage permet d'adapter l'allure de la moto. L’anticipation est maximale surtout si le freinage consiste uniquement à n'utiliser que le frein moteur ; La découverte du virage : le virage arrive aussi il faut se placer vers le milieu de la chaussée pour un virage à droite ou à droite de la chaussée pour un virage à gauche en attendant d'avoir une visibilité totale sur l'ensemble du virage ; le regard se porte le plus loin possible à la recherche d’obstacles éventuels ; La sollicitation : dès que la sortie du virage est visible, c’est le moment d'agir en contre-braquant afin de rejoindre le point de corde du virage. c'est aussi à ce moment que la prise d'angle s'effectue et le tassement de la moto sur ses amortisseurs augmente l'adhérence des pneus au sol. Il faut veiller à ne pas couper la voie ; La reprise de stabilité : si la voie est libre, une ré-accélération contrôlée permet de redresser la moto pour sortir du virage.
Les zones de danger
Sur le réseau routier, il est important de prendre en considération l'existence de zones dangereuses telles que décrites sur le schéma ci-contre. Certains virages sont dits aveugles car ils ne permettent pas d'avoir une visibilité suffisante pour voir leur fin, c'est le cas en territoire montagneux ou lorsque des constructions masquent la vision; une mauvaise évaluation du virage ou une chaussée d'adhérence variable risque de surprendre le pilote. En cas de virage à droite, il faut veiller à ne pas heurter des obstacles latéraux (poteaux, glissières, panneaux) à cause de l'inclinaison. Les virages sont à prendre de préférence à allure réduite pour ensuite sortir facilement avec l'accélération. Il est vital de savoir quelle place occupe la moto sur la route lorsqu'elle est inclinée ; cet oubli oblige le pilote à se redresser et à accentuer le contre-braquage pour terminer le virage lorsqu'un véhicule se présente en sens inverse ; le même problème surgit lorsque les autres véhicules coupent le virage.
Utilisation du freinage Le freinage actif Le freinage est l'une des manœuvres essentielles à moto. Il entraine une décélération produisant une force horizontale orientée de l'arrière vers l'avant suivant le principe d'inertie; le moment de cette force par rapport au point de contact de la roue avant au sol entraine une action verticale descendante sur l'avant traduit par l'enfoncement de la fourche, et une action verticale ascendante soulageant la roue arrière. Ainsi le poids se répartit entre l'avant et l'arrière au prorata des distances des roues par rapport au centre de gravité de l'ensemble moto et pilote. La direction du poids est verticale et la direction de l'effort d'inertie est horizontale, aussi la répartition du poids se superpose aux effets d'inertie de la décélération. Cette action est appelée transfert de charge. Bien que souvent confondue dans le langage courant, elle est à différencier du transfert de masse, qui fait référence déplacement des parties mobiles (essence dans le réservoir, pilote).
Les suspensions avant permettent, en s'enfonçant, d'absorber une partie de ce poids supplémentaire. Un freinage avant trop appuyé dans ces conditions peut entrainer le décollage de la roue arrière (lorsque les suspensions avant arrivent en butée) et/ou le blocage avec dérapage de la roue avant (c'est la chute presque assurée dans ce dernier cas).
Le frein avant est le plus efficace et peut assurer 100 % du freinage. Cependant, le frein arrière permet d'assoir et de stabiliser l'engin, il permet également un freinage tardif en courbe. Le pilote doit appliquer le maximum de freinage sur la roue avant en ligne droite à allure rapide. Le dosage frein avant / arrière dépend des caractéristiques de la moto et des pneus, généralement la proportion 70 % à l'avant et 30 % à l'arrière est recommandé. Une pression trop importante sur le frein arrière peut entrainer le blocage de la roue arrière, qui est cependant moins critique que celui de la roue avant. Il suffit au pilote de relâcher un peu la pression sur le frein arrière pour rétablir les bonnes conditions et terminer son freinage correctement.
Le frein arrière fait figure de parent pauvre, pourtant la conduite à allure lente, telle la traversée de zones à risques, impose l'utilisation massive du frein arrière pour deux raisons: il permet une action rapide et précise en gardant le pied constamment au-dessus de la pédale; cela fait gagner de précieuse secondes en cas d'urgence;