Comment concevoir une suspension

Mais qu'est-ce que la suspension d'une voiture ? Pour faire court, on pourrait le définir comme tout ce qui relie les roues au reste de la voiture. Et en tant que tel, il est d'une importance vitale comme nous le verrons plus loin. Faisons un résumé des types de suspension et de leurs principaux paramètres de conception, en essayant de ne rien oublier d'important. Commençons.

Comment concevoir une suspension

Objectifs de la suspension

La suspension d'une voiture en g√©n√©ral doit r√©pondre √† plusieurs objectifs, tels que le maintien de la garde au sol, le confort des occupants, la pr√©visibilit√© des r√©actions, le maintien de l'angle optimal du pneu par rapport √† la route en toute circonstance (acc√©l√©ration, freinage, virage, nid-de-poule ou dos d'√Ęne, ou toute combinaison de ceux-ci) et l'optimisation de la traction disponible, en tenant compte du type de pneu √† utiliser. Pas mal pour un seul syst√®me.


Mais bien s√Ľr, cela n'a pas toujours √©t√© le cas. Si l'on remonte aux origines de l'automobile, la suspension avait pour objectif minimal de maintenir la voiture stable, avec un minimum de confort. Connaissez-vous les ressorts √† lames ? Ils √©taient le seul √©l√©ment √©lastique utilis√© dans les premi√®res ann√©es, h√©rit√© des voitures, avec l'essieu rigide, en raison de leur faible co√Ľt, de leur simplicit√© et de leur durabilit√©.

Comment concevoir une suspension

Bien qu'il ait √©t√© invent√© depuis de nombreuses ann√©es, ce n'est qu'en 1934 que les techniques de fabrication des ressorts h√©lico√Įdaux ont √©t√© affin√©es. C'est alors qu'ils ont commenc√© √† √™tre mont√©s dans les voitures, en m√™me temps que les nouveaux amortisseurs hydrauliques. L'√®re moderne de la suspension commence.

Comme vous pouvez le comprendre, si vous concevez quelque chose avec plusieurs objectifs en tête, le mot qui inonde l'esprit des ingénieurs est "compromis". Il est évident que vous ne pouvez pas concevoir quelque chose qui soit génial et qui réponde à tous les objectifs en même temps. Il y aura des objectifs qui prédominent sur d'autres, en fonction de ce que la marque veut atteindre (berline, utilitaire, voiture de sport, supercar, course, etc.).


Comment concevoir une suspension

Types de suspension indépendante

Nous allons maintenant faire un rapide tour d'horizon des types de suspension qui existent, en laissant de c√īt√© les suspensions rigides et semi-rigides. Bien qu'ils soient encore utilis√©s aujourd'hui (surtout √† l'arri√®re en raison de leur faible co√Ľt, de leur espace et de leur simplicit√©, voir Opel Astra avec essieu De Dion, Renault Talisman, Peugeot 308, et de nombreuses autres voitures des segments A et B), nous allons nous concentrer sur les suspensions ind√©pendantes, car ce sont celles qui offrent les plus grands avantages dynamiques.

  • Axe oscillant. Il s'agit essentiellement d'un essieu rigide, avec une articulation sur l'arbre de l'essieu.
  • Bras tir√©s. Utilis√©e dans la suspension arri√®re, c'√©tait l'une des suspensions ind√©pendantes les plus basiques, et utilis√©e dans de nombreux v√©hicules (Citro√ęn 2 CV, par exemple). Il poss√®de un bras, avec un axe √† l'avant, qui effectue un mouvement semi-circulaire dans la course de la suspension.
  • Bras semi-puls√©s. Il s'agit d'une variante des bras tir√©s, qui conf√®re une plus grande rigidit√© √† la suspension en cas de forces transversales.
  • Weissach. Il s'agit d'une variante des bras semi-puls√©s utilis√©s sur la Porsche 928, qui pr√©sente l'avantage de corriger le survirage en modifiant le pincement en compression (nous y reviendrons).
  • McPherson. Peut-√™tre la suspension la plus utilis√©e et la plus r√©ussie de l'histoire automobile, gr√Ęce √† sa simplicit√© et √† son faible co√Ľt. Il se compose d'un bras inf√©rieur et d'une colonne rigide, avec un pivot sup√©rieur. Il est g√©n√©ralement utilis√© comme suspension avant. Cependant, il existe une voiture tr√®s convoit√©e, qui poss√®de un McPherson √† l'avant et √† l'arri√®re. Savez-vous de quoi il s'agit ? Porsche Cayman.

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  • Jambe de force McPherson d√©saccoupl√©e. Il s'agit d'une variante du McPherson, qui pr√©sente certains avantages sur sa conception, am√©liorant certains param√®tres par rapport au McPherson traditionnel. Aujourd'hui, on le trouve dans certains mod√®les sport de Ford et GM.
  • Double bras. √Čgalement appel√©s triangles trap√©zo√Įdaux ou triangles superpos√©s. Elle est tr√®s courante sur les deux essieux, surtout de nos jours, tant sur les voitures de rue que sur les voitures de comp√©tition. Bien qu'il soit un peu plus complexe, plus co√Ľteux et qu'il prenne beaucoup de place, il permet une conception plus pr√©cise des angles de la roue.
  • Multilink. Il s'agit d'une variante de la suspension √† double bras, dans laquelle 5 bras ind√©pendants sont normalement utilis√©s (ils peuvent √™tre plus nombreux), pour obtenir les angles de roue optimaux selon le concepteur.

Comme nous pouvons le constater, plus une suspension est complexe, plus elle dispose de degrés de liberté pour remplir la fonction que nous souhaitons. Bien que sa conception et son emballage deviennent plus complexes.

Nous avons parlé quelques lignes plus haut des angles de roue optimaux. Qu'est-ce que c'est ? Nous allons nous concentrer sur une suspension à double bras, car c'est la plus polyvalente. Le reste des suspensions a les mêmes paramètres que nous allons voir ci-dessous, bien que la façon de les visualiser et de les calculer varie.

Comment concevoir une suspension

Paramètres d'une suspension

Sur cette image, vous pouvez voir un r√©sum√© de tous les param√®tres importants, que nous pouvons appeler angles de roue, dont nous parlerons plus tard. Il manque les points durs ou points d'ancrage au ch√Ęssis, qui sont √©galement tr√®s importants, car ils d√©terminent la longueur des bras et leur angle par rapport au sol.


La distance entre les bras est responsable de la variation de la hauteur de la roue en compression ou en extension. C'est pourquoi le bras sup√©rieur est plus court que le bras inf√©rieur. Afin d'obtenir un carrossage n√©gatif en compression et un carrossage neutre ou l√©g√®rement positif en extension. Si les bras √©taient de longueur √©gale et parall√®les, la roue se d√©placerait toujours verticalement, ce qui n'est pas souhaitable dans une courbe. Lorsque le ch√Ęssis est inclin√©, la roue ext√©rieure aurait un carrossage tr√®s positif en tournant, tandis que la roue int√©rieure serait tr√®s n√©gative. Nous le verrons en profondeur plus tard.

Comment concevoir une suspension

Mais voyons d'abord quelles sont les pièces d'une suspension à double triangulation. Les composants, en bref, sont généralement les suivants :

  • Articulation (articulation, broche ou montant). Il s'agit de la partie m√©tallique √† laquelle sont ancr√©s le roulement, le disque de frein, l'√©trier de frein, la roue et les trois rotules. Cela permettra √† la roue de s'articuler lorsque nous tournerons la direction. Il peut exister des bras plus exotiques, avec des bras √† double rotule, ou des bras en forme de H.
  • Bras de contr√īle sup√©rieur. Il s'agit du triangle sup√©rieur de la suspension. Deux de ses points sont ancr√©s au ch√Ęssis. Et l'autre √† la rotule sup√©rieure de la fus√©e d'essieu.
  • Bras de contr√īle inf√©rieur. Plus long que le bras sup√©rieur, il poss√®de √©galement deux ancrages au ch√Ęssis, et l'autre √† la rotule inf√©rieure de la fus√©e d'essieu.
  • Biellette de direction (Steering link ou Tie-rod). Le bras de direction est responsable de la rotation de la roue sur son axe de pivotement. Il est ancr√© √† la fus√©e d'essieu par une autre rotule. S'il s'agit de la suspension arri√®re, on l'appelle g√©n√©ralement biellette de direction, car elle est responsable du maintien du pincement, dans les limites des param√®tres de conception, pendant la course de la suspension.
  • Ensemble ressort-amortisseur (Coil-Damper). Il est g√©n√©ralement fix√© √† l'avant-bras. Bien que vous puissiez trouver des suspensions dont le point de fixation est la fus√©e ou le bras sup√©rieur. Selon l'endroit o√Ļ se trouve cette articulation, il en r√©sultera un rapport de mouvement diff√©rent.
  • Barre stabilisatrice. Normalement ancr√© au bras inf√©rieur, pour agir en cas de roulis, en √©galisant les deux c√īt√©s et en r√©duisant le roulis.

Voyons en détail les paramètres fondamentaux.

Déplacement et garde au sol

La premi√®re chose √† savoir est le d√©battement de la suspension en compression (-) et en extension (+). Ce param√®tre peut varier de ¬Ī15mm en Formule 1 √† ¬Ī100mm dans un v√©hicule tout-terrain. Parfois, elle est asym√©trique, avec plus d'extension que de compression, ou l'inverse. M√™me le d√©battement de la suspension avant est diff√©rent de celui de la suspension arri√®re. Examinons quelques exemples simplifi√©s de voyages :

  • Formule 1 : ¬Ī15 mm
  • McLaren F1 : ¬Ī80 mm
  • Lotus Elise : ¬Ī50 mm
  • Subaru WRX STI 2004 : +95/-75 mm
  • Trophy Truck : ¬Ī760 mm

La garde au sol est le paramètre de conception suivant. Nous verrons qu'ici, non seulement la géométrie influe, mais aussi le ressort : plus dur, signifie que la voiture s'abaisse moins lorsqu'elle supporte son propre poids. Mais plus le ressort est dur, plus le comportement routier est mauvais. Rappelez-vous le mot "compromis" que nous avons mentionné au début. Quelques exemples de garde au sol :

  • Formule 1 : 32 mm
  • McLaren F1 : 119 mm
  • Lotus Elise : 130 mm
  • Ferrari 355 : 163 mm
  • Ford Raptor : 241 mm

Des armes : Longueur, angle, distance relative

Pour d√©terminer la longueur des bras, nous devons savoir √† l'avance quelle largeur de voie nous voulons, quel est l'espace n√©cessaire pour le moteur et les autres composants. De cette fa√ßon, nous pouvons savoir combien d'espace il reste pour placer la suspension. Il s'agit en soi d'une restriction importante. Quelle longueur de bras choisissons-nous ? Eh bien, la plus longue possible, dans le cadre de nos restrictions, tant que les angles que nous voulons sont respect√©s. Il n'y a pas de r√®gle universelle, et c'est plut√īt une question d'essais et d'erreurs avec le logiciel de simulation, pour obtenir l'angle de roue optimal pendant la course de la suspension.

En règle générale, on peut dire que l'avant-bras est deux fois plus long que l'avant-bras. Rappelez-vous que nous voulons que la roue ait un carrossage négatif lorsqu'elle est comprimée, et un carrossage neutre ou légèrement positif lorsqu'elle est sortie. Le bras supérieur aura un certain angle vers le centre de la voiture. Et l'avant-bras maintiendra un angle proche de zéro. La position des bras va déterminer les angles suivants dont nous allons parler.

Rayon des broussailles (rayon des broussailles)

Pour d√©terminer le degr√© de frottement de notre conception, nous allons tracer une ligne reliant les rotules sup√©rieure et inf√©rieure (axe de pivotement), jusqu'√† ce qu'elle coupe le sol. Si la coupe se trouve √† l'ext√©rieur du centre de la roue, nous dirons que le frottement est n√©gatif. S'il coupe en plein milieu de la roue, le frottement sera neutre. Et s'il coupe vers l'int√©rieur de la roue, le frottement est positif. Vous pouvez revenir √† la photo des angles de la roue pour la visualiser. Je suis s√Ľr que vous vous demandez, qu'est-ce que le scrub influence ? Eh bien, en bref, elle influence la sensibilit√© de la voiture, la fa√ßon dont la direction "parle" (le torque steer, ou le fait que la direction fasse entrer la voiture dans la courbe). Un frottement n√©gatif le rend moins sensible aux variations de la roue (crevaison, perte de pression, nid de poule, etc.). Un frottement positif, en revanche, vous rendra plus sensible √† ce qui se passe entre la roue et la route. En g√©n√©ral, toute voiture √©quip√©e de jambes de force McPherson a un frottement n√©gatif. C'est-√†-dire que presque toutes les voitures que nous, simples mortels, utilisons, fonctionnent comme ceci.

Quelques exemples :

  • McLaren F1 : +16,25 mm
  • Lotus Elise : +10,5 mm
  • Corvette C5 : +10 mm
  • Mazda MX5 : 0 mm

Comme vous pouvez le constater, les voitures de sport utilisent généralement un léger frottement positif, pour augmenter la sensibilité de la direction.

Un détail : le gommage peut être changé. Puisqu'il est lié au centre de la roue, en modifiant le déport de la roue, nous pouvons modifier ce rayon. En d'autres termes, si nous modifions le déport de la jante sur une voiture dont le frottement est négatif, nous modifions le frottement. C'est pourquoi il est important de s'en tenir aux tailles de jantes spécifiées par le fabricant. La modification de la largeur du pneu n'aura aucune incidence sur ce point, car le centre reste au même endroit.

Axe de la cheville ouvrière (axe de la cheville ouvrière)

L'axe du pivot d'attelage n'est rien d'autre que la ligne qui relie la rotule supérieure à la rotule inférieure. Cet axe aura une certaine inclinaison, car le bras supérieur est plus court que le bras inférieur. Là encore, en fonction de son inclinaison (KPI), la roue transmettra plus ou moins de forces de rétroaction à la direction (voir image). Comme par exemple :

  • Ferrari 355 : 13.16 ¬ļ
  • Lotus Elise : 12.0 ¬ļ
  • Mazda Miata : 11,3 ¬ļ.
  • Ford Mustang : 11 ¬ļ
  • Lotus 7 : 9√®me
  • McLaren F1 : 9√®me
  • Corvette C5 et C6 : 8,8 %.
  • Triumph Spitfire : 7√®me

Comment concevoir une suspension

Centre de roulis (centre de roulis)

Passons maintenant au centre de roulis. Pour le calculer graphiquement, on trace une ligne joignant les deux points du bras sup√©rieur, et une autre pour le bras inf√©rieur. Cela nous donne un point √† l'ext√©rieur de la voiture, qui est le centre instantan√©. Maintenant, nous rejoignons ce centre instantan√© avec le centre de la roue. Le point o√Ļ il coupe l'axe central de la voiture, ce sera notre centre de roulis. Pourquoi est-il important ? Parce que c'est le point sur lequel la voiture tourne dans les virages. Comme la suspension arri√®re a aussi le sien, en joignant les deux, on obtient l'axe de roulis.

Sa position par rapport au centre de gravit√© est √©galement importante. Si les deux co√Įncident, la voiture ne penchera pas. Mais la suspension n'a pas fonctionn√©. C'est pourquoi, en r√®gle g√©n√©rale, il doit toujours se trouver sous le centre de gravit√© et au-dessus du niveau du sol. Et l'avant doit √™tre plus bas que l'arri√®re, pour donner plus de s√©curit√© et de confiance au conducteur.

Comme vous êtes des têtes de piston, certains d'entre vous ont peut-être lu qu'en Formule 1, le "centre de roulis" est situé sous le sol. C'est quelque chose d'anormal, qui ne fait pas grand mal d'avoir un centre de gravité aussi bas, car ils ont d'autres critères plus importants à prendre en compte.

Exemple :

  • Lotus Elise : centre de roulis avant 30mm - centre de roulis arri√®re 75mm.
  • Mazda RX8 : centre de roulis avant 68mm - centre de roulis arri√®re 96mm

En inclinant les bras de suspension vers le centre de la voiture, on déplace le centre de roulis vers le haut. Si vous regardez une voiture de l'arrière et que vous observez son bras inférieur, vous verrez que le bras de suspension pointe vers le haut, c'est-à-dire que le point d'ancrage intérieur est plus haut que le point d'ancrage sur la roue.

Largeur de la voie (Largeur de la voie)

Il faut maintenant revenir au mot "compromis". J'explique pourquoi. Souvent, lors de la conception d'une suspension, tous les angles correspondent √† ce que nous voulons, mais lors du rel√®vement et de l'abaissement de la suspension, la roue ne reste pas au m√™me centre, elle se d√©place de quelques millim√®tres vers la gauche et la droite. Que cela produit-il ? Une augmentation de l'usure des pneus. Selon le nombre de millim√®tres, cela peut √™tre acceptable ou non. Les valeurs sont g√©n√©ralement de ¬Ī8mm. Avec plus de cela, nous allons "manger" les pneus rapidement.

Si vous regardez √† nouveau la Formule 1, il y a des √©quipes qui usent les pneus tr√®s rapidement, et d'autres qui les gardent intacts pendant de nombreux tours suppl√©mentaires. L'un des param√®tres d'influence (mais pas le seul) est le suivant. Si vous √™tes un fan, gardez un Ňďil sur ce qui se passe ce week-end √† Spa.

Camber

Le carrossage est l'inclinaison de la roue par rapport au ch√Ęssis. Nous en avons deux types : la cambrure statique et la cambrure dynamique.

Le carrossage statique est g√©n√©ralement un param√®tre de r√©glage pour les pilotes d'essai d'une marque. Elle est g√©n√©ralement faible, de l'ordre de -1 ¬ļ, et peut √™tre diff√©rente √† l'avant et √† l'arri√®re.

La dynamique est fix√©e par la conception de la suspension. Comme nous l'avons dit pr√©c√©demment, lorsque la roue monte (bosse), l'id√©al est que la chute soit n√©gative, c'est-√†-dire que le sommet du pneu pointe vers le centre de la voiture. Cela permet au pneu de mieux travailler, en gardant plus de surface en contact avec la route, compensant l'inclinaison du ch√Ęssis dans les virages. En descente (dos d'√Ęne), l'id√©al est de rester neutre, ou d'avoir un carrossage l√©g√®rement positif (en pointant le haut du pneu vers l'ext√©rieur de la voiture).

Pour vous donner une id√©e, ces baisses sont de quelques degr√©s. En compression, elle est g√©n√©ralement de -3 √† -5¬ļ. Et en extension de 0 √† +2 ¬ļ. √Ä titre d'exemple, la chute statique d'une formule 1 :

  • F1= -3¬ļ √† l'avant, -1¬ļ √† l'arri√®re.

Que se passe-t-il lorsque l'on place des ressorts plus courts pour abaisser la voiture ? Nous modifions complètement le point médian de la suspension, nous perdons du débattement en compression et nous augmentons le carrossage statique.

Ce carrossage peut √©galement √™tre modifi√© en tournant la direction, gr√Ęce au param√®tre suivant que nous verrons ensuite.

Caster

Si vous regardez l'image des angles de la roue, le c√īt√© droit repr√©sente la roue vue de c√īt√©. Ce n'est rien d'autre que l'inclinaison de l'axe de rotation de la roue. Tr√®s semblables aux roues des chariots de supermarch√©. Si le sommet est plus proche du centre de la voiture, on dit que la chasse est positive. Si c'est l'inverse, c'est n√©gatif.

Dans la voiture, on utilise un angle de chasse l√©g√®rement positif, de l'ordre de 4¬ļ √† 6¬ļ. Et qu'est-ce que cela influence ? Le r√īle de la chasse est de produire un carrossage positif sur la roue qui se trouve √† l'int√©rieur du virage, ce qui compense l'inclinaison du ch√Ęssis dans la courbe et permet √† la roue de rester aussi plate que possible sur la route.

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Orteil

Pour parler du pincement, regardons l'image de la suspension de la Porsche 928 Weissach, vue d'en haut. On parle de pincement positif lorsque l'avant de la roue pointe vers l'intérieur de la voiture. Il sera négatif (pointe en dehors) lorsqu'il pointe vers l'extérieur. Et il sera neutre ou nul lorsque les roues seront alignées.

Comme pour le carrossage, nous pouvons avoir un pincement statique et dynamique. Presque toutes les voitures ont un l√©ger pincement positif de l'essieu avant, pour compenser la tra√ģn√©e en mouvement. De cette fa√ßon, en mouvement, la roue est parfaitement align√©e avec un pincement neutre.

En ajustant la longueur des bras de direction (biellette), nous pouvons induire un pincement positif ou négatif lorsque la suspension est comprimée ou étendue. C'est ce que Porsche a fait avec la suspension Weissach. Lorsque la roue arrière est comprimée, elle a un pincement positif, ce qui aide la voiture à tourner. Certains modèles actuels disposent également de cette "aide" pour tourner. Si vous me le permettez, je vais donner mon avis : je n'aime pas les suspensions qui provoquent des orteils. Je préfère les suspensions sans pincement. Ils font le travail de suspension. Pour tourner, il y a déjà la direction. De mon point de vue, lorsqu'une suspension change de pied en compression ou en extension, cela signifie qu'elle "couvre" un autre défaut dans la dynamique de la voiture.

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Anti-squat (anti-plongée, anti-squat)

La plupart des voitures √† caract√®re sportif ont parmi leurs param√®tres de conception l'anti-squat. Ceux qui connaissent la langue de Shakespeare l'appellent "anti-plong√©e" au freinage, et "anti-accroupissement" √† l'acc√©l√©ration. Ce qu'ils essaient de faire, c'est de transmettre un certain pourcentage de la force aux bras de suspension, de sorte que le nez ne s'enfonce pas autant au freinage, ni l'arri√®re √† l'acc√©l√©ration. Comment y parvient-on ? Si vous regardez la photo que j'ai prise pour l'occasion, le bras sup√©rieur avant (bleu) est inclin√© vers l'arri√®re. Nous obtenons ainsi l'"anti-plong√©e". La quantit√© que nous voulons, d√©pendra de l'endroit o√Ļ les lignes sont coup√©es, avec l'axe du centre de gravit√©.

A l'arri√®re, en revanche, le bras inf√©rieur est inclin√©. Comme pour l'avant, plus l'angle est grand, plus l'"anti squat" est important. Mais il faut √™tre prudent : une quantit√© trop importante entra√ģnerait un comportement √©trange de la suspension.

Il est difficile de le voir "en direct", car il faudrait enlever les roues pour le voir.

Position ressort-choc

Eh bien, nous avons d√©j√† con√ßu la suspension. Il faut maintenant placer l'ensemble ressort-amortisseur. O√Ļ le mettre ? En bref, nous pouvons dire que nous tra√ßons une ligne du centre de la roue (d'o√Ļ proviennent les forces) au point d'ancrage sup√©rieur de l'amortisseur. L'endroit o√Ļ l'avant-bras coupe cette ligne sera le point d'ancrage. Elle sera toujours inf√©rieure √† la longueur du maillon inf√©rieur. C'est pourquoi nous d√©finissons le ratio de mouvement, qui n'est rien d'autre que la division de la distance entre le ch√Ęssis et le point d'ancrage du choc par la longueur du bras inf√©rieur.

Pourquoi faire ça ? Rappelez-vous la loi de l'effet de levier. Ce ratio nous aidera dans les points suivants.

Choix du ressort : fréquence naturelle et rapport de mouvement

Passons maintenant aux ressorts. Sachant quel type de voiture nous concevons, nous choisirons le confort ou la sportivité. Pour ce faire, nous allons définir la fréquence naturelle que nous voulons. Qu'est-ce que c'est ? Pour être bref, il ne s'agit de rien d'autre que du nombre de fois par seconde qu'une suspension oscille naturellement. En d'autres termes, c'est quelque chose d'inhérent à sa conception. Pour ce faire, examinons quelques exemples de fréquence naturelle (1 Hz = 1 mouvement oscillatoire par seconde) :

  • Salon normal < 1,3 Hz
  • Berline sport : 1,3 Hz - 1,5 Hz
  • Voiture de sport : 1,5 Hz - 1,8 Hz
  • Voiture Supersport : 1,7 Hz - 2,0 Hz
  • Voiture de rallye (asphalte) : 2,2 Hz - 2,6 Hz
  • Formule 1 : 4,0 Hz - 6,0 Hz

Plus la fr√©quence est √©lev√©e, plus la suspension est ferme. Que se passerait-il si les suspensions avant et arri√®re avaient la m√™me fr√©quence ? Lors du passage d'une bosse ou d'un dos d'√Ęne, toute la voiture oscillait √† la m√™me fr√©quence, produisant un effet de r√©sonance, qui pouvait provoquer des vertiges chez les occupants. Rappelons que les oscillations continues de 1 √† 2 Hz ont tendance √† nous donner le vertige. Pour cette raison, une fr√©quence diff√©rente est g√©n√©ralement s√©lectionn√©e pour chaque axe. Et nous en revenons au "compromis". Selon que l'on souhaite imprimer un caract√®re sous-vireur ou survireur, on peut jouer sur la duret√© avant-arri√®re. Plus souple √† l'avant, plus de survirage. Quelques exemples :

  • Mazda RX-8 : 1,38 Hz avant / 1,47 Hz arri√®re. Diff : 6,5 %.
  • Lotus Elise : 1,50 Hz avant / 1,63 Hz arri√®re. Diff : 8,6% Diff : 8,6% McLaren F1 : 1,50 Hz avant / 1,63 Hz arri√®re
  • McLaren F1 : 1,41 Hz √† l'avant / 1,75 Hz √† l'arri√®re. Diff : 24.1% Diff : 24.1% BMW M3 : 1.26 avant / 1.75 Hz arri√®re.
  • BMW M3 : 1,26 √† l'avant / 1,48 Hz √† l'arri√®re. Diff : 17.4% Diff : 17.4% Corvette C5
  • Corvette C5 : 1,20 Hz / 1,45 Hz arri√®re. Diff : 20.8% Diff : 20.8% Diff : 20.8% Diff : 20.8% Diff : 20.8%

En connaissant la fréquence que nous voulons et le rapport de mouvement, il est très facile de calculer la dureté du ressort nécessaire. Important : le débattement de la suspension. Nous devrons nous assurer que le ressort a suffisamment de longueur pour assumer la totalité du débattement de la suspension.

Comme vous pouvez le constater, tout est lié, nous devons donc être particulièrement prudents lors des réglages, de peur de détériorer certains paramètres de la suspension.

Choix de l'amortisseur

Ce point pourrait faire l'objet d'un livre entier. C'est vraiment complexe et cela dépend beaucoup de ce que nous voulons réaliser. Comme nous n'allons pas approfondir le sujet, nous allons donner quelques valeurs moyennes concernant le coefficient d'amortissement (ce n'est rien d'autre que la vitesse à laquelle l'oscillation diminue) :

  • Salon confortable : 0,3
  • Sport : 0,5
  • Concours : 0,7

Comme pour le ressort, il est important que le débattement de l'amortisseur supporte le débattement total de la suspension, plus une marge de sécurité, afin qu'il n'atteigne pas sa limite et puisse affecter l'intégrité structurelle de l'amortisseur lui-même.

Choix de la barre antiroulis

Pour choisir la barre antiroulis, il faut tenir compte du caract√®re de la voiture. En g√©n√©ral, et pour commencer, on le choisit avec une duret√© similaire √† celle des ressorts de cet essieu. Ensuite, avec les tests dynamiques, la valeur peut √™tre ajust√©e pour amener le comportement l√† o√Ļ nous le souhaitons.

Comment concevoir une suspension

Suspension active

A ce stade, nous allons refléter quelques exceptions à la conception conventionnelle que nous avons essayé d'expliquer. Et qui sont très importants de nos jours, puisqu'ils permettent de modifier certains paramètres de la suspension à la volée.

  • Ressorts pneumatiques. Ressorts en caoutchouc, remplis d'air, qui peuvent √™tre r√©gl√©s, en les remplissant ou en les vidant d'air, pour faire varier la garde au sol.

Comment concevoir une suspension

  • Amortisseurs variables. Il en existe de nombreux types, depuis ceux utilis√©s par Citr√∂en, ceux utilis√©s par McLaren, jusqu'aux magn√©torh√©ologiques. Ils font varier le coefficient d'amortissement en temps r√©el (automatiquement ou par s√©lection du conducteur), gr√Ęce √† diff√©rentes techniques, pour offrir un comportement plus confortable ou plus sportif.
  • Stabilisateurs actifs. Actuellement largement utilis√©, il existe diff√©rentes approches. Certains constructeurs utilisent un moteur √©lectrique pour faire tourner la barre (Audi Q7 2016). D'autres utilisent un syst√®me hydraulique (Porsche PDCC, BMW Dynamic Drive), et d'autres encore utilisent un syst√®me hydraulique passif, pour d√©connecter la barre lorsqu'elle n'est pas n√©cessaire (Toyota Land Cruiser).

Enfin, une curiosit√©. Il existe un syst√®me de suspension assez int√©ressant, totalement passif, mais qui atteint un r√©sultat tout √† fait louable : il maintient la roue perpendiculaire √† la route, en toute circonstance, en interconnectant la suspension d'un c√īt√© avec l'autre, par le biais de bras qui pivotent sur des essieux diff√©rents. Son nom, CC&AR.

Si vous voulez vous amuser à concevoir une suspension, il existe un site web gratuit qui nous aide de manière simple : Racing Aspirations.

Comme nous l'avons vu, la conception d'une suspension est quelque chose de tr√®s complexe qui implique de nombreuses pr√©misses et compromis √† respecter. Il est tr√®s difficile pour une marque d'atteindre l'√©quilibre parfait de toutes les variables, d'obtenir un bon comportement dynamique qui satisfasse la majorit√©. En fin de compte, toute cette conception, ces formules, ces chiffres et ces diagrammes se r√©sument √† une seule chose : faire na√ģtre un sourire sur nos visages lorsque nous encha√ģnons une courbe apr√®s l'autre. C'est pour √ßa qu'on est des t√™tes de piston.

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