EVOLUTION SUSPENSION. INTRODUCTION liaisons élastiques entraînent des mouvements de caisse lorsque le véhicule se déplace. Afin dassurer une bonne tenue

EVOLUTION SUSPENSION

EVOLUTION SUSPENSION

INTRODUCTIONINTRODUCTION

liaisons élastiques entraînent des mouvements de caisse lorsque le véhicule se déplace.

Afin d’assurer une bonne tenue de route et le confort des passagers, des éléments

élastiques sont interposés entre les trains roulants et la caisse du véhicule. Ces

Suite

Pompage

Tangage

Roulis

Cabrage Plongé

INTRODUCTIONINTRODUCTION

mouvements de caisse en dynamique.

Les ressorts de suspension sont caractérisés par leur raideur (rapport entre charge

et écrasement). Une faible raideur (grande flexibilité) sera gage de confort mais, le

véhicule ‘’s’écrasera’’ de qu’on le chargera, et risque de présenter d’importants

de mouvement de caisse, une meilleure tenue à la charge mais dégraderont le confort.

Des ressorts de raideur plus importante entraîneront une meilleure tenue de route, moins

le constructeur en fonction de l’usage prévu de son véhicule.

Les mouvements de suspension sont filtrés par les amortisseurs. L’accord entre

amortisseurs et ressorts défini la fréquence de la suspension. Une fréquence élevée

apporte des vibrations, des trépidations inconfortables, une fréquence basse risque de

donner le mal de mer. La suspension d’un véhicule est donc un compromis choisi par

et un roulis limité.

Pour une efficacité maximale la suspension idéale d’un véhicule devrait avoir plusieurs

raideurs de suspension, plusieurs fréquence de réaction, une garde au sol constante

Suite

SOLUTIONS TECHNIQUESSOLUTIONS TECHNIQUES

Suspension à raideur variable

Une suspension à raideur variable présente :

quand le véhicule est chargé et évite la dégradation de la tenue de route.

- Une grande flexibilité à faible charge synonyme de confort ;

- Une flexibilité réduite en charge ce qui limite ‘’l’écrasement’’ de la suspension

Ressorts coniques

souples et s’écrasent les premières.

La raideur du ressort augmente avec son

écrasement.

Les spires les plus grandes sont les plus

Suite


Ressorts à lames compensatrices

Solution utilisée sur des poids lourds.

La suspension est composée de deux jeux de lames.

Le second jeu appelé « ressort compensateur » agit

lorsque le châssis s’est affaissé sous la charge.

Ressorts pneumatiques

Citroën… ainsi que sur les autocars et les

Les ressorts métalliques sont remplacés par des

‘’ressorts pneumatiques’’.

La courbe de raideur caractéristique d’une masse de

gaz répond à la loi de Mariotte :P.V = K

Les suspensions pneumatiques sont utilisées sur de

nombreux véhicules Mercedes, BMW, Range Rover,

poids lourds.

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Amortissement variable

Les amortisseurs possèdent plusieurs jeux de clapets tarés différemment,

permettant des vitesses de déplacement de piston d’amortisseurs différentes.

Des tarages forts sont sélectionnés pour freiner les mouvements de

caisse : roulis en virage, plongée au freinage, cabrage à l’accélération…

Des tarages souples sont utilisés pour améliorer le confort.

le phénomène.

La modification des lois d’amortissement n’empêchera pas le véhicule de

prendre du roulis ou de plonger lors d’un freinage puissant, mais retardera

Un calculateur analyse les informations données par :

- Des capteurs de hauteur de caisse ;

- Un capteur de braquage ;

à la situation rencontrée.

Le calculateur va sélectionner la loi d’amortissement le plus adaptée

Suite

- Un sélecteur de loi d’amortissement


Correction de hauteur

ce qui dégrade la tenue de route et augmente l’usure des pneus.

La variation de la hauteur de caisse en fonction de la charge entraîne des

variations de géométrie des trains roulants (parallélisme, carrossage…)

seuls (CITROEN) ou en complément de ressorts métalliques.

Pour maintenir une hauteur constante, on utilise des ressorts pneumatiques

BMW…) ou la quantité de liquide dans les cylindres de suspension (Citroën).

Le calculateur de suspension analyse les informations données par les capteurs

de position de chaque roue, des capteurs d’accélération verticales, la vitesse du

véhicule… Pour adapter l’assiette du véhicule, le calculateur va ‘’gonfler’’ ou

‘’dégonfler’’ les chambres pneumatiques des éléments de suspension (Mercedes,

Suite


Antiroulis actif

diminue la stabilité, augmente l’usure des pneus et incommode les passagers.

En virage, la force centrifuge crée un transfert de masse transversale qui incline

le véhicule vers l’extérieur du virage ce qui modifie la géométrie des trains roulants,

Le système peut se composer :

hydraulique piloté qui va augmenter sa raideur

- Soit d’une barre antiroulis complétée d’un vérin

par un actionneur hydraulique.

- Soit de deux demi-barres antiroulis reliées

Vérin hydraulique

Actionneur hydraulique

Suite

SUSPENSION PNEUMATIQUE VW AUDISUSPENSION PNEUMATIQUE VW AUDI

de force à ressorts pneumatiques

La suspension est réalisée par quatre jambes

sont :

L’intérêt de ce choix outre la raideur

variable, est de pouvoir réaliser une

correction d’assiette dont les avantages

- géométrie des trains roulants stable malgré la charge

- confort

- hauteur de caisse constante quelque soit la charge

sur autoroute…

- les courses de compression et de détente des suspensions sont conservées

quelque soit la charge.

- Possibilité de changer l’assiette du véhicule en fonction de l’état des routes, roulage

Suite



pneumatique.

Un compresseur fourni de l’air

Des capteurs informent un

sous pression.

de chaque roue.

Chaque jambe de force est équipée d’une électrovanne

qui va permettre de ‘’gonfler’’ ou ‘’dégonfler’’ le coussin

calculateur de la position

Compresseur

Suite


pneumatique.

Un compresseur fourni de l’air

Des capteurs informent un

sous pression.

de chaque roue.

Chaque jambe de force est équipée d’une électrovanne

qui va permettre de ‘’gonfler’’ ou ‘’dégonfler’’ le coussin

calculateur de la position

Compresseur


Suite



La suspension peut proposer plusieurs modes de fonctionnement avec des

assiettes adaptées (ex AUDI A8) :

- Mode ‘’automatic’’ : mode orienté vers le confort avec un amortissement ‘’standard’’.

A partir de 120 km/h et après 30s à cette vitesse, le véhicule s’abaisse de 25mm et prend

la position ‘’autoroute’’. Cette assiette améliore l’aérodynamisme et réduit la consommation.

- Mode ‘’comfort’’ : l’assiette est la même qu’en mode ‘’automatic’’ mais l’amortissement

est plus moelleux. La position ‘’autoroute’’ n’est pas programmée.

de 5mm (position autoroute).

- Mode ‘’dynamic’’ : le véhicule est abaissé de 20mm par rapport au mode ‘’automatic’’.

L’amortissement passe en mode sportif. A partir de 120 km/h et après 30s, la caisse s’abaisse

à partir de 100km/h.

- Mode ‘’lift’’ : la caisse est surélevée de 25mm par rapport à l’assiette normale, l’amortissement

est identique au mode ‘’automatic’’. Ce mode est sélectionnable jusqu’à 80km/h et annulé

Suite

AMORTISSEMENT VARIABLEAMORTISSEMENT VARIABLE

AUDI R8

L’amortissement variable est obtenu en modifiant le tarage

du clapet d’amortisseur par l’alimentation d’un électroaimant.


AUDI R8



avec un courant maxi de 1800mA.

Le mode le plus moelleux est obtenu en alimentant la bobine


AUDI R8






AUDI R8






AUDI R8






AUDI R8






AUDI R8






AUDI R8





Le mode le plus ferme est obtenu sans alimenter la bobine.

1800mA définissent quatre lois spécifiques d’amortissement.

Quatre intensités de pilotage : 50mA, 600mA, 1200mA et

Suite


MAGNETIC RIDE

magnétiques souples. Les propriétés de ce liquide sont modifiées

Les amortisseurs utilisent une huile synthétique chargée de particules

par l’application d’un champ magnétique.

les canaux du piston.

Amortissement faible : pas d’excitation de la bobine magnétique.

Le liquide peut facilement passer d’une chambre à l’autre par

chambre à l’autre.

Amortissement ferme : lorsque la bobine est alimentée, les particules

magnétiques forment des chaînes. Le liquide passe difficilement d’une

L’amortissement dépend de l’intensité qui parcourt la bobine.

Suite

SUSPENSION CITROENSUSPENSION CITROEN

remplie d’huile.

Pour sa suspension hydropneumatique,

CITROEN a remplacé les ressorts par des

blocs pneumatiques.

Une membrane divise les sphères en deux

chambres.

L’une est remplie d’azote sous pression,

jouant le rôle de ressort.

L’autre, reliée au cylindre de suspension est

d’huile dans les cylindres.

L’huile assure la liaison entre la masse gazeuse et les éléments mobiles de la

suspension. Une correction de hauteur est réalisée en modifiant la quantité

Azote

Liquide de suspension

Suite


Constitution

1

2

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5

6

7

8

9

10

11

12

Bloc Hydro-électronique Intégré

Régulateur de raideur avant

Sphère additionnelle avant

Cylindre de suspension avant

Sphère de suspension avant

Capteur de hauteur avant

Commande manuelle

Capteur de hauteur arrière

Sphère additionnelle arrière

Régulateur de raideur arrière

Sphère de suspension arrière

Cylindre de suspension arrière

1

2

3

4

5 6

7

8

9

10

1112

Suite


Raideur variable

(ex C5 : AV 62 bars ; AR 45 bars)

La suspension Hydractive utilise trois sphères par essieu :

- une sphère par cylindre de suspension (ex C5 : tarage AV 52bars ; AR 31bars)

- une sphère additionnelle commune aux cylindres de l’essieu

Suite


Mode confort (souple)

une grande flexibilité.

Les trois sphères communiquent

ensemble.

La sphère additionnelle donnant

Suite


Mode dynamique (ferme)

flexibilité ce qui correspond

Le régulateur de raideur isole

les cylindres de suspension

gauche et droit ainsi que la

sphère additionnelle.

Chaque roue n’est plus reliée qu’à

une masse de gaz limitant la

à l’état ‘’ferme’’.

Suite Souple


Antiroulis

Lors d’un virage, la voiture penche

vers l’extérieur de la courbe.


Antiroulis

passe dans le cylindre intérieur.



La suspension extérieure est tassée

faisant remonter la roue.

La suspension intérieure est délestée,

la roue descend.

Le liquide chassé du cylindre extérieur


Antiroulis

Suite Ligne droite


Antiroulis

Pour limiter le roulis lors d’un virage,

le régulateur de raideur interrompt


Antiroulis

la communication entre les cylindres.




Antiroulis





Antiroulis

Le liquide ne peut plus passer d’un

cylindre à l’autre empêchant la

suspension extérieure de se

comprimer limitant ainsi le roulis.





Antiroulis






Suite Ligne droite



automatiquement la caisse en position ‘’normale’’.

Le conducteur a à sa disposition une commande lui permettant de choisir entre

quatre hauteurs de caisse :

- Position ‘’normale’’ : position assurant tenue de route et confort.

- Position ‘’piste’’ : position de caisse surélevée pour franchir des obstacles,

rouler sur des chemins. Cette position est sélectionnable jusqu’à 40km/h.

- Position ‘’haute’’ : la suspension est sur ses butées hautes. Position

exceptionnelle pour changer de roue ou passer un obstacle. Sélectionnable

jusqu’à 10km/h.

- Position ‘’basse’’ : la suspension est sur ses butées basses. Position utilisée

pour faciliter le chargement et le contrôle du niveau de fluide hydraulique.

Sélectionnable jusqu’à 10km/h.

- Au-delà des différentes vitesses limites, le calculateur de suspension ramène

Suite


Correction automatique de hauteur

disparaissent pendant 8s.

Pour diminuer la consommation, sur autoroute, le calculateur va réduire la hauteur

de caisse si l’état de la route le permet.

- Si le véhicule dépasse 110km/h pendant 8s, la caisse va passer en

- Si la vitesse diminue à moins de 90km/h, ou si la route est mauvaise, la

suspension repassera en position ‘’normale’’.

position ‘’autoroute’’ (normale -15mm à l’AV et -11mm à l’AR).

- Si la route est très mauvaise, entraînant des débattements importants de la

suspension, le calculateur va sélectionner la position ‘’route dégradée’’

(normale + 13mm) si la vitesse du véhicule ne dépasse pas 70km/h.

- La suspension repassera en position ‘’normale’’ si les grands débattements

Suite

ANTIROULIS Dynamic drive BMWANTIROULIS Dynamic drive BMW

actuateur hydraulique.

Les éléments de suspension droit et gauche de chaque essieu sont reliés

par un ensemble composé de deux demi-barres antiroulis couplées par un

deux à deux en diagonale.

L’actuateur est composé d‘un carter fixé

à une des demi-barre, l’autre à un moyeu

mobile créant quatre chambres reliées

Suite


Principe de fonctionnement

sont libres pour assurer le confort.

En ligne droite ou lors d’une courbe

longue et peu prononcée les actuateurs

ne sont pas sous pression, les barres

























En virage, le calculateur met les actuateurs

sous pression,







limiter le roulis.


sous pression,

actionneurs de manière à augmenter la

raideur de la ‘’barre anti-roulis’’ afin de

Pilote l’électrovanne de commande des







limiter le roulis.


sous pression,




Fin







limiter le roulis.


sous pression,




Fin

FinFin


Mode confort (souple)

une grande flexibilité.

Les trois sphères communiquent

ensembles.

La sphère additionnelle donnant

Suite Ferme







la roue descend.



Antiroulis

Suite virage







la roue descend.



Antiroulis

Suite Ligne droite




Antiroulis






Suite virage




Antiroulis






Suite Ligne droite

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EVOLUTION SUSPENSION. INTRODUCTION liaisons élastiques entraînent des mouvements de caisse lorsque le véhicule se déplace. Afin dassurer une bonne tenue