SUSPENSION
La suspension:
R�le: Assurer le confort des passagers, prot�ger les organes du v�hicule, et absorber les vibrations, am�liorer la tenue de route du v�hicule (appuie constant des roue au sol
Organes constituant la suspension:
Les �l�ments d�formable �lastique (ressorts,blocs, gaz)
Les amortisseurs,
Les stabilisateurs (barres stabilisatrice),
Les barres anti-d�vers,
Les pneumatiques,
Les si�gesLa force: Masse maximum que peut supporter un ressort sans entra�ner sa d�formation permanente
Etude m�canique de la suspension
On s�pare le v�hicule de la fa�on suivanteLe poids suspendu (P.S) Cadre, moteur, boite de vitesses ,pont moteur, (�ventuellement ) carrosserie, passagers, chargement
Le poids non suspendu (P.N.S)
- Les pneumatiques,
- Les freins (�ventuellement)
- Le pont moteur (�ventuellement)
Les �l�ments reliant le P.S au P.N.S
- La suspension,
- Les organes de liaison (arbres de transmission organes de pouss�e et de r�action)
Influence du P.N.S
Le PNS communique ses impulsions au PS, il faut donc que le rapport PNS soit le plus faible possible pour cette influence ne soit pas PS importante
Remarques: facilit� de r�aliser des suspensions sur v�hicule lourd
Les amortisseurs,
Les stabilisateurs (barres stabilisatrice),
Les barres anti-d�vers,
Les pneumatiques,
Les si�gesLa force: Masse maximum que peut supporter un ressort sans entra�ner sa d�formation permanente
Etude m�canique de la suspension
On s�pare le v�hicule de la fa�on suivanteLe poids suspendu (P.S) Cadre, moteur, boite de vitesses ,pont moteur, (�ventuellement ) carrosserie, passagers, chargement
Le poids non suspendu (P.N.S)
- Les pneumatiques,
- Les freins (�ventuellement)
- Le pont moteur (�ventuellement)
Les �l�ments reliant le P.S au P.N.S
- La suspension,
- Les organes de liaison (arbres de transmission organes de pouss�e et de r�action)
Influence du P.N.S
Le PNS communique ses impulsions au PS, il faut donc que le rapport PNS soit le plus faible possible pour cette influence ne soit pas PS importante
Remarques: facilit� de r�aliser des suspensions sur v�hicule lourd
(Rapport PNS faible)
PS
PS
Int�r�t du pont suspendu sur v�hicule l�ger pour diminuer le PNS
Influence des pneumatiques
Ils doivent absorber les irr�gularit�s de la route et non rebondir ( d'ou l'int�r�t du pneumatique basse pression)Influence du si�ge
Il doit participer � l'amortissement des oscillations du PS
Influence des pneumatiques
Ils doivent absorber les irr�gularit�s de la route et non rebondir ( d'ou l'int�r�t du pneumatique basse pression)Influence du si�ge
Il doit participer � l'amortissement des oscillations du PS
Conclusion: Le confort d'une suspension est fonction:
- De la flexibilit� des ressorts,
- De l'efficacit� des amortisseurs,
- Du rapport PNS le plus faible possible
PS
- Des pneumatiques,
- Des si�ges
Mouvement caract�ristiques du P.S
Tangage ou galop Oscillation longitudinales autour d'un axe horizontal et transversalRoulis Oscillation transversale autour d'un axe horizontal et longitudinalLacet Oscillation autour d'un axe verticalCoup de raquette Mouvement vertical rapideD�vers Inclinaison de la caisse dans les viragesRemarques Le montage de roues ind�pendantes, l'emploi de barres stabilisatrices et de barres anti-d�vers limitent ces mouvementsLes �l�ments d�formable
Les ressorts � lames
Organisation Empilement de lames en acier au silicium et mangan�se, assembl�es par un bouton central (�toquiau), Des �triers emp�chent les lames de se mettre en �ventailDisposition du ressort
- Montage longitudinal
- Montage transversalLes ressorts h�lico�daux Fil en acier au silicium et au mangan�se enroul� en h�lice cylindrique
Fonctionnement tension du fil et rapprochement des spires
Les barres de torsion Barre en acier au chrome de silicium, munie de cannelures ou de pans � ses extr�mit�s pour permettre son encrage sur:
- le bo�tier d'encrage de la caisse
- le bras de suspension
Montage de la barre de torsion
- longitudinal (montage avant)
- transversal (montage arri�re)
Avantages - suspension � r�action rapide (tenue de route)
- l�g�re,
- r�glage (hauteur sous caisse)
- n�cessite aucun entretien
- silencieuse,
- faible encombrement
- De l'efficacit� des amortisseurs,
- Du rapport PNS le plus faible possible
PS
- Des pneumatiques,
- Des si�ges
Mouvement caract�ristiques du P.S
Tangage ou galop Oscillation longitudinales autour d'un axe horizontal et transversalRoulis Oscillation transversale autour d'un axe horizontal et longitudinalLacet Oscillation autour d'un axe verticalCoup de raquette Mouvement vertical rapideD�vers Inclinaison de la caisse dans les viragesRemarques Le montage de roues ind�pendantes, l'emploi de barres stabilisatrices et de barres anti-d�vers limitent ces mouvementsLes �l�ments d�formable
Les ressorts � lames
Organisation Empilement de lames en acier au silicium et mangan�se, assembl�es par un bouton central (�toquiau), Des �triers emp�chent les lames de se mettre en �ventailDisposition du ressort
- Montage longitudinal
- Montage transversalLes ressorts h�lico�daux Fil en acier au silicium et au mangan�se enroul� en h�lice cylindrique
Fonctionnement tension du fil et rapprochement des spires
Les barres de torsion Barre en acier au chrome de silicium, munie de cannelures ou de pans � ses extr�mit�s pour permettre son encrage sur:
- le bo�tier d'encrage de la caisse
- le bras de suspension
Montage de la barre de torsion
- longitudinal (montage avant)
- transversal (montage arri�re)
Avantages - suspension � r�action rapide (tenue de route)
- l�g�re,
- r�glage (hauteur sous caisse)
- n�cessite aucun entretien
- silencieuse,
- faible encombrement
Les amortisseurs:
R�les Diminuer la dur�e des oscillations du PS en freinant l'amplitude de ces oscillationsClassifications
Suivant leur mode d'action
- Simple effet: freine une seule course en g�n�ral
- Double effet: agit uniform�ment sur les deux courses du ressort (compression, d�tente)
Combin� ou diff�rentiel
Agit sur les deux courses avec une pr�pond�rance sur la d�tente (le plus employ�)Amortisseurs r�glables: 3 positions, 1 position neutreDouble effet: position souples, position dure, Roni-SachsSuivant leur mode de fonctionnement
- A frottement sec
- A frottement visqueuxAmortisseurs � frottement sec
Ils sont � double effet et peuvent �tre r�glables:
- amortisseurs � bras,
- amortisseur t�lescopiqueAmortisseurs � frottement visqueux ou hydraulique
Ils sont � double effet, quelquefois combin�es et parfois r�glableAmortisseurs hydrauliques t�lescopiques
- Bitube
- MonotubeRemarque: les amortisseurs hydrauliques t�lescopiques comportent un dispositif de compensation qui tient compte de la diminution ou de l'augmentation du volume de la chambre provoqu� par le d�placement de la tige du piston.
But: La p�riode d'oscillation T (environ 1/101) est fonction en grande partie du PS et de la flexibilit� du ressort, Si la charge augmente dans de fortes proportions la p�riode T varie, ce qui nuit au confort de la suspension. Il faut donc afin de pr�server le confort diminuer la flexibilit� du ressort lorsque la charge augmenteLes roues ind�pendantes
Conditions � remplir: Les roues doivent se d�placer dans un plan vertical, les angles de direction ne doivent pas �tre modifi�s , en cas de rupture de l'�l�ment d�formable de la suspension, l'orientation des roues et leur maintient au cadre doivent �tre assur�R�alisations:
- Montage par parall�logramme,
- Montage par quadrilat�re � bras de leviers in�gaux,
- Montage par renvoi de sonnette,
- Montage par chandelleLa barre stabilisatrice:
R�partir les efforts de la suspension dans le montage des roues ind�pendantes
Avantages: - tenue de route, confort
Suivant leur mode d'action
- Simple effet: freine une seule course en g�n�ral
- Double effet: agit uniform�ment sur les deux courses du ressort (compression, d�tente)
Combin� ou diff�rentiel
Agit sur les deux courses avec une pr�pond�rance sur la d�tente (le plus employ�)Amortisseurs r�glables: 3 positions, 1 position neutreDouble effet: position souples, position dure, Roni-SachsSuivant leur mode de fonctionnement
- A frottement sec
- A frottement visqueuxAmortisseurs � frottement sec
Ils sont � double effet et peuvent �tre r�glables:
- amortisseurs � bras,
- amortisseur t�lescopiqueAmortisseurs � frottement visqueux ou hydraulique
Ils sont � double effet, quelquefois combin�es et parfois r�glableAmortisseurs hydrauliques t�lescopiques
- Bitube
- MonotubeRemarque: les amortisseurs hydrauliques t�lescopiques comportent un dispositif de compensation qui tient compte de la diminution ou de l'augmentation du volume de la chambre provoqu� par le d�placement de la tige du piston.
But: La p�riode d'oscillation T (environ 1/101) est fonction en grande partie du PS et de la flexibilit� du ressort, Si la charge augmente dans de fortes proportions la p�riode T varie, ce qui nuit au confort de la suspension. Il faut donc afin de pr�server le confort diminuer la flexibilit� du ressort lorsque la charge augmenteLes roues ind�pendantes
Conditions � remplir: Les roues doivent se d�placer dans un plan vertical, les angles de direction ne doivent pas �tre modifi�s , en cas de rupture de l'�l�ment d�formable de la suspension, l'orientation des roues et leur maintient au cadre doivent �tre assur�R�alisations:
- Montage par parall�logramme,
- Montage par quadrilat�re � bras de leviers in�gaux,
- Montage par renvoi de sonnette,
- Montage par chandelleLa barre stabilisatrice:
R�partir les efforts de la suspension dans le montage des roues ind�pendantes
Avantages: - tenue de route, confort
Caract�ristiques des ressorts:
La fl�che( F ) : Diff�rence entre la hauteur � l'�tat libre et la hauteur sous charge
La flexibilit�: Rapport de la fl�che du ressort sur la charge provoquant cette fl�che c'est l'inverse de la raideur
La p�riode d'oscillation: Temps mis par le ressort pour retourner � la position �quilibre apr�s cette d�form� aux maximum elle est constante
La fl�che maximum: Hauteur de d�formation maximum aux dessus de la position d'�quilibre autoris� le montage du ressort sur le v�hicule
Mouvement du poids suspendu:
Sch�ma 1: La roue est projet�e sur le sol, par son inertie le PS conserve sensiblement sa trajectoire: le PS tombe, le ressort se comprime le pneumatique s'�crase la force du ressort commence � devenir sup�rieur aux PS est donc renvoy� entra�nant le PNS qui renforce la projection du PSSch�ma 2:
Le PS conserve sensiblement �a trajectoire, le ressort se comprime, la force du ressort renvoient le PS vers le haut, le PS chute comprime le ressort qui se d�tend de nouveauConclusion: Le mouvement du PS � la forme d'une sinuso�de donc la p�riode d�termine le confort ou l'inconfort d'une suspension
Le PS conserve sensiblement �a trajectoire, le ressort se comprime, la force du ressort renvoient le PS vers le haut, le PS chute comprime le ressort qui se d�tend de nouveauConclusion: Le mouvement du PS � la forme d'une sinuso�de donc la p�riode d�termine le confort ou l'inconfort d'une suspension
N�cessit� de l'amortisseur:
Sch�ma 2:
Sch�ma 1: Les oscillations du PS on une p�riode constante et amplitude H, qui est fonction de la hauteur de l'obstacle
Sch�ma 2: Les amortisseurs ont pour effet de freiner l'amplitude de ces oscillations la p�riode reste la m�me
Sch�ma 2: Les amortisseurs ont pour effet de freiner l'amplitude de ces oscillations la p�riode reste la m�me
Le ressort � lames:
1
|
Lame ma�tresse
|
2
|
Oeil de montage
|
3
|
lame sous-ma�tresse
|
4
|
Boulon �toquiau
|
5
|
Les �triers
|
Caract�ristiques
A= longueur du ressort d�mont�
BC= l'entraxe de B peut �tre diff�rent de C nombre de lame, les lames se d�finissent par leur largeur et leurs �paisseurs
A= longueur du ressort d�mont�
BC= l'entraxe de B peut �tre diff�rent de C nombre de lame, les lames se d�finissent par leur largeur et leurs �paisseurs
1) �il de la lame ma�tresse
2) bague en bronze 3) axe en acier tourillonnant |
1) �il de la lame ma�tresse
2) silentbloc 3) axe fix� dans le silentbloc |
Fixation du ressort au cadre (montage longitudinal):
1
|
Main du ressort et rivet ou boulonn�
|
2
|
Point fixe ressort
|
3
|
Jumelle permettant son allongement
|
4
|
Les �triers
|
Les essieux:
Avec un essieu bris�, la r�action d'une roue ce fait sentir sur l'autre, ce qui nuit au confort et � la tenue de route
Les roues ind�pendantes �vitent cet inconv�nient, les axes de pivot sont mont�s � l'extr�mit� des bras de suspension et articul� sur le cadre
Montage ressort:
d= diam�tre du fil, D= diam�tre du ressort
F= fl�che
Un ressort h�lico�dal se caract�ris� par le nombre de spires par unit� de longueur
F= fl�che
Un ressort h�lico�dal se caract�ris� par le nombre de spires par unit� de longueur
Montage du ressort h�lico�dal:
Le ressort ne pouvant supporter des efforts lat�raux, on monte une barre
La barre de torsion:
Caract�ristiques:
A= longueur de barre : B= diam�tre de la barre
C= dimension de l'encrage
Fl�che �cart angulaire pris sur un rayon de la section sous une charge de 100 kg torsion
Fonctionnement:
1) au repos la g�n�ratrice et rectiligne
2) en charge la g�n�ratrice prend la forme d'une h�lice
A= longueur de barre : B= diam�tre de la barre
C= dimension de l'encrage
Fl�che �cart angulaire pris sur un rayon de la section sous une charge de 100 kg torsion
Fonctionnement:
1) au repos la g�n�ratrice et rectiligne
2) en charge la g�n�ratrice prend la forme d'une h�lice
1
|
Articulation des bras de suspension
|
2
|
Barre de torsion
|
3
|
Encrage de la barre
|
4
|
Axe longitudinal du cadre
|
5
|
Axe de pivot
|
6
|
La fus�e
|
Les amortisseurs hydrauliques t�lescopique:
D�tente
|
compression
|
1
|
Cache poussi�re
|
2
|
Partie solidaire du PNS 2bis partie solidaire du PS
|
3
|
Clapet assurant le passage du liquide � la d�tente
|
4
|
Coupelle assurant le passage du liquide en compression
|
5
|
Clapet de compensation � la d�tente
|
6
|
Clapet de compensation � la compression
|
D�tente
|
compression
|
1
|
Corps de l'amortisseur relier au PS
|
2
|
Tige piston reli� au PNS
|
3
|
Bague en nylon � fort coefficient de dilatation qui compense la fluidit� de l'huile
|
4
|
Gaz neutre comprim�
|
5
|
Piston ou bague �tanche assurant la compression
|
6
|
Clapet limiteur d'effort � la d�tente
|
7
|
Clapet limiteur d"effort � la compression
|
Les roues ind�pendantes:
Lorsque la suspension r�agit, la liaison transversale et rigide les roues provoquent:
Le d�placement du centre de gravit� du PS
La r�cup�ration du mouvement d'une sur l'autre. Ces effets nuisent � la tenue et au bon fonctionnement de la suspension
Le d�placement du centre de gravit� du PS
La r�cup�ration du mouvement d'une sur l'autre. Ces effets nuisent � la tenue et au bon fonctionnement de la suspension
L'�l�ment d�formable peut �tre 1 ou 2 ressorts � lames (montage transversal) 1 barre de torsion
Montage des roues ind�pendantes:
2) Les �l�ments d�formables peut �tre un ressort � lame montage transversal, un ressort h�lico�dal, une barre de torsion, l'angle inclus varie3) Par renvoi de sonnette l'�l�ment d�formable peut �tre un ressort h�lico�dal une barre de torsion, l'angle de chasse varie, l'empattement varie4) Par chandelle l'�l�ment d�formable est un ressort h�lico�dal
1) partie solidaire du PS mont�e par silentbloc2) partie solidaire du PNS et g�n�ralement assembl�e sur le triangle inf�rieur R�le: Permet d'avoir le contact permanent des roues, sur le sol et ne doit pas g�ner, le fonctionnement de la suspension
Suspension � train de roues conjugu�e:
rep
|
d�signation
|
organisation
|
remarques
|
1
|
Pot de suspension
|
Cylindre en t�le contenant les ressorts de suspension
|
mont� par silentbloc sur ch�ssis
|
2/3
|
Ressort de suspension
|
Ressorts h�lico�daux de dimension diff�rente
|
Point d'appui est mobile
|
4
|
Les �tirants
|
Tige d'acier assurant la liaison ressort bras de suspension
|
R�glable d�termine la hauteur de caisse
|
5
|
Bras de suspension
|
Mont� sur une traverse par des roulements
| |
6
|
Amortisseurs
|
Du type t�lescopique mont� horizontalement
|
Ne sont pas identique
|
7/8
|
Silentbloc
|
limite le mouvement de galop
|
Suspension hydropneumatique:
rep
|
d�signation
|
r�le
|
remarques
|
1
|
R�servoir d'huile
|
Alimente la suspension, l'embrayage, les freins, la direction
|
Liquide sp�cial L.H.M (liquide haute min�ralit�) couleur verd�tre le r�servoir comporte un niveau
|
2
|
Pompe hydraulique
|
entra�n� par le moteur, met l'huile sous pression 110 � 160 bars d�pend du mod�le
| |
3
|
R�gulateur de pression
|
Contr�le la mise sous pression du liquide
| |
4
|
L'accumulateur
|
Constitue une r�serve de liquide sous pression
| |
5
|
Correcteur de hauteur
|
Maintient une garde au sol constante
|
Command� par la barre antiroulis
|
6
|
Bloc de suspension (sph�re)
|
Constitue les ressorts et les amortisseurs
|
Association d'un gaz neutre ( azote) et d'un liquide s�par� par une membrane
Le gaz (compressible) fait office de ressort, le liquide sous pression, environ 120 bars, fait office d'amortisseurs,
L'avantage du syst�me, permet d'asservissement hydraulique des freins, de la direction et de l'embrayage.
Le gaz (compressible) fait office de ressort, le liquide sous pression, environ 120 bars, fait office d'amortisseurs,
L'avantage du syst�me, permet d'asservissement hydraulique des freins, de la direction et de l'embrayage.
Pr�caution d'emploi:
Avant d'intervenir sur le syst�me de suspension, il est obligatoire de purger (vidange) le circuit hydraulique pour ce faire, d�bloquer la canalisation alimentant les correcteurs de hauteurs, � la sortie du r�gulateur de pression.
Mettre un r�cipient, laisser chuter la pression, d�s que la pression est nul, vous pourrez intervenir sur le circuit
Mettre un r�cipient, laisser chuter la pression, d�s que la pression est nul, vous pourrez intervenir sur le circuit
1
|
L'accumulateur
|
2
|
conjoncteur-disjoncteur (ou r�gulateur de pression)
|
3
|
Clapet de disjonction
|
4
|
Arriv� du liquide sous-pression
|
5
|
Arriv� du liquide sous-pression
|
6
|
Alimentation vers les correcteurs
|
7
|
Retour au r�servoir
|
Conjonction: La pression dans l'accumulateur est inf�rieure � la pression constructeur, le clapet de disjonction ce ferme, le d�bit de pompe va agir sur le clapet de conjonction lequel va s'ouvrir alimenter l'accumulateur et les correcteurs
Disjonction:
La pression de l'accumulateur devient sup�rieure � la pression de d�bit, le clapet de conjonction ce ferme sous l'effet de la pression de l'accumulateur, le clapet de disjonction s'ouvre la pompe d�bite dans le sens r�gulateur de pression r�servoir
La pression de l'accumulateur devient sup�rieure � la pression de d�bit, le clapet de conjonction ce ferme sous l'effet de la pression de l'accumulateur, le clapet de disjonction s'ouvre la pompe d�bite dans le sens r�gulateur de pression r�servoir
Suspension hydropneumatique Correcteur de hauteur organisation:
rep
|
D�signation
|
R�le
|
Remarques
|
1
|
Arriv�e de l'accumulateur
|
Arriv�e du liquide sous pression
| |
2
|
Sortie vers les blocs de suspension
|
Alimente la sph�re gauche et droite
|
Suivant la position du tiroir
|
3
|
Retour vers le r�servoir
|
Assure le retour du liquide
| |
4
|
Tiroir
|
Met en communication pompe et sph�res, sph�res et r�servoir
|
lorsque la caisse s'affaisse
|
5
|
Barre antiroulis
|
Commande le tiroir suivant la position de la coque
|
Cette barre est reli�e au bras de suspension du m�me train
|
6
|
Commande
|
Permet au conducteur de faire varier la position de la coque (aussi au changement de roue)
|
a'= position haute
b'= position basse
|
Suspension hydropneumatique Correcteur de hauteur fonctionnement:
La caisse s'affaisse:
La barre stabilisatrice se tord, le tiroir se d�place et met en communication l'accumulateur et les blocs de suspensions. Le liquide sous-pression agissant directement sur les blocs de suspension fait soulever la caisse de ce fait, la barre stabilisatrice fait man�uvrer le tiroir qui coupe la communication entre l'accumulateur et les sph�res. la garde au sol est correcte.
La caisse se soul�ve:
La barre stabilisatrice ce tort, le tiroir se d�place et assure la communication entre les blocs de suspension et les r�servoirs. La pression chute dans les blocs de suspension, on a donc mouvement de la barre stabilisatrice qui man�uvre le tiroir lequel coupe la communication sph�res de suspension et r�servoir.
