Nous parlons le plus souvent du moteur et du système de transmission qui sont des systèmes importants du véhicule. Mais avez-vous déjà pensé, comment le véhicule est stable même à grande vitesse ? Pourquoi ne ressentons-nous pas les bosses en étant assis dans le véhicule ? Pourquoi le véhicule ne perd-il pas le contact avec la route même à grande vitesse ou dans les virages serrés ? Découvrons-le maintenant.
Le rôle d’une suspension de voiture est de maximiser la friction entre les pneus et la surface de la route, d’assurer une bonne tenue de route avec une bonne maniabilité et d’assurer un certain confort.
Un système de suspension est l’un des systèmes les plus importants d’une automobile qui traite de la dynamique du véhicule. C’est le système intermédiaire flexible qui relie les roues au châssis principal du véhicule, le système de suspension est une combinaison de divers composants tels que la mâchoire d’attelage ou le montant (qui ont des angles importants comme le pivot d’attelage, la roulette), les bras et l’amortisseur qui se réunit et permet le mouvement relatif entre le pneumatique et le châssis central.
- Le système de suspension assure la stabilité du véhicule dans des conditions dynamiques telles que la vitesse élevée, les virages serrés et le freinage.
- Les amortisseurs utilisés dans le système de suspension empêchent le cadre principal des chocs fournis par les conditions de route difficiles en absorbant les chocs qui à leur tour rend la conduite douce pour les passagers et les bagages.
Pourquoi un système de suspension est-il nécessaire ?
Comme nous l’avons vu plus haut, dans des conditions dynamiques, un véhicule est confronté à de nombreux défis, comme les diverses forces agissant sur un véhicule lorsqu’il roule sur une route fournie par la nature. Un système de suspension est donc nécessaire parce que :
- Il est nécessaire d’établir une liaison souple entre le châssis principal et les roues du véhicule à l’état dynamique qui permette le mouvement relatif entre eux sans provoquer de déformation de la structure principale ou de tout autre composant du véhicule.
- Un système de suspension dans un véhicule est nécessaire pour supporter le poids total du châssis principal qui comprend le poids de tous les composants montés ainsi que le poids du passager.
- Un véhicule a besoin d’un système de suspension pour maintenir un contact ferme entre les pneus et la route, ce qui assure la stabilité du véhicule.
- Lorsqu’un véhicule prend un virage serré, le cadre a tendance à rouler le long de son axe latéral, ce qui devrait être évité afin d’empêcher le véhicule de rouler ; un système de suspension est donc nécessaire dans un véhicule qui peut empêcher le véhicule de trop rouler.
- Lorsque le véhicule accélère à partir de son état initial et que les freins sont serrés dans ces deux conditions, le cadre a tendance à rouler le long de son axe longitudinal, ce qui fait que les roues du véhicule tentent de perdre le contact avec la surface de la route ; un système de suspension est donc nécessaire dans un véhicule qui peut empêcher un roulement excessif le long de son axe longitudinal.
- Un système de suspension fonctionne avec le système de direction d’un véhicule pour maintenir le véhicule dans un alignement correct qui assure la stabilité du véhicule en marche.
- Le pivot d’attelage et les angles de chasse prévus dans une articulation ou à la verticale du système de suspension permettent une rotation latérale en douceur des roues avant pour la direction du véhicule.
Selon les lois du mouvement de Newton, toutes les forces ont à la fois une magnitude et une direction. Une bosse sur la route fait monter et descendre la roue perpendiculairement à la surface de la route. L’ampleur, bien sûr, dépend si la roue heurte une bosse géante ou minuscule
. Quoi qu’il en soit, la roue de la voiture subit une accélération verticale lorsqu’elle passe au-dessus d’une imperfection.
Les amortisseurs utilisés dans le système de suspension absorbent les chocs fournis par les conditions de route difficiles et rendent la conduite douce pour les passagers et les bagages à l’intérieur de l’habitacle.
Quels sont les types de système de suspension dans l’automobile ?
La suspension d’une voiture fait partie du châssis, qui comprend tous les systèmes importants situés sous la carrosserie de la voiture.
Sur la base du mouvement relatif entre les deux pneus avant et arrière, il existe 2 types de systèmes de suspension :
1. Suspensions non indépendantes ou dépendantes
Système de suspension dans lequel les roues droite et gauche de la paire de roues avant et arrière sont reliées à un essieu plein de telle sorte que le mouvement ascendant dû au choc d’une roue de la paire de roues avant et arrière entraîne un léger soulèvement dans l’autre.
Dévisser l’axe solide du tube, etc. Les types de suspensions sont des exemples de suspensions dépendantes
Ce type de suspension est utilisé dans de nombreux vieux camions dont les paires de roues avant et arrière sont reliées par un essieu plein.
2. Suspension indépendante
Système de suspension dans lequel les quatre roues du véhicule sont libres, c’est-à-dire qu’il n’y a pas de mouvement relatif entre les paires avant et arrière des roues, ce qui signifie que les quatre roues sont reliées indépendamment au châssis et que lorsqu’une bosse vient du côté droit ou gauche du véhicule, la roue en contact avec la bosse monte sans provoquer de levage dans la deuxième roue latérale.
Double triangulation, mac-pherson, etc. Les types de suspensions sont l’exemple de la suspension indépendante.
Les voitures de formule 1 qui utilisent des suspensions à double triangulation et les voitures particulières normales utilisent des suspensions indépendantes.
Le principal avantage de l’utilisation de ce type de suspension est que la surface de contact entre la route et l’une ou l’autre des roues est maintenue en permanence, ce qui est le besoin fondamental de stabilité du véhicule.
Comment fonctionne un système de suspension dans l’automobile ?
Un amortisseur est essentiellement une pompe à huile placée entre le châssis de la voiture et les roues. Le support supérieur de l’amortisseur est relié au châssis (c.-à-d. le poids suspendu), tandis que le support inférieur est relié à l’essieu, près de la roue (c.-à-d. le poids non suspendu). Dans une conception à deux tubes, l’un des types d’amortisseurs les plus courants, la monture supérieure est reliée à une tige de piston, qui à son tour est reliée à un piston, qui à son tour repose dans un tube rempli de liquide hydraulique. Le tube intérieur est connu sous le nom de tube de pression, et le tube extérieur est connu sous le nom de tube de réserve. Le tube de réserve stocke l’excès d’huile hydraulique.
Lorsque la roue de la voiture rencontre une bosse sur la route et que le ressort s’enroule et se déroule, l’énergie du ressort est transférée à l’amortisseur par le support supérieur, puis par la tige du piston et dans le piston. Des orifices perforent le piston et permettent au fluide de s’écouler à mesure que le piston monte et descend dans le tube de pression. Comme les orifices sont relativement petits, seule une petite quantité de liquide, sous forte pression, passe à travers. Cela ralentit le piston, ce qui ralentit le ressort.
Pour mieux comprendre le fonctionnement de la suspension indépendante, prenons l’exemple de la suspension des voitures de formule 1 où l’on utilise des suspensions à double triangulation avec ressorts hélicoïdaux.
1. Suspensions indépendantes
Dans les voitures de formule 1, on utilise des suspensions indépendantes à double triangulation dans lesquelles les 4 pneus de la voiture sont indépendants pour se déplacer, c’est-à-dire qu’il n’y a aucun mouvement relatif entre eux.
Supposons que la bosse se trouve du côté gauche du véhicule et qu’au moment où le pneu avant gauche entre en contact avec lui.
- Lorsque le pneu gauche de la voiture heurte la bosse de la route le pneu avant gauche se soulève vers le haut et comme il n’y a pas de connexion entre le pneu droit et le pneu gauche ou avant et le pneu arrière, ce mouvement ascendant est limité à la roue avant gauche.
- Le choc produit par cette bosse de route est absorbé par le ressort de compression et les amortisseurs utilisés entre la mâchoire d’attelage de la roue et le cadre principal, ce choc est absorbé directement ou par les routes de poussée qui transfèrent le choc de la mâchoire d’attelage à l’amortisseur.
- La rigidité du ressort et des amortisseurs utilisés dans les suspensions indépendantes à double triangulation est responsable du maintien de la traction de la roue de la voiture avec la route.
2. Suspensions non indépendantes ou dépendantes
Pour comprendre le fonctionnement d’un système de suspension dépendant, prenons l’exemple d’un système de suspension utilisé dans un camion en Inde, c’est-à-dire un essieu plein ou un essieu moteur avec ressorts à lames.
Dans les camions, on utilise un type de suspension dépendant du type de camion dans lequel des paires de roues avant et arrière sont reliées par un essieu plein, de sorte que le mouvement ascendant d’une roue provoque un léger soulèvement dans l’autre.
Les modalités de ce type de suspension sont les suivantes :
- La paire de roues avant et la paire de roues arrière sont reliées à l’essieu moteur plein sur lequel repose le châssis du camion, entre l’essieu plein et le ressort à lames du châssis qui assure l’amortissement de l’amortisseur.
- Supposons que la bosse se trouve au pneu gauche du camion, cette bosse de route face au pneu gauche du camion essaie de soulever la roue gauche du camion.
- Lorsque cette roue se soulève en raison du choc de la route, l’essieu plein qui lui est attaché se soulève également et la force générée par la roue en raison de son mouvement ascendant est transférée à la roue droite correspondante (car les deux sont solidaires de l’essieu moteur) qui tente à son tour de la soulever légèrement.
- Les ressorts à lames utilisés entre l’essieu et le châssis principal absorbent les chocs produits par la bosse de la route.
- Lorsque le camion est confronté à un choc routier, les ressorts à lames, qui sont précontraints d’une manière spéciale, tentent de retrouver leur forme d’origine, c’est-à-dire de se redresser, ce qui à son tour absorbe le choc routier.