Notions de suspension

Chaque année, l’équipe du Guide de l’auto s’efforce de préparer un bouquin qui résume l’ensemble de l’offre automobile neuve sur le marché canadien. Chaque véhicule est scruté dans ses moindres détails et chaque chroniqueur réalise un essai routier exhaustif du modèle pour ensuite pondre une évaluation objective et complète. Avec ce texte, une fiche technique est dressée qui présente les données complètes du modèle. Mais bien que la signification de chaque rubrique soit décrite dans une légende, certains points restent sans explication. C’est notamment le cas de la suspension des véhicules.

Or donc, pour chaque modèle, une donnée spécifie le type de suspension avant et arrière. Elle est principalement de trois valeurs : indépendante, semi-indépendante et à essieu rigide. Toutefois, contrairement à d’autres publications, le Guide de l’auto propose en plus la configuration de cette suspension. C’est pourquoi on retrouve une panoplie de nomenclatures, qui ne sont pas toujours significatives pour le lecteur. Voici donc une brève explication des suspensions les plus souvent utilisées et qui permettra de comparer plus facilement les véhicules entre eux.

Il est évidemment bien important de définir ce que l’on entend par suspension. C’est en fait un ensemble de trois éléments essentiels qui assurent une interaction optimale entre les masses suspendues (le châssis et l’habitacle) et les masses non suspendues (les pneus et les freins). On retrouve donc un dispositif de liaison entre les deux types de masses (les bras, triangles et barres), un ressort et un amortisseur. Dans bien des cas, l’amortisseur se trouve à l’intérieur du ressort, sur un même axe. Les trois types de suspension les plus fréquemment utilisées sur les automobiles à usage personnel sont la suspension indépendante, la semi-indépendante et l’essieu rigide.

Indépendante : On définie la suspension indépendante comme étant celle dont la partie gauche est séparée de la partie droite sur un même essieu. La plupart des voitures de moyens et grand format adopte cette configuration. Si le train avant et le train arrière présentent des suspensions indépendantes, on parle alors d’une suspension indépendante aux quatre roues.

Semi-indépendante : Elle reprend essentiellement la configuration indépendante à la différence que les extrémités sont reliés, habituellement une poutre de torsion. La Chevrolet Aveo en est un bon exemple.

Essieu rigide : Ce type de suspension est majoritairement utilisé sur le train arrière. Les parties gauche et droite sont liées par une barre rigide. C'est une suspension économique et qui prend peu de place dans l’habitacle de la voiture, ce qui explique son utilisation. On retrouve un essieu rigide sur le Jeep Liberty et la Ford Fiesta. La difficulté de mise en place d'une direction efficace rend son utilisation plus compliquée sur le train avant. Néanmoins, quelques véhicules, surtout hors route, utilisent deux essieux rigides, notamment le Jeep Wrangler et le Mercedes-Benz Classe G.

L’animation suivante montre parfaitement la relation qui existe entre le châssis (la masse suspendue), le ressort et l’amortisseur. Différentes configurations sont montrées.

http://www.sciences.univ-nantes.fr/physique/perso/gtulloue/Meca/Oscillateurs/suspension.html

On distingue un grand nombre de configurations de suspensions. En pratique, leurs utilisations dépendent en grande partie de la charge à transporter, des coûts de fabrication et du type de véhicule. Voici une présentation de quelques configurations parmi les plus utilisées.

MacPherson

La majeure partie des automobiles sur le marché mondial utilise comme suspension avant la jambe de force. Souvent appelé suspension de type MacPherson, elle est très utilisée sur la voiture de série, le système étant très simple et donc peu coûteux. La jambe de force réunie l’amortisseur (pour amortir le mouvement du ressort) et le ressort (qui fait le travail d’amortir le choc). Il est également très efficace dans la mesure où il maintient le pneu perpendiculaire au sol. Ce type de suspension est très filiforme mais souvent long. Le nom de MacPherson fut attribué à ce type de suspension en l’honneur de son inventeur, Earle S. MacPherson.

Multibras

C’est en fait une suspension qui comporte plusieurs bras d’ancrage. Le multibras se distingue des autres suspensions par le fait que la roue est reliée au châssis par au moins quatre liens (bras ou bielle) indépendants. Cette multiplicité de liens confère un avantage en termes de comportement routier et de filtrage. On utilise surtout cette configuration sur des modèles à caractère sportif dont la Audi A4.

Double triangulation (Double wishbone)

À la manière de la suspension de type MacPherson, on y exploite des triangles. Mais cette fois-ci, on en utilise deux, un supérieur et un autre inférieur. Le châssis est raccordé par quatre rotules, soit deux par triangle. L’amortisseur et le ressort sont fixés à l'aide d'une rotule sur un seul des deux triangles. La double triangulation permet surtout de garder la même géométrie du pneu lorsque l'amortisseur est comprimé, ce que ne permet pas la jambe de force MacPherson. Ce type de suspension se retrouve sur la majorité des voitures de compétition et des voitures haut de gamme (GT). Son intérêt réside dans l'infinité de réglages possible en fonction des points d'ancrage des différentes rotules. On l’utilise notamment sur les Acura RL et TSX mais également sur l’Infiniti QX56.

Barre ou poutre de torsion

Plus compacte que le ressort hélicoïdal, mais plus longue, cette solution est adaptée au train arrière des petits véhicules à traction ou à fond plat. Il peut s'agir d'une seule barre soutenant les deux roues, mais aussi de deux barres indépendantes. La barre de torsion est un des ressorts les plus simples. Si on néglige les extrémités, sa partie active est une barre pleine ou un tube. L'une des extrémités de la barre est encastrée et considérée comme fixe, l'autre, dite libre, est reliée aux éléments mobiles. (Chevrolet Cobalt, Hyundai Accent, Nissan cube)

Ressorts hélicoïdaux

Ce type de ressort est également appelé « ressort à boudin ». La partie active du ressort (milieu) comporte un fil enroulé selon une hélice régulière, alors que les parties inactives (aux extrémités) servent à supporter l’assise et à assurer la liaison avec les éléments. Souvent jumelés à l’essieu rigide, ce sont les ressorts traditionnels que l’on retrouve sur la plupart des véhicules de masse plutôt importante comme les véhicules utilitaires sport. À l’intérieur de ce ressort se trouve l’amortisseur qui profite des mêmes points d’ancrage que le ressort. (Chevrolet Equinox)

Ressorts à lames

Souvent jumelé à l’essieu rigide, le ressort à lames consiste en une série de lames superposées de longueur de plus en plus faible et disposé selon la forme d'une pyramide inversée. Les extrémités de la lame la plus longue constituent les points d'ancrage au véhicule alors que la roue est jointe au centre des lames. L'avantage de cette solution est la simplicité de l'installation, l'essieu étant directement tenu et guidé par le ressort. (Hummer H3, Nissan XTerra)

Suspension pneumatique

La suspension à air est constituée de coussins en caoutchouc gonflables qui remplacent les ressorts conventionnels. La hauteur du châssis est gérée par une commande reliée à l'essieu ou par un système électronique pour les dispositifs plus évolués. Ce type de suspension améliore le confort en plus de permettre un ajustement manuel de la garde au sol du véhicule. La suspension pneumatique est souvent utilisée sur l'essieu arrière mais dans quelques cas, elle l’est aussi sur les quatre roues. (Mercedes-Benz Classe GL)

http://www.unavenirquiroule.be/etudiants/default.aspx?id=122&category=2

D’autre types de suspensions existent et sont proposés essentiellement sur des modèles dont l’utilisation dicte un choix particulier de suspension. On retrouve donc différentes adaptations de suspensions existantes, entre autre, la pseudo-MacPherson, la jambe de force Chapman, la suspension Christie et la suspension semi-active.