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vendredi 24 avril 2009

Tableau de bord



Le tableau de bord ou combiné d'instruments est constitué d'un ensemble d'indicateurs et de témoins qui renseignent le conducteur d'un véhicule automobile (voiture, camion, moto, bateau, etc.) sur le fonctionnement

du moteur et sur les paramètres de conduite (vitesse instantanée, température extérieure). Il est le plus souvent situé face au conducteur ou pilote, mais dans certains cas, les afficheurs sont situés au milieu de la planche de bord (comme sur les Toyota Yaris, Renault Espace ou Renault Twingo).

En ce qui concerne les voitures particulières, certains indicateurs sont imposés par la législation et d'autres sont fournis à la discrétion du constructeur. Le plus souvent, la richesse et la variété des informations proposées dépendent de la version du modèle dans la gamme. Ainsi, les versions les plus huppées d'un modèle disposent d'indicateurs de confort ou de fonctions évoluées (comme par exemple un ordinateur de bord).













Les indicateurs

Jusqu'aux années 2005, la richesse du combiné d'instruments évoluait réellement entre les versions basses et hautes d'un modèle, mais c'est moins le cas aujourd'hui du fait du mouvement de standardisation. La plupart des modèles contemporains proposent donc un certain nombre d'indications standard :

  • La vitesse instantanée exprimée en kilomètres par heure (km/h) ou en miles par heure (mph), par l'intermédiaire d'un tachymètre



La vitesse de rotation de l'arbre principal du moteur exprimée en milliers de tours par minute (tr/min ou rpm), grâce au compte-tours (qui est lui aussi un tachymètre)




















  • Le kilométrage parcouru (km), par un totalisateur ou odomètre (le plus souvent complété par un totalisateur partiel)
  • Le niveau de carburant (exprimé la plupart du temps en subdivisions de la contenance du réservoir)

















La température du liquide de refroidissement moteur en degrés celsius (°C)






Les témoins d'alarme, d'alerte et de signalisation

Ces indicateurs sont complétés par la présence d'un certain nombre de témoins, en nombre très variable selon les constructeurs et les modèles. Ces témoins peuvent être classés en trois catégories :

  • Les témoins d'alarme signalent une panne moteur imposant un arrêt immédiat ou un danger pour les passagers du véhicule
  • Les témoins d'alerte signalent la panne d'un système électronique de bord ou le besoin de faire réviser un organe du véhicule, tout en laissant la possibilité de continuer à utiliser le véhicule
  • Les témoins de signalisation signalent le fonctionnement d'un système de bord

Les couleurs utilisées renseignent partiellement sur la nature du témoin : rouge et orange pour les témoins d'alarme, orange pour les témoins d'alerte, orange, vert et bleu pour les témoins de signalisation. Voici un descriptif des témoins les plus courant par catégories. Pour certains d'entre eux, plusieurs représentations existent selon les pays ou les constructeurs. Elles sont figurées par différents pictogrammes. Dans chaque paragraphe ci-dessous, les principales représentations sont illustrées.


1. Témoins d'alarme

  • Charge batterie

Lorsque ce témoin s'allume, il signale une insuffisance de la charge de la batterie. La batterie permet d'alimenter en énergie électrique tous les dispositifs de bord (éclairage extérieur, radio, ventilation, allumage du moteur), mais elle doit être pour cela constamment rechargée. Cette charge est assurée par le moteur, au travers de l'alternateur. Celui-ci est entraîné par une courroie, qui ne tourne donc que quand le moteur est en marche. Si elle est insuffisamment tendue ou si elle casse, l'alternateur ne remplit plus sa fonction et la batterie se décharge progressivement.

Si le témoin s'allume en marche normale, il est possible de continuer à rouler jusqu'à pouvoir s'arrêter en toute sécurité. En effet, la batterie ne se décharge pas instantanément. C'est à ce stade qu'est établi le diagnostic. Faute de compétence mécanique, il est possible de rouler, à allure modérée, jusqu'au garage le plus proche.

Toutefois, une mauvaise charge de la batterie peut aussi entraîner une surchauffe moteur. En effet, la courroie qui entraîne l'alternateur sert parfois aussi à la pompe à eau qui permet le refroidissement du moteur. Si elle ne tourne plus, le moteur risque de subir de graves problèmes mécaniques (rupture du joint de culasse etc.).


  • Pression d'huile moteur



Comme pour toutes les pièces mécaniques, les organes mobiles du moteur, qui fournissent l'énergie nécessaire au véhicule, doivent être abondamment lubrifiés. Sinon, ils ne pourraient fonctionner étant donné leur grande vitesse de rotation (les moteurs à essence modernes sont capables de tourner à 6000 tours par minute, et certains modèles sportifs montent même jusqu'à 8000 tours minute).

La lubrification est donc une fonction essentielle remplie par le circuit de lubrification. Afin d'amener l'huile dans tous les endroits du moteur, on utilise une pompe à huile (de type pompe à engrenages).

Si le circuit demeure bien étanche, la pression d'huile ne doit pas chuter pendant le fonctionnement. Toutefois, lorsque le moteur n'a pas tourné pendant un certain temps, l'huile, qui est un fluide, "descend" du haut du moteur vers le carter, et la pompe met un certain temps à amener l'huile partout et à la faire monter en pression. C'est pourquoi le voyant s'allume au démarrage et s'éteint rapidement.

C'est aussi pourquoi il faut attendre un peu avant de solliciter le moteur, le temps que l'huile chauffe et atteigne ses conditions de lubrification optimale.

Si le voyant s'allume en marche, il faut immobiliser le plus rapidement possible le véhicule, et couper le moteur. Plusieurs vérifications doivent être faites moteur éteint :

- le niveau d'huile (après avoir attendu quelques minutes). S'il est insuffisant, faire l'appoint, redémarrer le moteur et voir ce qui se passe. Si le voyant reste allumé...

- ...couper le moteur et regarder sous la voiture s'il y a une fuite (trou dans le carter, par exemple). Dans ce cas, direction le garage, à l'aide d'une dépanneuse car le véhicule n'est pas en état de rouler.

Cette panne est difficile à réparer, il vaut mieux confier ce travail à un spécialiste.


  • Température du liquide de refroidissement



Ce témoin apparaît dans de très nombreuses voitures, bien que sur certains modèles il n'y ait qu'un thermomètre. Avec ou sans thermomètre, ce témoin est très important car il signale toute surchauffe du moteur. Ainsi, le conducteur peut adapter son allure et éviter la destruction de certaines parties du moteur. Dans les moteurs automobiles modernes, le bloc moteur qui contient les parties en mouvement est refroidi par eau. Comme le coeur du moteur produit de l'énergie en faisant exploser un mélange air-essence, les parties essentielles seraient détruites si elles n'étaient pas refroidies.

L'eau qui circule dans le moteur emprunte un réseau de canalisations que l'on appelle le circuit de refroidissement. Ce circuit relie le bloc moteur au radiateur qui dissipe la chaleur, et au circuit de chauffage de l'habitacle.

Les nombreuses canalisations et surtout les tuyaux de liaison sont susceptibles de se mettre à fuir, et ce d'autant plus que l'eau de refroidissement est sous pression (si ce n'était pas le cas, elle s'évaporerait).

Si ce témoin s'allume, il convient de ralentir l'allure et de mettre le chauffage à fond pour voir si la température du moteur redescend (l'air chaud est en effet prélevé sur les Durits de refroidissement du moteur). Si cela ne fonctionne pas, immobiliser le véhicule en laissant tourner le moteur au ralenti, chauffage à fond.

- vérifier le niveau d'eau de refroidissement. S'il est trop faible, couper le moteur, attendre une dizaine de minutes (le temps de laisser la température et la pression du circuit chuter), puis ouvrir le vase d'expansion précautionneusement. Faire l'appoint, redémarrer le moteur et regarder si la température baisse. Si c'est le cas, repartir en roulant doucement et en surveillant la température. Si elle remonte, il y a peut-être une fuite.

- en cas de fuite sur une Durit, compléter le niveau comme ci-dessus mais rouler avec le vase d'expansion ouvert, pour empêcher la pression de monter. Attention, l'eau s'évapore rapidement, et le niveau redescend vite. Il faut le compléter souvent.

Une température d'eau excessive peut provoquer la rupture du joint de culasse, cette avarie est donc sérieuse.

  • Niveau du liquide de freinage



Ce témoin a une double fonction d'alarme. Il signale :

  • une baisse de pression du circuit de freinage
  • un niveau de liquide de freins trop faible

Les alarmes sont très importantes, car elles indiquent que les capacités de freinage du véhicule sont affectées de manière significative. Les freins sont constitués de disques ou de tambours. C'est la pression élevée du circuit qui permet de fournir l'énergie nécessaire au freinage. Toute chute de la pression diminue l'efficacité du dispositif et doit conduire à une intervention rapide. Elle peut être le résultat d'un niveau de liquide trop faible à la suite d'une négligence d'entretien (c'est pourquoi le témoin fait double emploi).

Il peut également s'agir d'une fuite dans un point quelconque du circuit, ou de la présence d'air dans les tuyaux.

Dans tous les cas, il est impératif d'intervenir rapidement, par ses propres moyens ou par le truchement d'un garagiste.

Sur les voitures modernes, il signale également le serrage du frein de parking (frein à main).

  • Ceintures de sécurité non bouclées


Les normes de sécurité automobile deviennent sans cesse plus sévères. En effet, l'accidentologie fait des progrès, et tient compte des innovations dans les domaines de la sécurité active et passive (Air Bags, prétensionneurs...).

Les ceintures de sécurité sont devenues monnaie courante par ce processus, et sont aujourd'hui obligatoires tant à l'avant qu'à l'arrière de la voiture. Mais les habitudes sont difficiles à modifier. C'est pourquoi il a été nécessaire de forcer les conducteurs et leurs passagers à boucler leur ceinture, par un appareil préventif et répressif (amendes en cas de non utilisation du dispositif).

Dans les voitures également, le combiné s'est fait l'ennemi de l'imprudence en avertissant le conducteur de manière visuelle et parfois sonore de son "oubli". Enfin, les voitures les plus récentes (depuis 2005) sont équipées d'un témoin de ceinture non bouclée par passager.

  • Portes ouvertes ou mal fermées



Les portes des voitures disposent d'un verrouillage de sécurité et d'un cran dans lequel la portière est complètement fermée et étanche. Mais la standardisation n'est pas encore totale et les serrures peuvent être de différentes qualités. Ainsi, on peut croire avoir bien fermé la portière alors que ce n'est pas le cas.

Même si la porte ne devrait pas s'ouvrir en marche et que le vent aurait plutôt tendance à la fermer, un enfant poussant la porte peut l'ouvrir, a fortiori s'il s'appuie dessus.

C'est pourquoi ce témoin, parfois doublé d'un avertisseur sonore, avertit les passagers de la négligence. Ce témoin peut également signaler une tension trop faible de la pile alimentant la commande à distance d'ouverture des portes.

2. Témoins d'alerte

  • Niveau mini de carburant


La panne d'essence est un phénomène qui se raréfie, en grande partie grâce à la jauge de carburant et au voyant qui l'accompagne dans la grande majorité des cas. Ce témoin avertit le conducteur qu'il roule sur la réserve de carburant qui avoisine généralement les 5 litres. En revanche, l'allumage de ce voyant prend une signification nouvelle sur les voitures les plus récentes. Celles-ci sont toutes dotées d'un pot catalytique (ceci concerne donc autant les modèles essence que diesel). Le pot catalytique supporte très mal les insuffisances d'alimentation consécutives à un niveau de carburant trop faible.

Il est même susceptible d'être détruit. Ainsi, il est important de refaire le plein avant d'avoir atteint la fin du réservoir.

  • Niveau d'huile moteur



Le moteur est un assemblage de pièces métalliques qui ont un besoin impératif de lubrification sous peine de s'échauffer excessivement. L'huile que l'on place dans le carter remplit donc un rôle essentiel pour la bonne marche de la voiture. Le contrôle régulier du niveau de ce fluide fait partie des tâches de l'automobiliste consciencieux. Mais l'entretien est souvent négligé, et le niveau d'huile est pratiquement aussi mal loti que la pression des pneus... Or, si l'indication de la pression des pneumatiques se démocratise progressivement, le niveau d'huile fait déjà l'objet de plus d'attention parmi les constructeurs.

Ceux-ci proposent depuis longtemps des jauges automatiques qui jouent le rôle d'un contrôle manuel, dans une version beaucoup moins fastidieuse. Ainsi, le témoin de niveau d'huile (s'il est présent) avertit le conducteur de toute insuffisance de lubrifiant.

Dans le cas où ce témoin clignote trop longtemps, ou si l'aiguille de la jauge à huile est dans la zone rouge, il faut absolument faire l'appoint sous peine de détruire le moteur à brève échéance.

  • Anti-lock braking system (ABS)



Le témoin d'ABS permet de surveiller le fonctionnement de l'antiblocage des roues qui équipe de nombreux véhicules récents en première monte. Ce dispositif, en empêchant le blocage des roues lors d'un freinage d'urgence, permet au conducteur de garder le contrôle de la voiture et d'éviter une collision avec l'obstacle qui a provoqué son ralentissement.

L'intérêt de l'alarme est donc clair : tout dysfonctionnement de l'ABS peut avoir des conséquences très lourdes, et ce même si le système de freinage conventionnel continue a fonctionner normalement.

La panne étant généralement électronique, il convient de procéder au remplacement des éléments mis en cause après une visite de contrôle chez le garagiste, l'automobiliste n'étant pas en mesure de réparer lui-même les composants défectueux.

  • Présence d'eau dans le filtre à gazole



La combustion dans les moteurs diesel s'effectue par l'injection de carburant dans le cylindre, après compression de l'air d'admission. La qualité du gazole revêt donc une importance non négligeable dans le bon fonctionnement du moteur.

Il arrive qu'un plein dans une station service délivrant du carburant de mauvaise qualité contienne une certaine quantité d'eau. Cette eau s'accumule dans le filtre à gazole, qu'il faut par conséquent purger de manière à éviter toute mauvaise combustion du mélange, voire éventuellement une détérioration des injecteurs.

Le témoin de présence d'eau dans le filtre a gazole avertit le conducteur qu'il doit procéder rapidement à cette purge, qui s'effectue simplement en dévissant une molette à la base du filtre.

  • Usure des plaquettes de freins avant



Le témoin d'usure des plaquettes de freins avant équipe de nombreux modèles de la production française et étrangère. Il permet de surveiller l'évolution des plaquettes de freins avant, élément essentiel pour la sécurité active du véhicule.

Les plaquettes sont les éléments qui ralentissent le disque de frein, et dissipent l'énergie cinétique accumulée par le véhicule. Ce faisant, elles s'échauffent et connaissent donc une usure rapide.

Lorsque le témoin d'usure s'allume, il est important de procéder au remplacement rapide des plaquettes, sous peine de détériorer grandement les qualités de freinage de la voiture.

  • Autodiagnostic moteur



Jadis, l'automobiliste devait lui-même réguler des paramètres comme l'avance à l'allumage (manette au volant qu'il fallait amener au point juste indépendamment de l'accélérateur). Puis sont arrivées les régulations automatiques, mécaniques ou électroniques. Aujourd'hui, le conducteur n'est même pas tenu de savoir ce qu'est l'avance à l'allumage.

Mais, comme partout, l'électronique a un défaut : la panne, si rare soit elle, est difficile à diagnostiquer. Les garagistes disposent d'un système d'analyse de l'allumage électronique, qui se raccorde au moteur par l'intermédiaire d'une prise dite de diagnostic, dont disposent toutes les voitures modernes.

D'ailleurs, depuis l'apparition de l'injection mono ou multipoint en série (couplée au pot catalytique sur les voitures essence postérieures au 1er janvier 1993, et diesel postérieures au 1er janvier 1996), les combinés d'instruments proposent un témoin d'autodiagnostic, qui indique par son clignotement ou son allumage prolongé un défaut du système d'allumage ou d'injection.

Ce témoin avertit également le conducteur que le système de dépollution ne fonctionne pas correctement, puisque la combustion ne se fait plus dans les conditions optimales. Il est donc important de remédier à la panne rapidement, sous peine de détériorer des organes comme le pot catalytique.

  • Antidémarrage codé



De nombreux véhicules personnels proposent en série un dispositif d'antidémarrage codé. Ces systèmes assurent une protection efficace de la voiture, puisqu'il faut composer un code secret pour démarrer le moteur.

Les systèmes les plus évolués proposent un codage par transpondeur, ce qui signifie que le code est contenu dans la clef de contact, et que le conducteur peut démarrer directement.

La plupart des constructeurs ont adopté cette solution beaucoup plus confortable que le clavier. Le témoin d'antidémarrage s'éteint dès que la reconnaissance du code est terminée, avertissant le conducteur qu'il peut démarrer. A l'inverse, s'il reste allumé, le véhicule n'est plus protégé et il faut procéder à une réparation du dispositif.

3. Témoins de signalisation

  • Frein à main serré



Le témoin de frein à main serré est apparu pour éviter un oubli aussi fréquent que dangereux. Comme son nom l'indique, il signale que le frein à main est serré ou mal desserré. Il a une grande utilité, car la commande du frein à main est indépendante de la pédale de freins.

Ainsi, lorsqu'il reste serré, le conducteur ne s'en aperçoit pas et roule en détériorant les plaquettes de freins arrière. Sur certains modèles plus anciens, ce témoin est couplé avec le témoin de niveau de liquide de freinage.

  • Feux de position - de croisement - de route

A leurs débuts, les automobiles étaient équipées de véritables lanternes, aussi peu efficaces que fiables. Avec l'amélioration conjointe des ampoules, des dynamos et des batteries au plomb, les phares modernes ont vu le jour.

La surface des projecteurs est devenue complexe, de manière à ce qu'ils n'éclairent qu'une partie de la route, à savoir celle qu'emploie le véhicule. Les phares halogènes, puis au xénon ont remplacé progressivement les ampoules à filament de base, rendant l'éclairage encore meilleur. Le futur s'annonce sous l'auspice du couplage des lampes au xénon et des diodes électroluminescentes (DEL).

Tous ces phares nécessitent une bonne information au conducteur afin que celui-ci ne fasse pas la confusion entre feux de croisement et de route, par exemple.

a) Les feux de position



Ce témoin, comme son nom l'indique, accompagne l'entrée en service de l'éclairage extérieur. Le combiné, les commandes de planche de bord, les veilleuses avant et arrière s'illuminent, ainsi que la plaque minéralogique.

b) Les feux de croisement


Ce témoin signale le passage en feux de croisement.

c) Les feux de route


Ce témoin signale le passage en feux de route. C'est le seul témoin bleu courant des combinés actuels, ce qui le rend très reconnaissable.

d) Projecteurs antibrouillard avant - Feux antibrouillard arrière




Les feux antibrouillard sont bien utiles quand les conditions de visibilité se dégradent. Ils n'éclairent pas loin mais signalent le véhicule, et - pour les projecteurs avant - illuminent le bas côté.

Les feux antibrouillard arrière sont devenus obligatoires, au moins d'un côté du véhicule (ce qui explique que sur nombre de véhicules, l'on trouve d'un côté le feu antibrouillard et de l'autre, le feu de recul).

Les témoins d'allumage de ces feux sont également utiles car un oubli peut être passible d'une amende. En effet, les feux antibrouillard sont éblouissants et gênent les autres usagers de la route.

Ces pictogrammes sont standard, le témoin de feux antibrouillard avant est vert, et le témoin de feux antibrouillard arrière est orange.

  • Désembuage de la lunette arrière



Les passagers d'un véhicule, en respirant à l'intérieur, modifient le taux d'humidité de l'habitacle et embuent les vitres. Il existe deux manières de désembuer ces vitres : insuffler de l'air chaud ou sec.

Un habitacle chaud s'embue moins facilement. Une voiture climatisée offre le double avantage de proposer un air chaud et sec. La lunette arrière, isolée des aérateurs, se désembue grâce à l'action de petites résistances fournies en série.

Le témoin a son utilité car ces dispositifs consomment beaucoup d'énergie. L'oubli est moins aisé, au plus grand bénéfice de la batterie. Toutefois, nombre de ces dispositifs sont équipés d'une mise hors-tension automatique, qui intervient généralement au bout de dix ou douze minutes.

Sécurité passive

La sécurité passive désigne tous les éléments mis en jeu, par exemple dans la conception d'un bâtiment ou d'un véhicule afin de prévenir l'accident ou d'en réduire les conséquences lorsqu'il n'a pu être évité ; par opposition à la sécurité active dont le but est de prévenir la survenue d'un accident.

Les principaux éléments de la sécurité passive sont :

  • Les dispositifs de signalisation passive (réflecteur radar sur un bateau), dispositif rétro-réfléchissant permanents et ne nécessitant pas de source d'énergie embarquée, (tels que les catadioptres sur des véhicules).
  • Des dispositifs tels que la ceinture de sécurité, parfois considérée comme relevant de la sécurité active, car nécessitant un acte (boucler sa ceinture) de la part des passagers ou du conducteur

Structure de l'avant d'un Renault Scénic.
  • La déformation de la structure conçue pour absorber un maximum d'énergie lors de l'impact, tout en conservant intact l'habitacle. Lors d'un crash-test de voiture, ce phénomène est bien visible : alors que l'avant de la voiture se déforme complètement, l'habitacle reste relativement préservé pour mieux protéger ses occupants.
  • Les coussins gonflables de sécurité interviennent également afin de minimiser les dommages dus au choc entre les passagers et l'intérieur du véhicule. Ils sont utilisés en combinaison avec les ceintures à prétensionneurs pyrotechniques. Celles-ci commencent par plaquer le passager à son siège, puis relachent progressivement leur effort afin d'accompagner le ralentissement du buste et de la tête. Le but étant d'obtenir une décélération la moins brutale possible pour le corps.

Ce terme est parfois aussi utilisé dans le domaine de la sécurité civile, désignant les éléments de sécurité non dépendants des forces de l'ordre ou de la structure militaire (ex : le réseau des abris anti-atomique en Suisse).

Système à carburant

Le système à carburant est destiné à recevoir, à stocker et à délivrer le carburant d'un véhicule automobile sous forme liquide ou gazeuse.

Composition

Le système à carburant est généralement constitué des éléments suivants :

  • bouchon et tubulure de remplissage ;
  • réservoir à carburant ;
  • système de gestion des vapeurs ;
  • pompe à carburant, filtre et jauge ;
  • ligne d'alimentation moteur.

Le système intègre également selon les normes en vigueur des systèmes de dépollution : le canister à charbons actifs pour les véhicules à essence ainsi qu'un système de dosage d'additif, pour véhicules à motorisation diesel, pouvant servir notamment de catalyseur à la combustion des suies dans le filtre à particules.

La grande majorité des réservoirs à carburant stockent des essences ou des gazoles sous forme liquide ; ils sont réalisés en matière plastique (polyéthylène haute densité monocouche pour les réservoirs à gazole, fluoré ou multicouche (polyéthylène, adhésif, barrière, adhésif, polyéthylène) pour les réservoirs à essence.

Règlementations

Le système à carburant est fortement règlementé, dans la plupart des pays, que cela soit au niveau de la résistance mécanique, des émissions évaporatives, de décharges électrostatiques ou encore du recyclage.

Innovations

Le système à carburant fait l'objet d'innovations régulières. Comme, par exemple :

  • la fabrication de systèmes à émissions émission quasi-nulles, répondant aux règlementations les plus sévères (californiennes, appelées PZEV -Partial Zero Emission Vehicles-) ;
  • le développement de têtes de remplissage sans bouchon (tête à obturation intégrée) ;
  • l'intégration d'un système de dosage d'additif de très grande précision (5 mL).

Avantages des réservoirs en matière plastique

Le réservoir en matière plastique s'est substitué à grande échelle au réservoir métallique pour les raisons suivantes :

Satisfaction de l'utilisateur

La flexibilité de la technique de fabrication des réservoirs en matière plastique permet de réaliser des formes très complexes utilisant tous les espaces disponibles sous le véhicule en maximisant l'autonomie du véhicule. De plus, grâce à l'utilisation des matières plastiques, la corrosion, interne et externe, est absente.

Bilan environnemental

Le polyéthylène est totalement recyclable, tant par voie mécanique que thermique. Les études d'éco-bilans ont démontré la supériorité des systèmes en matière plastique dans des analyses du "puits à la roue" ("well to wheel") qui intègre l'ensemble de la chaîne, depuis l'extraction du pétrole jusqu'à la fin de vie du véhicule.
Le gain de poids des systèmes en matière plastique contribue à la réduction de la consommation en carburant et donc à la production de CO2. Les bio-carburants ne posent pas de problème de compatibilité chimique ou de corrosion.

Sécurité

Le polyéthylène peut subir des allongements très importants (plusieurs dizaines de %) en cas d'impact sans rupture, ce qui confère au réservoir des propriétés supérieures en termes de résistance au crash. De même, sa faible conductibilité thermique réduit le transfert de chaleur et donc de vaporisation et de mise sous pression du réservoir en cas d'incendie sous le véhicule.

Système d'allumage à étincelle perdue

Un système à étincelle perdue est un système d'allumage qui concerne certains moteurs à quatre temps à allumage commandé. Les bougies d'allumage créent simultanément deux étincelles, une dans le cylindre en fin de phase d'admission et une autre dans celui qui est en phase d'échappement. Cette conception est plus simple que le système d'allumage conventionnel, mais les étincelles surnuméraires réduisent la durée de vie des composants (rupteur, bougies d'allumage).

Quelques exemple de moteurs utilisant cette conception: Certains moteurs V6 Buick, moteurs V-Twin d'Harley Davidson, moteurs à refroidissement à air BMW, moteurs de Citroën 2CV, moteurs B de Mazda, moteurs TU de PSA, et certains moteurs Ford. Beaucoup de moteurs de motos Honda et Kawasaki utilisent ce système pour des raisons de gains de place.

Beaucoup de moteurs quatre temps monocylindres utilisent également ce système. Il y a seulement une étincelle à la fois, mais deux durant le cycle complet. En effet, la magnéto de ces moteurs est montée sur le volant moteur, il se produit ainsi une étincelle à chaque révolution de moteur, soit deux dans le cycle moteur complet. Bien entendu, il n'y a qu'une seule phase propulsive dans le cycle complet.

Suspension oléopneumatique

La suspension oléopneumatique est un type de suspension sans ressort mais fonctionnant à l'aide de pistons contenant de l'huile et un gaz.

Inventeur

  • Elle fut inventée par George Messier qui l'utilisa dans sa voiture "sans ressort" (1925). Seulement 150 voitures furent vendues.
  • Le système a été adapté pour la Citroën 15H (1954) et la Citroën DS (1955). Dans l'adaptation de Citroën, le fluide hydraulique est sous pression et l'air est inerte. Cette technologie est connue en tant que "hydropneumatique." Le système Citroën règle automatiquement la garde au sol, indépendamment de la charge.
  • 1966 Mercedes-Benz 300SEL 6.3 et 1988 Lincoln aux États-Unis ont une 'suspension à air' très semblable au système Messier.
  • Messier l'utilisa pour les trains d'atterrissage des avions.

Principe

  • L'élément oléopneumatique combine les fonctions de suspension et d'amortissement.
  • Il est composé d'un cylindre dans lequel coulisse un piston, sur lequel s'appuie l'essieu. Le piston est rempli d'une huile haute pression incompressible (huile LHM). Le cylindre est coiffé par une sphère compartimentée par une membrane en élastomère. La partie supérieure de la membrane est remplie par un gaz sous pression. La partie inférieure remplie d'huile LHM communique avec le cylindre à travers une tuyère de petit diamètre. L'huile LHM est maintenue en pression (140 à 175 bar) par une pompe hydraulique haute pression située dans le compartiment moteur.
  • Au démarrage du véhicule, la pompe met sous pression l'huile qui est distribuée au cylindre via un circuit haute pression. L'huile appuie sur la membrane élastomère et comprime le gaz dans la sphère. À ce moment on peut observer que le véhicule s'élève.
  • En circulation, lorsque la roue rencontre une bosse, elle appuie sur le piston qui va comprimer le gaz grâce à l'huile. Lorsque la roue revient à l'état normal, le gaz comprimé repousse le piston.
  • La fonction amortissement est assurée par la tuyère qui sépare la sphère du piston, le passage réduit, freine la circulation d'huile.

Suspension hydropneumatique

Suspension hydropneumatique: type de suspension automobile, dérivé de la suspension oléopneumatique, mis au point par Citroën et équipant les véhicules des gammes hautes et moyenne-hautes du constructeur. Elle équipe actuellement les Citroën C5 (versions haut de gamme uniquement) et C6.

Plus de 9 millions de véhicules l'employant ont été produits à ce jour. On le retrouve de façon marginale sur l'essieu arrière de certaines Rolls-Royce ainsi que sur celui des Peugeot 405 "x4" (GR, SR et Mi16 à transmission intégrale) et T16. Des systèmes semblables sont également employés sur quelques véhicules militaires comme le char Leclerc.

Comme toute autre suspension, son rôle est de filtrer les irrégularités de la route pour ne pas les transmettre à la caisse du véhicule et d'amortir les mouvements associés. En outre, l'utilisation de la haute pression hydraulique permet d'assurer une hauteur constante au dessus du sol et ce, en toutes circonstances.

Ce système utilise une pompe hydraulique, entraînée par le moteur, couplée à un accumulateur qui assure la distribution du liquide hydraulique (différent au cours du temps : LHS, LHS2, LHM, et LDS aujourd'hui sur les C5 haut de gamme et C6) sous haute pression dans tout le circuit hydraulique. Cette pression permet, suivant les véhicules et les époques, l'assistance de la direction, du freinage, de la commande de l'embrayage et de la commande de boîte de vitesses. Plusieurs améliorations à ce système ont été apportées au cours du temps : comme l'Hydractive ou encore le SC-CAR.

Histoire

Ce dispositif fut inventé par Paul Magès du bureau d'études Citroën au lendemain de la Seconde Guerre mondiale.


1954 15CVH
1954 Traction 6-H

On retiendra que le premier véhicule équipé de cette suspension hydropneumatique fut la 6-H en 1954 (Traction 15-Six-H). Seul l'essieu arrière en est équipé, le fluide hydraulique est du LHS.
Mais le premier véhicule de grande série équipée d'une suspension hydropneumatique sera la Citroën DS 19 présentée au salon de Paris 1955. La 6-H n'étant destinée qu'au test de la production d'un tel système en grande série.
À noter qu'à l'origine, Paul Magès prévoyait son utilisation sur la 2CV.
1955 DS 19

C'est donc au Salon de l'Auto d'octobre 1955 à Paris que fut dévoilée la "bombe". L'utilisation de l'hydraulique fut poussée à l'extrême. Non content d'assurer une tenue de route et un confort fantastiques et inconnus jusqu'à présent, le tout à une hauteur constante au-dessus du sol, l'utilisation de la haute pression permit aux ingénieurs de développer :
- une direction assistée (grande première),
- un freinage assisté hydrauliquement qualifié de surpuissant (la DS 19 est la première voiture à être équipée d'un circuit de freinage indépendant pour les roues avant et les roues arrières), et une régulation de la pression de freinage sur le train arrière en fonction de la charge de la partie arrière du véhicule empêchant aux roues arrières de se bloquer avant les roues avant : gage de sécurité,
- une commande de l'embrayage et une boîte semi-automatique à commande hydraulique.
1957 ID 19

L'ID 19 est destinée aux propriétaires de Traction 11 n'ayant pas les moyens de se payer la luxueuse DS 19. Elle possède un système hydraulique dépouillé : seule la suspension reste hydraulique, le freinage (ndm : jusqu'en 1961 date à laquelle il devient à assistance hydraulique), la direction ainsi que la commande de boîte de vitesses sont classiques (apparaît donc une troisième pédale pour la commande de l'embrayage). Le liquide employé est toujours du LHS rouge de première génération.
1965 LHS2

Changement de fluide sur tous les véhicules DS et ID : passage au LHS2 incolore moins corrosif que la première version.
Septembre 1966 LHM

Nouveau changement de fluide : adoption du LHM (Liquide Hydraulique Minéral) de couleur verte. Il équipera tous les véhicules jusqu'à l'apparition de la C5 en 2000.
Mercedes-Benz présente le 300SEL 6.3 avec une suspension active pneumatique conçue pour échapper aux brevets de Citroën.
1970 Citroën GS

Naissance du premier véhicule de gamme moyenne à être équipé de la suspension et du freinage hydraulique issus de l'ID.
1970 Citroën SM

À la sortie de la SM, cette dernière est équipée de la suspension et du freinage issus de sa cousine la DS ainsi que de quelques innovations : direction hydraulique à assistance variable en fonction de la vitesse et rappel asservi en ligne droite nommée DIRAVI qui équipera certaines CX et quelques rares XM, phares directionnels à commande hydraulique et non mécanique comme sur les DS d'après 1967 et à correcteur d'assiette pour empêcher les oscillations du faisceau lumineux.

La CX en position haute
1975 Citroën CX
Naissance de la CX qui succède à la DS

La CX en position basse
1982 BX
Remplacement de la GSA par la BX : elle reprend l'équipement hydraulique de la GS et dispose pour certains modèles d'une direction à assistance hydraulique. Elle adopte enfin un hayon, ce qui faisait tant défaut à la CX.
1989 XM

Naissance de la XM descendante de la CX. Elle présente une nouvelle version de la suspensionhydropneumatique nommée Hydractive. L'utilisation d'une troisième sphère par essieu couplée à l'électronique lui permet différents modes de fonctionnement : normal ou sport. Le passage automatique en mode ferme est modifié par la pression du « bouton sport » par le conducteur, en fonction de la vitesse d'entrée en virage notamment, pour un meilleur contrôle de la prise de roulis.

1989 Peugeot 405 GRx4, SRx4 et Mi16x4 puis T16 (1992)
Première et seule Peugeot équipée de la suspension hydropneumatique sur l'essieu arrière.
1993 Xantia

La Xantia (phase 1)

Elle remplace la vieillissante BX et inaugure pour les modèles haut de gamme une nouvelle version de l'Hydractive : l'Hydractive II. Cette évolution équipera aussi dans le même temps toute la gamme XM. Les autres Xantia étant équipées d'une suspensionhydropneumatique similaire à la BX. Le train avant est de type Pseudo Mc Pherson comme sur les BX, le train arrière est équipé d'une traverse déformable (ou train autodirectionnel mis au point sur les ZX).
1994 Xantia

La Xantia inaugure le système SC-MAC (Système Citroën de Maintien d'Assiette Constante). Il supprime le phénomène d'affaissement des voitures à suspension hydropneumatique lors d'un arrêt prolongé.
1995 Xantia Activa

C'est le premier véhicule au monde à virer complètement à plat grâce à l'adoption du système SC-CAR (Système Citroën du Contrôle Actif du Roulis) couplé à la suspension Hydractive II, aboutissement de 40 années de recherches lancées par Paul Magès sur l'anti-roulis. Au jour de la rédaction de cet article ce système anti roulis actif n'est repris sur aucun autre modèle de la marque.
2000 Citroën C5
Elle remplace la Xantia en attendant l'avènement de la très attendue Citroën C6 (remplaçante de la XM). Elle inaugure une nouvelle version d'Hydractive. Tout est nouveau : abandon du liquide minéral vert LHM au profit d'un liquide de synthèse LDS (Liquide de Direction et Suspension), abandon de la pompe hydraulique entraînée par le moteur au profit d'un ensemble compact pompe-accumulateur électrique, abandon du freinage assistée par le liquide hydraulique du circuit de suspension pour cause de législation européenne puisque cette dernière oblige le circuit de freinage à être complètement découplé de tout le reste (utiliser une pompe et un accumulateur supplémentaire pour ne commander que les freins serait trop cher), l'assistance de la direction est classique mais hydraulique (plus de DIRAVI sur XM), les sphères prennent la forme de soucoupe et deviennent grises tout en utilisant une nouvelle membrane en nylon dite multicouche (source Citroën), abandon des correcteurs de hauteur mécaniques, cette dernière fonction devenant électronique et permettant au véhicule de s'abaisser de 10 mm au dessus de 110 km/h et de reprendre sa position normale en dessous de 90 km/h. Sur terrain très défoncé et à faible vitesse, la hauteur du véhicule est augmentée de 20 mm. La C5 n'est pas dotée du SC/CAR (voir plus haut). Elle est dotée de l'Hydractive III et III+.
L'Hydractive III est ni plus ni moins qu'une suspension hydropneumatique classique limitée à un seul niveau d'amortissement avec contrôle de hauteur de châssis flexible (voir plus haut).
L'Hydractive III+ permet de retrouver la flexibilité de la suspension hydropneumatique Hydractive II connue sur la XM et la Xantia avec toujours le contrôle de hauteur de châssis

flexible.2006 Citroën C6

Les véhicules C6 sont équipés d'une suspension Hydractive directement issue de la Citroën C5 mais présentant quelques changements : amortissement piloté à 16 états permettant jusqu'à 400 changements d'états par seconde dont le calcul est différent pour chaque roue et tenant compte de l'évolution générale de la voiture sur la route ; une quatrième sphère équipe les essieux avant et arrière permettant une plus grande flexibilité en mode souple.

2008 Citroën C5 phase 2

La nouvelle génération de C5 abandonne la suspension hydropneumatique sur ses versions d'entrée de gamme. Elle est réservée aux versions haut de gamme (en hydractive III+) mais reste disponible en option sur les versions intermédiaires.

Fonctionnement


schéma de principe du rôle de la sphère

Au cœur du système, se trouve la pompe haute pression délivrant plus de 170 bars de pression. Le conjoncteur-disjoncteur, associé à une sphère accumulatrice, est en charge de distribuer à tous les organes du circuit un liquide hydraulique à une pression régulée entre 130 et 175 bars (suivants les versions/véhicules).


Sphère de suspension
  • Suspension : Réseau basse pression (~80 bars) maximum
  • Freinage (Prioritaire) Haute pression : 170 bars

Le principe du système est d'utiliser un gaz comme ressort (ici de l'azote) et donc de profiter de sa caractéristique de raideur non linéaire en fonction de la compression, l'amortissement étant assuré par lamination du liquide hydraulique, la séparation des deux éléments est assuré par une membrane (qui fut au début en caoutchouc puis en nylon). La configuration du système permet de compenser l'enfoncement de la suspension (compression du gaz) par le remplissage du vérin de liquide hydraulique, permettant une assiette constante quelque soit la charge, cette fonction est commandée par un correcteur de hauteur prenant comme référence la rotation de la barre anti-roulis.


Manette de réglage des hauteurs

L'utilisation de ce dispositif permit aux ingénieurs l'emploi d'une suspension de grande souplesse, gage de confort. Priorité est donnée au freinage pour qu'en cas de perte de pression, le conducteur puisse garder le contrôle de la vitesse du véhicule et s'arrêter. L'emploi de barres anti-roulis fut contraint mais contraire à la volonté de Paul Magès de mettre sur la DS un système d'anti-roulis.

Entretien

Les sphères fuient naturellement dans le temps car leur azote passe à travers le métal et la membrane. Leur durée de vie est en moyenne de 50 000 km pour les véhicules avant 2000. Elles sont de couleur verte ; sur la Xantia la C5 et la C6, leur durée de vie est passée à 10 ans ou 200 000 km. Cette nouvelle sphère dénommée SOUCOUPE par le constructeur est inspirée par sa forme. Elle est de couleur grise.


Liquide LHM

Une augmentation de la raideur de la suspension annonce "l'usure" des sphères vertes et nécessite leur recharge ou leur changement. Une augmentation soudaine de la raideur de la suspension annonce la rupture de la membrane de la soucoupe grise. Ces dernières ont la propriété de garder la pression d'azote dans les tolérances prévues sur la durée de vie annoncées plus haut. Ces dernières permettent ainsi au véhicule Citroën de conserver des caractéristiques de suspension à "l'état" du neuf garanti sur 10 ans ou 200 000 km ce qui est n'est pas envisageable avec des suspensions dites "métalliques". Le liquide hydraulique LHM est à changer tous les 60 000 km, associé au nettoyage des filtres tous les 30 000km, sa pureté étant garante de la longévité de l'ensemble du circuit hydraulique.

Avantages

  • excellente tenue de route
  • grand confort, parfaite filtration des irrégularités de la route
  • assiette constante en charge, ainsi qu'en traction (remorque, caravane, van). Le réglage en hauteur des phares devient facultatif, la tenue de route est préservée
  • le cas échéant assistance "tout confort" (direction, freinage, embrayage : automatique sur certaines DS)
  • il est possible de faire varier la hauteur de caisse : l'abaisser pour charger ou la relever pour escalader -prudemment- un trottoir, par exemple.
  • une certaine facilité d'entretien (un changement de sphères est plus rapide et plus simple que des amortisseurs de type McPherson)
  • une très grande fiabilité à partir des années 80, sous réserve bien sûr d'un entretien régulier
  • le coût d'entretien final n'est pas plus élevé qu'avec des amortisseurs classiques

Inconvénients

  • Sensation de tangage lent sur les anciens modèles (DS, GS et CX), pouvant donner le mal de mer.
  • L'entretien, s'il est accessible à un mécanicien de niveau moyen (nettoyage des filtres et vidange du circuit hydraulique), doit être suivi scrupuleusement, sous peine de dégradations graves du système : le LHM devient corrosif et agressif avec le temps. L'entretien oublié peut donc coûter très cher.
  • Une perte totale de pression interdit à la voiture de rouler. Les organes lâchent dans l'ordre suivant : la direction assistée, la suspension AR puis AV et les freins en dernier). Mais avant d'arriver a cette extrémité, le voyant d'alerte hydraulique et le voyant "Stop" seraient allumés depuis longtemps ! Une telle panne est cependant très rare et résulte le plus souvent d'un grave manque d'entretien.

Impact sur Citroën

Grâce à la suspension hydraulique, Citroën s'est forgé à l'époque une image de marque basée sur l'innovation.

Ce système est revenu très cher à Citroën : en effet, bien qu'ayant des caractéristiques exceptionnelles, ce type de technique hydraulique ne s'est pas répandue dans l'automobile autant qu'on aurait pu l'attendre : en fait, les contraintes de fabrication en série sont très lourdes (usinage des pompes à la fraction de micron !) et chères pour des avantages minces. L'hydraulique tend à être remplacée par l'électrique de puissance alliée à l'électronique.

Impact sur le monde

Les vingt ans d'avance de la DS ne sont plus et les autres constructeurs ont partiellement rattrapé leur énorme retard concernant le confort et surtout la tenue de route des véhicules.

Suspension de véhicule

Les suspensions sur un véhicule, sont les éléments permettant de relier les masses non suspendues (typiquement la roue, les systèmes de freinage, d'entraînement de roue, etc) aux masses suspendues (typiquement le châssis, le moteur et tous les composants du véhicule fixés au châssis).

L'utilisation de la suspension est imposée par les irrégularités de la surface sur laquelle se déplace le véhicule. Elle en diminue l'impact sur l'engin, évitant des ruptures et une usure excessive, améliorant le confort de conduite et maintenant le contact entre les roues et le sol malgré ses irrégularités : condition indispensable à la tenue de route. Par ailleurs le fait qu'un véhicule possède une masse nécessite l'utilisation d'un mécanisme de rappel pour éviter que le système ne s'affaisse indéfiniment au fur est à mesure des aspérités du terrain.

Ainsi, la suspension se compose d'un dispositif de liaison entre les « masses non suspendues » et les « masses suspendues », d'un ressort et éventuellement d'un amortisseur. Dans certains cas, le bras de suspension est aussi appelé « triangle de suspension », dénomination due à sa forme.

On distingue aussi les suspensions « indépendantes », sur un même essieu la partie gauche est séparée de la partie droite, des suspensions « essieux rigide » où les parties gauche et droite sont liées.

Certaines explications peuvent nécessiter la lecture au préalable de l'article géométrie de suspension notamment pour les véhicules terrestres.

Différents types de suspension

Glossaire :

  • porte-fusée : aussi appelé « porte-moyeu », c'est la partie mécanique qui supporte le roulement mécanique et donc indirectement le moyeu (ou fusée). Elle supporte également la partie fixe du freinage. C'est aussi cette pièce qui est orientée lors d'une action sur la direction.
  • triangle : bras de suspension typique des suspensions MacPherson et double triangulation.
  • train avant/arrière : système complet de suspension avant ou arrière (incluant les parties mécaniques de gauche et de droite).
  • barre anti-roulis : système limitant le roulis du véhicule en assurant une connexion souple entre les composants gauche et droit d'un train.

On distingue un grand nombre de suspensions. En pratique, leur utilisation dépend en grande partie de la charge à transporter, des coûts de fabrication et du type de véhicule.

Suspension de type MacPherson


Suspension de type MacPherson utilisée en automobile

C'est la plus utilisée des suspensions en automobile aujourd'hui, elle est de type « indépendante ». Elle se compose d'un bras de suspension (ou triangle) unique. La jonction entre les masses suspendues et non suspendues est effectuée par une rotule côté roue et un axe côté châssis (pour permettre différents réglages). Un système d'amortisseur et ressort est fixé de manière rigide au porte-fusée.

Ce type de suspension est très répandu dans la voiture de série, le système est simple donc peu coûteux. Il est également très efficace dans la mesure où il maintient le pneu perpendiculaire au sol ; quand l'automobile prend du roulis, il y a « prise de carrossage négatif à l'enfoncement ». Cela assure une très bonne tenue de route latérale. Les trains avant des voitures de « Monsieur tout le monde » en sont équipés. On y adjoint généralement une barre anti-roulis pour améliorer le comportement physique du châssis.

Earl S. MacPherson était un ingénieur né au Royaume-Uni. Après avoir travaillé à la division Chevrolet de General Motors aux États-Unis, il est venu en France pour travailler à la division européenne du constructeur Ford, c'est là qu'il a développé son système de suspension, utilisé d'abord sur la Ford Vedette en 1949.

Suspension à pont oscillant


Suspension de type pont oscillant utilisé sur le train arrière automobile

Ce type de suspension est très exploité en automobile, il est de type « essieu rigide ». Il n'y a qu'un seul bras de suspension en forme de fourche. La partie entre les deux branches est plus ou moins souple en torsion ; cette souplesse intervenant pour limiter la prise de roulis. Les masses non suspendues gauche et droite sont fixées sur le pont arrière, en bout des branches. On utilise un axe monté sur roulement mécanique pour les roues. Les masses suspendues sont fixées à la partie entre les deux branches à l'aide d'un axe. Un système d'amortisseur et ressort est fixé à l'aide d'une rotule sur le bout des branches.

Ce type de suspension se trouve sur les trains arrières de la voiture de série. La « prise de carrossage » est nulle à l'enfoncement de la suspension. C'est une suspension économique, ce qui explique son utilisation. La difficulté de mise en place d'une direction efficace interdit son utilisation sur le train avant. Sur certains types de voiturettes légères à propulsion, le moteur peut y être fixé. Cette suspension s'accorde particulièrement lorsque le système nécessite une adhérence longitudinale (motricité typiquement pour les véhicules à propulsion).

Suspension à double triangulation


Double triangulation et amortisseurs « inboard » sur un proto 2 litres

Suspension de type double triangulation utilisée en compétition automobile

C'est ce qui se fait de mieux en automobile, elle est de type « indépendante ». À l'instar des suspensions MacPherson, on y exploite des triangles. Mais cette fois-ci, on en utilise deux, un dit supérieur et l'autre dit inférieur (par rapport au sol). Le porte-fusée est raccordé par deux rotules, une au triangle inférieur, l'autre au triangle supérieur. Le châssis est raccordé par quatre rotules, soit deux par triangle. Un système d'amortisseur et ressort est fixé à l'aide d'une rotule sur un des deux triangles. On appelle parfois cette suspension « suspension à parallélogramme déformable ».

Ce type de suspension se retrouve sur la majorité les voitures de compétition et les voitures haut de gamme (GT). Son intérêt réside dans l'infinité de réglages possible en fonction des points d'ancrage des différentes rotules. Ainsi, le carrossage, la chasse, l'antiplongée, etc, sont réglables et peuvent même être variables (voir géométrie de suspension). Mais aussi, à l'inverse de la suspension de type MacPherson, elle assure une meilleure motricité en fonction des réglages appliqués au train. Comme pour la suspension MacPherson, on associe une barre anti-roulis pour améliorer le comportement physique du châssis.

Suspension coulissante


Suspension coulissante sur une CMR

C'est une suspension ou la roue peut se déplacer par coulissement dans un guide. L'ensemble de la structure est rigide.

Cette suspension a longtemps équipé les motocyclettes, où elle a été remplacée par la suspension à bras oscillant.

Elle a l'avantage de permettre la réalisation d'un cadre plus solide (tout l'arrière est rigide), mais permet moins de débattement.

Suspension à « bras tiré » (ou bras oscillant)

Elle n'est pas très utilisée en automobile, sauf pour les charges lourdes (typiquement les remorques de camion et les chars militaires), elle est de type « indépendante ». Toutefois, son utilisation est massive pour le train arrière des véhicules de type motocyclette, où elle a remplacé la suspension coulissante à l'arrière. Elle est constituée d'un bras de suspension ; la roue et le châssis y sont chacun fixés à l'aide d'un axe. Un système d'amortisseur et ressort est fixé à l'aide d'une rotule sur le bras de suspension.

Ce type de suspension est très compact, ce qui permet l'utilisation de bras de suspension de grande dimension et ainsi de soutenir une très forte charge. Il n'y a pas de « prise de carrossage
» à l'enfoncement d'où l'utilisation pour la motocyclette et les véhicules chenillés. Ce type de suspension assure également une excellente adhérence longitudinale (motricité).

























Suspension télescopique

C'est la suspension réservée au domaine de la motocyclette et de l'aviation. Elle est installée en utilisant une paire système d'amortisseur et ressort sur le train avant des motocyclette pour permettre une orientation de la roue et limiter la déformation lors des contraintes latérales. Dans le domaine de l'aviation, on utilise un seul système d'amortisseur et ressort, l'orientation étant assurée à l'aide de deux petits bras de suspension (système appelé compas) ne jouant pas d'autre rôle que le guidage (cas également de certaines motos BMW).

Cette suspension est privilégiée pour une raison de légèreté, primordiale en aviation. Les suspensions n'aidant pas au vol, il n'est pas nécessaire d'alourdir l'aéronef avec.

Pour les mêmes raisons de légèreté, ce type de suspension est utilisé sur les motocyclettes, bien que les raisons physiques diffèrent. Dans ce cas, le but est de réduire les masses non suspendues, le train s'en trouvant plus réactif (moins d'inertie). Notons, à ce sujet, que des essais de suspension de type double triangulation ont été tentés sans succès sur motocyclette, l'intérêt étant de limiter la diminution de la chasse à l'enfoncement (voir géométrie de suspension).


Type de ressorts

Dans une suspension, les ressorts fournissent l'effort s'opposant à l'effet du poids. Le technologie est liée à la géométrie de la suspension et au savoir faire du moment.

Ressorts à lames

La suspension avec des ressorts à lames est très anciennes et était déjà largement utilisée par les carrioles, chariots et véhicules hippomobiles. L'avantage de cette solution est la simplicité de l'installation, l'essieu étant directement tenu et guidé par le ressort.

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 bridée au centre des lames.

On peut décrire ainsi les caractéristiques du ressort :

  • La plus longue lame, ou lame maîtresse, doit avoir une section suffisante pour résister seule à l'effort tranchant, ainsi que pour permettre la liaison avec les éléments extérieurs. Son extrémité n'est donc jamais triangulaire mais toujours façonnée en fonction des besoins ;
  • Pour éviter que le ressort « baille », c'est-à-dire que les lames décollent, on donne à ces dernières une courbure qui croît de la lame maîtresse, la plus longue, aux plus courtes. Il faut alors que les épaisseurs des lames aillent en décroissant, sinon on dépasserait de plus en plus largement la limite d'élasticité ;
  • L'extrémité des lames n'est jamais taillée en pointe, mais coupée droite, terminée en trapèze ou encore amincie et arrondie selon un profil parabolique.

Ressorts hélicoïdaux

Appelés aussi ressort à boudin, ces ressorts sont les plus répandus aujourd'hui. Leur géométrie et la gamme de matériaux disponible permet une bonne compacité. De plus il est facile de leur associer un amortisseur, disposé coaxialement et ancré aux mêmes points que le ressort.

Nécessairement, ils doivent être couplés à un mécanisme de suspension liant la roue au châssis, et ne peuvent pas, comme dans le cas du ressort à lames assurer seuls cette liaison mécanique.

Le raideur de tels ressorts dépend du matériau, du diamètre du fil employé, de celui de son enroulement et du nombre de spires. Il est très facile d'obtenir une gamme étendue de raideur. Cette solution est donc très avantageuse.

Barre de torsion

Plus compacte que le ressort hélicoïdal, mais plus longue, cette solution est adaptée au train arrière des petits véhicules à traction et à fond plat. C'est la solution retenue pour la Renault 4. Il peut s'agir d'une seule barre soutenant les deux roues, mais aussi de deux barres indépendantes. Dans ce cas, cela impose une différence d'empattement entre les deux cotés du véhicule, si la longueur de la barre est supérieure à la demi largeur du véhicule, comme pour la Renault 5.

La suspension oléopneumatique

Ce type de suspension se caractérise par la solution technique retenue pour réaliser les fonctions de ressort et d'amortissement. La solution consiste à remplacer le ressort et l'amortisseur, par l'association en série d'un vérin hydraulique et d'une chambre ressort à gaz.

Le vérin est relié d'une part, à la masse non suspendue (bras de suspension) et de l'autre à la caisse. Le piston, en se déplaçant par rapport au cylindre du vérin, déplace un fluide incompressible sous pression (huile) au travers de clapets amortisseurs situés à l'entrée de la sphère. La sphère est constituée de deux chambres isolées par une membrane. Une chambre contient l'huile poussée par le vérin au travers des clapets, l'autre est remplie d'un gaz sous pression. Le gaz réalise la fonction de ressort par son élasticité ; en exerçant une pression sur la membrane, il la répercute sur l'huile du vérin.

Les principaux avantages de ce système sont :

  • de procurer une sensation de confort type « tapis volant », une impression de souplesse propre à l'utilisation de gaz pour la fonction ressort ;
  • de rendre possible la variation de la garde au sol du véhicule, par une variation du volume de fluide ;
  • de permettre au véhicule de rester horizontal, et ce, quelle que soit la charge de chaque essieu.

Ce système équipe principalement les automobiles Citroën, même si certains autres constructeurs l'ont utilisé sur leur modèle haut de gamme afin de résoudre l'adéquation masse importante, confort, tenue de route. Certains véhicules utilitaires exploitent des ressorts à gaz en appoint des classiques ressorts à lames pour gérer les fortes variations de charges sur les essieux.

Il a été mis en œuvre, en série pour la première fois, sur l'essieu arrière des Citroën Traction haut de gamme, ensuite généralisé aux quatre roues sur les DS/ID. Citroën n'a cessé de faire évoluer son système par l'ajout de sphères aux caractéristiques différentes associées à une gestion électronique, ce qui permet d'adapter le confort et la tenue de route aux sollicitations du conducteur et à l'état de la route.

Ce système de suspensions peut être appliqué à tout type de géométrie, même si, dans la pratique, on le retrouve généralement associé à une géométrie MacPherson à l'avant et bras tiré à l'arrière.