evolution suspension. introduction liaisons élastiques entraînent des mouvements de caisse lorsque...
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EVOLUTION SUSPENSION
EVOLUTION SUSPENSION
INTRODUCTIONINTRODUCTION
liaisons élastiques entraînent des mouvements de caisse lorsque le véhicule se déplace.
Afin d’assurer une bonne tenue de route et le confort des passagers, des éléments
élastiques sont interposés entre les trains roulants et la caisse du véhicule. Ces
Suite
Pompage
Tangage
Roulis
Cabrage Plongé
INTRODUCTIONINTRODUCTION
mouvements de caisse en dynamique.
Les ressorts de suspension sont caractérisés par leur raideur (rapport entre charge
et écrasement). Une faible raideur (grande flexibilité) sera gage de confort mais, le
véhicule ‘’s’écrasera’’ de qu’on le chargera, et risque de présenter d’importants
de mouvement de caisse, une meilleure tenue à la charge mais dégraderont le confort.
Des ressorts de raideur plus importante entraîneront une meilleure tenue de route, moins
le constructeur en fonction de l’usage prévu de son véhicule.
Les mouvements de suspension sont filtrés par les amortisseurs. L’accord entre
amortisseurs et ressorts défini la fréquence de la suspension. Une fréquence élevée
apporte des vibrations, des trépidations inconfortables, une fréquence basse risque de
donner le mal de mer. La suspension d’un véhicule est donc un compromis choisi par
et un roulis limité.
Pour une efficacité maximale la suspension idéale d’un véhicule devrait avoir plusieurs
raideurs de suspension, plusieurs fréquence de réaction, une garde au sol constante
Suite
SOLUTIONS TECHNIQUESSOLUTIONS TECHNIQUES
Suspension à raideur variable
Une suspension à raideur variable présente :
quand le véhicule est chargé et évite la dégradation de la tenue de route.
- Une grande flexibilité à faible charge synonyme de confort ;
- Une flexibilité réduite en charge ce qui limite ‘’l’écrasement’’ de la suspension
Ressorts coniques
souples et s’écrasent les premières.
La raideur du ressort augmente avec son
écrasement.
Les spires les plus grandes sont les plus
Suite
SOLUTIONS TECHNIQUESSOLUTIONS TECHNIQUES
Ressorts à lames compensatrices
Solution utilisée sur des poids lourds.
La suspension est composée de deux jeux de lames.
Le second jeu appelé « ressort compensateur » agit
lorsque le châssis s’est affaissé sous la charge.
Ressorts pneumatiques
Citroën… ainsi que sur les autocars et les
Les ressorts métalliques sont remplacés par des
‘’ressorts pneumatiques’’.
La courbe de raideur caractéristique d’une masse de
gaz répond à la loi de Mariotte :P.V = K
Les suspensions pneumatiques sont utilisées sur de
nombreux véhicules Mercedes, BMW, Range Rover,
poids lourds.
Suite
SOLUTIONS TECHNIQUESSOLUTIONS TECHNIQUES
Amortissement variable
Les amortisseurs possèdent plusieurs jeux de clapets tarés différemment,
permettant des vitesses de déplacement de piston d’amortisseurs différentes.
Des tarages forts sont sélectionnés pour freiner les mouvements de
caisse : roulis en virage, plongée au freinage, cabrage à l’accélération…
Des tarages souples sont utilisés pour améliorer le confort.
le phénomène.
La modification des lois d’amortissement n’empêchera pas le véhicule de
prendre du roulis ou de plonger lors d’un freinage puissant, mais retardera
Un calculateur analyse les informations données par :
- Des capteurs de hauteur de caisse ;
- Un capteur de braquage ;
à la situation rencontrée.
Le calculateur va sélectionner la loi d’amortissement le plus adaptée
Suite
- Un sélecteur de loi d’amortissement
SOLUTIONS TECHNIQUESSOLUTIONS TECHNIQUES
Correction de hauteur
ce qui dégrade la tenue de route et augmente l’usure des pneus.
La variation de la hauteur de caisse en fonction de la charge entraîne des
variations de géométrie des trains roulants (parallélisme, carrossage…)
seuls (CITROEN) ou en complément de ressorts métalliques.
Pour maintenir une hauteur constante, on utilise des ressorts pneumatiques
BMW…) ou la quantité de liquide dans les cylindres de suspension (Citroën).
Le calculateur de suspension analyse les informations données par les capteurs
de position de chaque roue, des capteurs d’accélération verticales, la vitesse du
véhicule… Pour adapter l’assiette du véhicule, le calculateur va ‘’gonfler’’ ou
‘’dégonfler’’ les chambres pneumatiques des éléments de suspension (Mercedes,
Suite
SOLUTIONS TECHNIQUESSOLUTIONS TECHNIQUES
Antiroulis actif
diminue la stabilité, augmente l’usure des pneus et incommode les passagers.
En virage, la force centrifuge crée un transfert de masse transversale qui incline
le véhicule vers l’extérieur du virage ce qui modifie la géométrie des trains roulants,
Le système peut se composer :
hydraulique piloté qui va augmenter sa raideur
- Soit d’une barre antiroulis complétée d’un vérin
par un actionneur hydraulique.
- Soit de deux demi-barres antiroulis reliées
Vérin hydraulique
Actionneur hydraulique
Suite
SUSPENSION PNEUMATIQUE VW AUDISUSPENSION PNEUMATIQUE VW AUDI
de force à ressorts pneumatiques
La suspension est réalisée par quatre jambes
sont :
L’intérêt de ce choix outre la raideur
variable, est de pouvoir réaliser une
correction d’assiette dont les avantages
- géométrie des trains roulants stable malgré la charge
- confort
- hauteur de caisse constante quelque soit la charge
sur autoroute…
- les courses de compression et de détente des suspensions sont conservées
quelque soit la charge.
- Possibilité de changer l’assiette du véhicule en fonction de l’état des routes, roulage
Suite
SUSPENSION PNEUMATIQUE VW AUDISUSPENSION PNEUMATIQUE VW AUDI
Correction de hauteur
pneumatique.
Un compresseur fourni de l’air
Des capteurs informent un
sous pression.
de chaque roue.
Chaque jambe de force est équipée d’une électrovanne
qui va permettre de ‘’gonfler’’ ou ‘’dégonfler’’ le coussin
calculateur de la position
Compresseur
Suite
Correction de hauteur
pneumatique.
Un compresseur fourni de l’air
Des capteurs informent un
sous pression.
de chaque roue.
Chaque jambe de force est équipée d’une électrovanne
qui va permettre de ‘’gonfler’’ ou ‘’dégonfler’’ le coussin
calculateur de la position
Compresseur
SUSPENSION PNEUMATIQUE VW AUDISUSPENSION PNEUMATIQUE VW AUDI
Suite
SUSPENSION PNEUMATIQUE VW AUDISUSPENSION PNEUMATIQUE VW AUDI
Correction de hauteur
La suspension peut proposer plusieurs modes de fonctionnement avec des
assiettes adaptées (ex AUDI A8) :
- Mode ‘’automatic’’ : mode orienté vers le confort avec un amortissement ‘’standard’’.
A partir de 120 km/h et après 30s à cette vitesse, le véhicule s’abaisse de 25mm et prend
la position ‘’autoroute’’. Cette assiette améliore l’aérodynamisme et réduit la consommation.
- Mode ‘’comfort’’ : l’assiette est la même qu’en mode ‘’automatic’’ mais l’amortissement
est plus moelleux. La position ‘’autoroute’’ n’est pas programmée.
de 5mm (position autoroute).
- Mode ‘’dynamic’’ : le véhicule est abaissé de 20mm par rapport au mode ‘’automatic’’.
L’amortissement passe en mode sportif. A partir de 120 km/h et après 30s, la caisse s’abaisse
à partir de 100km/h.
- Mode ‘’lift’’ : la caisse est surélevée de 25mm par rapport à l’assiette normale, l’amortissement
est identique au mode ‘’automatic’’. Ce mode est sélectionnable jusqu’à 80km/h et annulé
Suite
AMORTISSEMENT VARIABLEAMORTISSEMENT VARIABLE
AUDI R8
L’amortissement variable est obtenu en modifiant le tarage
du clapet d’amortisseur par l’alimentation d’un électroaimant.
AMORTISSEMENT VARIABLEAMORTISSEMENT VARIABLE
AUDI R8
L’amortissement variable est obtenu en modifiant le tarage
du clapet d’amortisseur par l’alimentation d’un électroaimant.
avec un courant maxi de 1800mA.
Le mode le plus moelleux est obtenu en alimentant la bobine
AMORTISSEMENT VARIABLEAMORTISSEMENT VARIABLE
AUDI R8
L’amortissement variable est obtenu en modifiant le tarage
du clapet d’amortisseur par l’alimentation d’un électroaimant.
avec un courant maxi de 1800mA.
Le mode le plus moelleux est obtenu en alimentant la bobine
AMORTISSEMENT VARIABLEAMORTISSEMENT VARIABLE
AUDI R8
L’amortissement variable est obtenu en modifiant le tarage
du clapet d’amortisseur par l’alimentation d’un électroaimant.
avec un courant maxi de 1800mA.
Le mode le plus moelleux est obtenu en alimentant la bobine
AMORTISSEMENT VARIABLEAMORTISSEMENT VARIABLE
AUDI R8
L’amortissement variable est obtenu en modifiant le tarage
du clapet d’amortisseur par l’alimentation d’un électroaimant.
avec un courant maxi de 1800mA.
Le mode le plus moelleux est obtenu en alimentant la bobine
AMORTISSEMENT VARIABLEAMORTISSEMENT VARIABLE
AUDI R8
L’amortissement variable est obtenu en modifiant le tarage
du clapet d’amortisseur par l’alimentation d’un électroaimant.
avec un courant maxi de 1800mA.
Le mode le plus moelleux est obtenu en alimentant la bobine
AMORTISSEMENT VARIABLEAMORTISSEMENT VARIABLE
AUDI R8
L’amortissement variable est obtenu en modifiant le tarage
du clapet d’amortisseur par l’alimentation d’un électroaimant.
avec un courant maxi de 1800mA.
Le mode le plus moelleux est obtenu en alimentant la bobine
AMORTISSEMENT VARIABLEAMORTISSEMENT VARIABLE
AUDI R8
L’amortissement variable est obtenu en modifiant le tarage
du clapet d’amortisseur par l’alimentation d’un électroaimant.
avec un courant maxi de 1800mA.
Le mode le plus moelleux est obtenu en alimentant la bobine
Le mode le plus ferme est obtenu sans alimenter la bobine.
1800mA définissent quatre lois spécifiques d’amortissement.
Quatre intensités de pilotage : 50mA, 600mA, 1200mA et
Suite
AMORTISSEMENT VARIABLEAMORTISSEMENT VARIABLE
MAGNETIC RIDE
magnétiques souples. Les propriétés de ce liquide sont modifiées
Les amortisseurs utilisent une huile synthétique chargée de particules
par l’application d’un champ magnétique.
les canaux du piston.
Amortissement faible : pas d’excitation de la bobine magnétique.
Le liquide peut facilement passer d’une chambre à l’autre par
chambre à l’autre.
Amortissement ferme : lorsque la bobine est alimentée, les particules
magnétiques forment des chaînes. Le liquide passe difficilement d’une
L’amortissement dépend de l’intensité qui parcourt la bobine.
Suite
SUSPENSION CITROENSUSPENSION CITROEN
remplie d’huile.
Pour sa suspension hydropneumatique,
CITROEN a remplacé les ressorts par des
blocs pneumatiques.
Une membrane divise les sphères en deux
chambres.
L’une est remplie d’azote sous pression,
jouant le rôle de ressort.
L’autre, reliée au cylindre de suspension est
d’huile dans les cylindres.
L’huile assure la liaison entre la masse gazeuse et les éléments mobiles de la
suspension. Une correction de hauteur est réalisée en modifiant la quantité
Azote
Liquide de suspension
Suite
SUSPENSION CITROENSUSPENSION CITROEN
Constitution
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12
Bloc Hydro-électronique Intégré
Régulateur de raideur avant
Sphère additionnelle avant
Cylindre de suspension avant
Sphère de suspension avant
Capteur de hauteur avant
Commande manuelle
Capteur de hauteur arrière
Sphère additionnelle arrière
Régulateur de raideur arrière
Sphère de suspension arrière
Cylindre de suspension arrière
1
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10
1112
Suite
SUSPENSION CITROENSUSPENSION CITROEN
Raideur variable
(ex C5 : AV 62 bars ; AR 45 bars)
La suspension Hydractive utilise trois sphères par essieu :
- une sphère par cylindre de suspension (ex C5 : tarage AV 52bars ; AR 31bars)
- une sphère additionnelle commune aux cylindres de l’essieu
Suite
SUSPENSION CITROENSUSPENSION CITROEN
Mode confort (souple)
une grande flexibilité.
Les trois sphères communiquent
ensemble.
La sphère additionnelle donnant
Suite
SUSPENSION CITROENSUSPENSION CITROEN
Mode dynamique (ferme)
flexibilité ce qui correspond
Le régulateur de raideur isole
les cylindres de suspension
gauche et droit ainsi que la
sphère additionnelle.
Chaque roue n’est plus reliée qu’à
une masse de gaz limitant la
à l’état ‘’ferme’’.
Suite Souple
SUSPENSION CITROENSUSPENSION CITROEN
Antiroulis
Lors d’un virage, la voiture penche
vers l’extérieur de la courbe.
SUSPENSION CITROENSUSPENSION CITROEN
Antiroulis
passe dans le cylindre intérieur.
Lors d’un virage, la voiture penche
vers l’extérieur de la courbe.
La suspension extérieure est tassée
faisant remonter la roue.
La suspension intérieure est délestée,
la roue descend.
Le liquide chassé du cylindre extérieur
SUSPENSION CITROENSUSPENSION CITROEN
Antiroulis
Suite Ligne droite
SUSPENSION CITROENSUSPENSION CITROEN
Antiroulis
Pour limiter le roulis lors d’un virage,
le régulateur de raideur interrompt
SUSPENSION CITROENSUSPENSION CITROEN
Antiroulis
la communication entre les cylindres.
Pour limiter le roulis lors d’un virage,
le régulateur de raideur interrompt
SUSPENSION CITROENSUSPENSION CITROEN
Antiroulis
la communication entre les cylindres.
Pour limiter le roulis lors d’un virage,
le régulateur de raideur interrompt
SUSPENSION CITROENSUSPENSION CITROEN
Antiroulis
Le liquide ne peut plus passer d’un
cylindre à l’autre empêchant la
suspension extérieure de se
comprimer limitant ainsi le roulis.
la communication entre les cylindres.
Pour limiter le roulis lors d’un virage,
le régulateur de raideur interrompt
SUSPENSION CITROENSUSPENSION CITROEN
Antiroulis
Le liquide ne peut plus passer d’un
cylindre à l’autre empêchant la
suspension extérieure de se
comprimer limitant ainsi le roulis.
la communication entre les cylindres.
Suite Ligne droite
SUSPENSION CITROENSUSPENSION CITROEN
Correction de hauteur
automatiquement la caisse en position ‘’normale’’.
Le conducteur a à sa disposition une commande lui permettant de choisir entre
quatre hauteurs de caisse :
- Position ‘’normale’’ : position assurant tenue de route et confort.
- Position ‘’piste’’ : position de caisse surélevée pour franchir des obstacles,
rouler sur des chemins. Cette position est sélectionnable jusqu’à 40km/h.
- Position ‘’haute’’ : la suspension est sur ses butées hautes. Position
exceptionnelle pour changer de roue ou passer un obstacle. Sélectionnable
jusqu’à 10km/h.
- Position ‘’basse’’ : la suspension est sur ses butées basses. Position utilisée
pour faciliter le chargement et le contrôle du niveau de fluide hydraulique.
Sélectionnable jusqu’à 10km/h.
- Au-delà des différentes vitesses limites, le calculateur de suspension ramène
Suite
SUSPENSION CITROENSUSPENSION CITROEN
Correction automatique de hauteur
disparaissent pendant 8s.
Pour diminuer la consommation, sur autoroute, le calculateur va réduire la hauteur
de caisse si l’état de la route le permet.
- Si le véhicule dépasse 110km/h pendant 8s, la caisse va passer en
- Si la vitesse diminue à moins de 90km/h, ou si la route est mauvaise, la
suspension repassera en position ‘’normale’’.
position ‘’autoroute’’ (normale -15mm à l’AV et -11mm à l’AR).
- Si la route est très mauvaise, entraînant des débattements importants de la
suspension, le calculateur va sélectionner la position ‘’route dégradée’’
(normale + 13mm) si la vitesse du véhicule ne dépasse pas 70km/h.
- La suspension repassera en position ‘’normale’’ si les grands débattements
Suite
ANTIROULIS Dynamic drive BMWANTIROULIS Dynamic drive BMW
actuateur hydraulique.
Les éléments de suspension droit et gauche de chaque essieu sont reliés
par un ensemble composé de deux demi-barres antiroulis couplées par un
deux à deux en diagonale.
L’actuateur est composé d‘un carter fixé
à une des demi-barre, l’autre à un moyeu
mobile créant quatre chambres reliées
Suite
ANTIROULIS Dynamic drive BMWANTIROULIS Dynamic drive BMW
Principe de fonctionnement
sont libres pour assurer le confort.
En ligne droite ou lors d’une courbe
longue et peu prononcée les actuateurs
ne sont pas sous pression, les barres
ANTIROULIS Dynamic drive BMWANTIROULIS Dynamic drive BMW
Principe de fonctionnement
sont libres pour assurer le confort.
En ligne droite ou lors d’une courbe
longue et peu prononcée les actuateurs
ne sont pas sous pression, les barres
ANTIROULIS Dynamic drive BMWANTIROULIS Dynamic drive BMW
Principe de fonctionnement
sont libres pour assurer le confort.
En ligne droite ou lors d’une courbe
longue et peu prononcée les actuateurs
ne sont pas sous pression, les barres
ANTIROULIS Dynamic drive BMWANTIROULIS Dynamic drive BMW
Principe de fonctionnement
sont libres pour assurer le confort.
En ligne droite ou lors d’une courbe
longue et peu prononcée les actuateurs
ne sont pas sous pression, les barres
ANTIROULIS Dynamic drive BMWANTIROULIS Dynamic drive BMW
Principe de fonctionnement
sont libres pour assurer le confort.
En ligne droite ou lors d’une courbe
longue et peu prononcée les actuateurs
ne sont pas sous pression, les barres
En virage, le calculateur met les actuateurs
sous pression,
ANTIROULIS Dynamic drive BMWANTIROULIS Dynamic drive BMW
Principe de fonctionnement
sont libres pour assurer le confort.
En ligne droite ou lors d’une courbe
longue et peu prononcée les actuateurs
ne sont pas sous pression, les barres
limiter le roulis.
En virage, le calculateur met les actuateurs
sous pression,
actionneurs de manière à augmenter la
raideur de la ‘’barre anti-roulis’’ afin de
Pilote l’électrovanne de commande des
ANTIROULIS Dynamic drive BMWANTIROULIS Dynamic drive BMW
Principe de fonctionnement
sont libres pour assurer le confort.
En ligne droite ou lors d’une courbe
longue et peu prononcée les actuateurs
ne sont pas sous pression, les barres
limiter le roulis.
En virage, le calculateur met les actuateurs
sous pression,
actionneurs de manière à augmenter la
raideur de la ‘’barre anti-roulis’’ afin de
Pilote l’électrovanne de commande des
Fin
ANTIROULIS Dynamic drive BMWANTIROULIS Dynamic drive BMW
Principe de fonctionnement
sont libres pour assurer le confort.
En ligne droite ou lors d’une courbe
longue et peu prononcée les actuateurs
ne sont pas sous pression, les barres
limiter le roulis.
En virage, le calculateur met les actuateurs
sous pression,
actionneurs de manière à augmenter la
raideur de la ‘’barre anti-roulis’’ afin de
Pilote l’électrovanne de commande des
Fin
FinFin
SUSPENSION CITROENSUSPENSION CITROEN
Mode confort (souple)
une grande flexibilité.
Les trois sphères communiquent
ensembles.
La sphère additionnelle donnant
Suite Ferme
passe dans le cylindre intérieur.
Lors d’un virage, la voiture penche
vers l’extérieur de la courbe.
La suspension extérieure est tassée
faisant remonter la roue.
La suspension intérieure est délestée,
la roue descend.
Le liquide chassé du cylindre extérieur
SUSPENSION CITROENSUSPENSION CITROEN
Antiroulis
Suite virage
passe dans le cylindre intérieur.
Lors d’un virage, la voiture penche
vers l’extérieur de la courbe.
La suspension extérieure est tassée
faisant remonter la roue.
La suspension intérieure est délestée,
la roue descend.
Le liquide chassé du cylindre extérieur
SUSPENSION CITROENSUSPENSION CITROEN
Antiroulis
Suite Ligne droite
Pour limiter le roulis lors d’un virage,
le régulateur de raideur interrompt
SUSPENSION CITROENSUSPENSION CITROEN
Antiroulis
Le liquide ne peut plus passer d’un
cylindre à l’autre empêchant la
suspension extérieure de se
comprimer limitant ainsi le roulis.
la communication entre les cylindres.
Suite virage
Pour limiter le roulis lors d’un virage,
le régulateur de raideur interrompt
SUSPENSION CITROENSUSPENSION CITROEN
Antiroulis
Le liquide ne peut plus passer d’un
cylindre à l’autre empêchant la
suspension extérieure de se
comprimer limitant ainsi le roulis.
la communication entre les cylindres.
Suite Ligne droite