Géométrie de suspension
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La géométrie de suspension désigne l'ensemble des caractéristiques de contact de la roue d'un véhicule avec le sol ainsi que la manière dont la suspension travaille. C'est-à-dire que cela définit aussi les limitations des axes de libertés de la suspension ( Le fait de suspendre des particules En chimie, la suspension désigne une dispersion de particule. En géomorphologie, la suspension est un mode de transport des sédiments. ...).

Le terme de géométrie (La géométrie est la partie des mathématiques qui étudie les figures de l'espace de dimension 3 (géométrie euclidienne) et, depuis...) a été échangé, à tort, par le terme parallélisme, un raccourci dû au fait que, bien souvent, le parallélisme est le seul réglage modifiable sur une automobile (Une automobile, ou voiture, est un véhicule terrestre se propulsant lui-même à l'aide d'un moteur. Ce véhicule est conçu pour le transport terrestre de personnes ou de...).

La géométrie a une influence non négligeable sur le comportement du véhicule (Un véhicule est un engin mobile, qui permet de déplacer des personnes ou des charges d'un point à un autre.). Tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) le travail d'un concepteur (Un concepteur est une personne qui imagine et réalise quelque chose. Ce mot vient du verbe concevoir.) de véhicule est d'étudier cette géométrie, de sorte à apporter un comportement optimal en terme de tenue de route (La tenue de route est une expression mal définie, décrivant le comportement routier d'un véhicule (automobile ou motocyclette essentiellement).), de résistance et de confort pour les véhicules de série.

Le meilleur exemple pour développer La géométrie de suspension (La géométrie de suspension désigne l'ensemble des caractéristiques de contact de la roue d'un véhicule avec le sol ainsi que la manière dont la suspension travaille. C'est-à-dire que cela définit aussi les limitations des axes de...) est la suspension de type double triangulation (En géométrie et trigonométrie, la triangulation est une technique permettant de déterminer la position d'un point en mesurant les angles entre ce point et d'autres...). En effet, elle propose le plus grand choix de réglages de la géométrie possible ; on peut aisément transposer les différentes caractéristique de la géométrie aux autres types de suspension.

Le carrossage ((Automobile) Angle entre le plan d'une roue et un plan vertical.)

Le carrossage est l'angle (En géométrie, la notion générale d'angle se décline en plusieurs concepts apparentés.) entre la roue (La roue est un organe ou pièce mécanique de forme circulaire tournant autour d'un axe passant par son centre.) et le plan perpendiculaire (En géométrie plane, on dit que deux droites sont perpendiculaires quand elles se coupent en formant un angle droit. Le terme de perpendiculaire vient du latin per-pendiculum (fil à plomb) et justifie la généralisation de la notion de...) au sol suivant l'axe longitudinale du véhicule. On mesure cette valeur en degrés et MINUTES.

Typiquement, le carrossage est négatif. Cela permet de maintenir le pneu perpendiculaire au sol lorsque l'automobile prend du roulis. Normalement, le carrossage est réglé (et fixé sur les voitures de monsieur tout le monde) de manière à avoir une usure uniforme (cylindrique) du pneu.

Le parallélisme

La plupart du temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.), c'est le seul réglage disponible sur la voiture (Une automobile, ou voiture, est un véhicule terrestre se propulsant lui-même à l'aide d'un moteur. Ce véhicule est conçu pour le transport terrestre de personnes ou de marchandises, elle est équipée en conséquence. C'est un...) de monsieur tout le monde. Cela a entraîné l'amalgame parallélisme/géométrie de suspension.

Le pincement

On dit qu'il y a pincement quand les lignes suivant l'axe de direction des roues tendent à se croiser devant le train (Un train est un véhicule guidé circulant sur des rails. Un train est composé de plusieurs voitures (pour transporter des personnes) et/ou de plusieurs wagons (pour transporter des marchandises), et peut être tracté...) roulant étudié. On peut faire l'analogie avec le ski et son fameux chasse neige. On mesure cette valeur en degrés et secondes.

En général, le pincement se retrouve sur les roues arrière ; cela stabilise le train arrière et limite le sur-virage.

L'ouverture

On dit qu'il y a ouverture quand les lignes suivant l'axe de direction des roues tendent à se croiser derrière le train roulant étudié. On mesure cette valeur en degrés et minute ( Forme première d'un document : Droit : une minute est l'original d'un acte. Cartographie géologique ; la minute de terrain est la carte originale, au crayon, levée...).

En général, l'ouverture se retrouve sur les roues avant. Il y a deux raisons à cela :

  • la première est que la plupart des voitures actuelles sont des tractions. Le couple appliqué aux roues avant entraîne naturellement un pincement du train, l'ouverture permet de compenser ce fait.
  • La deuxième raison est que le comportement routier est un peu plus incisif, le train avant est plus directif, cela limite le sous-virage.

La chasse (ou traînée)

La chasse permet de réaligner les roues directrices selon l'axe de déplacement ( En géométrie, un déplacement est une similitude qui conserve les distances et les angles orientés. En psychanalyse, le déplacement est mécanisme de...) du véhicule. Il y a souvent un amalgame entre la chasse et l'antiplongée. La chasse se mesure en mètres ou centimètres.

La chasse

Il existe deux méthodes pour mettre de la chasse. On peut donner un angle au pivot de direction de la roue (La roue est un organe ou pièce mécanique de forme circulaire tournant autour d'un axe passant par son centre.) (angle de chasse). On retrouve généralement cette méthode dans la plupart des véhicules : automobile, motocyclette (Une motocyclette, également appelée par son apocope moto, est un véhicule motorisé à deux roues monotrace (les roues sont l'une derrière l'autre). Le pilote y est assis...).

L'autre méthode consiste à décaler le pivot de direction devant l'axe de la roue. On retrouve cela sur les chariots de supermarchés, ou dans l'aviation (L'aviation est une activité aérienne définie par l'ensemble des acteurs, technologies et règlements qui permettent d'utiliser un...).

La chasse joue (La joue est la partie du visage qui recouvre la cavité buccale, fermée par les mâchoires. On appelle aussi joue le muscle qui sert principalement à ouvrir et fermer la bouche et à...) un rôle prépondérant dans le comportement dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il peut être employé comme :) d'un véhicule.

  • Diminuer la chasse augmente la précision du train directeur (ou la directivité), cela rend une automobile sur-vireuse durant la phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en physique :) d'accélération (L'accélération désigne couramment une augmentation de la vitesse ; en physique, plus précisément en cinématique,...), par exemple.
  • Augmenter la chasse rend le véhicule plus stable en ligne droite mais moins vif (ou moins maniable) dans les tronçons sinueux où la directivité est recherchée.

Les erreurs généralement commises

Deux erreurs sont couramment faites, principalement dues à la confusion de la chasse avec l'anti-plongée.

  • La première est due à la combinaison (Une combinaison peut être :) des deux types de chasse décrites. Le pivot de direction possède un angle de chasse et un décalage devant l'axe de la roue. Il en ressort une chasse excessive.
  • La deuxième se retrouve fréquemment en motocyclette : c'est le même cas que précédemment, mais le décalage est derrière l'axe de la roue. Il en résulte une chasse minime, qui, si elle permet l'agilité de la moto, peut rendre cette dernière instable suite à l'achat de divers équipement de tuning (Le terme tuning se rapporte à la personnalisation d'un véhicule routier (automobile, motocyclette, camionnette) de série. Il se caractérise en général, par l'installation d'accessoires...).

L'anti-plongée et l'anti-cabrage

Ces deux termes désignent la même spécificité, respectivement pour nommer l'avant et l'arrière. Ce sont les valeurs des angles des axes de pivot des triangles de suspension vis-à-vis du châssis (Un châssis est un cadre rigide ou mobile fait d'une matière résistante, destiné à entourer ou supporter quelque chose.), par rapport au plan parallèle au sol. On mesure ces valeurs en degrés et secondes.

Sur le train avant, on utilise généralement l'antiplongée pour mettre de la chasse, d'où le risque de confusion. L'anti-plongée et l'anti-cabrage comme leur nom l'indique, combattent la plongée au freinage et le cabrage à l'accélération.

  • l'anti-cabrage se traduit par une meilleure tenue de route (Le mot « route » dérive du latin (via) rupta, littéralement « voie brisée », c'est-à-dire creusée dans la roche, pour ouvrir le chemin.) du train avant lors de l'accélération.
  • l'anti-plongée se traduit par une meilleure tenue de route du train arrière lors du freinage.

Pour des raisons de confort et d'amortissement des aspérités de la route, on trouve toujours de l'anti-plongée et l'anti-cabrage sur les automobiles. Les motos en sont plus rarement équipées.

L'empattement, la voie et le porte à faux

Empattement

C'est la distance entre l'axe des roues du train avant et l'axe des roues du train arrière. Notons que sa valeur est forcément très importante car liée directement à la longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus éloignées. Lorsque l’objet est filiforme ou en forme de lacet, sa longueur est celle...) roulante du véhicule.

Du fait même de la géométrie des suspensions l'empattement n'est pas constant, les roues se rapprochant souvent en remontant dans la caisse (Les caisses en bois servent à emballer des produits en plusieurs pièces, qui doivent être livrées ensembles.), comme sur les motocyclettes munies d'une suspension classique (fourche télescopique), où cette valeur diminue lorsque la suspension avant s'enfonce, par exemple au freinage. C'est même le cas contraire sur la 2cv avec ses bras oscillants qui permettent des réductions d'entraxe de plusieurs centimètres. De ce fait, le blocage de différentiel (Un différentiel est un système mécanique qui a pour fonction de distribuer une vitesse de rotation de façon adaptative aux besoins d'un ensemble mécanique.) sur certains véhicules peut rigidifier la suspension sur des sols trop adhérents.

Parfois, l'empattement est différent à droite et à gauche, comme par exemple sur les Renault 16 (La Renault 16 est une automobile conçue par Gaston Juchet et Philippe Charbonneaux, produite à plus de 1,8 million d'unités dans la nouvelle usine de Sandouville.) et Renault 4L) où les barre en torsion (La torsion est la déformation subie par un corps soumis à l'action de deux couples opposés agissant dans des plans parallèles.) de suspension trop longues pour être mis en vis-à-vis, ont nécessité un montage en tête-bêche imposant alors un décalage des roues arrière.

La voie

C'est la distance, sur un même essieu (Dans un véhicule à roues, un essieu est un arbre placé transversalement sous la caisse et supportant par l'intermédiaire des fusées les roues situées à ses extrémités. Un essieu peut être simplement porteur, ou moteur et/ou directeur.), entre les centres des zones de contact des roues sur le sol.

Les voie avant et arrière peuvent être différentes comme sur la DS Citroën (Citroën est un constructeur automobile français fondé en 1919 par André Citroën.), ou plus flagrant sur les engins agricoles.

Ces valeurs se mesurent en millimètres...

Porte-à-faux

Le porte-à-faux désigne le positionnement (On peut définir le positionnement comme un choix stratégique qui cherche à donner à une offre (produit, marque ou enseigne) une position crédible, différente et attractive au sein d’un marché et dans l’esprit des...) de toute les pièces débordant de la zone délimitée par les essieux extrêmes (avant et arrière) du véhicule. Il est souvent plus grand vers l'arrière qu'à l'avant, en particulier sur les camions (Le camion est un véhicule automobile à roues destiné à transporter des marchandises. Le routier (routière) ou camionneur (camionneuse) a pour profession la conduite d'un...).

Influence de ces paramètres

Ces trois grandeurs ont un rôle prédominant dans le comportement dynamique du véhicule. Ils sont à considérer en fonction de la hauteur (La hauteur a plusieurs significations suivant le domaine abordé.) du centre d'inertie (L'inertie d'un corps découle de la nécessité d'exercer une force sur celui-ci pour modifier sa vitesse (vectorielle). Ainsi, un corps immobile ou en mouvement rectiligne uniforme (se...) du véhicule par rapport à l'axe des roues. On notera toutefois, les tendances suivantes :

  • une voie réduite favorise un roulis excessif. De plus, une voie avant élargie (par rapport à la voie arrière d'un même véhicule, ce qui représente 90 % des voitures particulières contemporaines) apporte de la précision et de la directivité dans le train directeur. À l'opposé ( En mathématique, l'opposé d’un nombre est le nombre tel que, lorsqu’il est à ajouté à n donne zéro. En botanique, les organes d'une plante sont dits opposés...), une voie arrière élargie (par rapport à la voie avant) apporte de la stabilité au train arrière en accélération en ligne droite !
  • un empattement réduit entraîne de la maniabilité (La maniabilité désigne la plus ou moins bonne aptitude d'un véhicule terrestre, naval ou aérien à réagir aux sollicitations de son conducteur ou pilote...) dans un parcours sinueux mais délicat à haut vitesse (On distingue :) en courbe (En géométrie, le mot courbe, ou ligne courbe désigne certains sous-ensembles du plan, de l'espace usuels. Par exemple, les droites, les segments, les lignes polygonales et les cercles sont des courbes.) rapide. Un empattement long apporte de la stabilité en grande courbe rapide à haute vitesse mais le véhicule est moins maniable dans les parcours sinueux.
  • trop de masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du corps à la force de gravitation (la...) en porte-à-faux déséquilibre les charges aux appuis, et peut même contribuer dans un virage au décrochement des pneumatique d'un essieu. La tendance en compétition est de recentrer toutes les masses en un point (Graphie) pour améliorer l'agilité des véhicules (en diminuant le moment d'inertie), ainsi les portes-à-faux sont banni. En WRC, les porte-à-faux sont artificiellement augmentés par l'ajout de boucliers avant et arrière pour que la voiture réponde aux réglementations techniques. Ces boucliers sont vides et représentent une masse négligeable.

L'axe de tour

Le déport de roue

Distance entre le point d'intersection de l'axe de pivot de direction et le sol, et l'axe longitudinal qui passe par le centre de la bande de roulement ( En mécanique, le roulement, et plus précisément le roulement sans glissement, est le mouvement d'un corps qui reste en contact avec une surface d'appui sans glisser, qui s'entend généralement pour un corps possédant une...) du pneu.

Plus cette distance est petite (voir négative), plus la tenue de route de la voiture sera bonne, mais au prix généralement constaté d'une garde sol limitée (réservé aux voitures de compétition).

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