Système de suspension : Tous savoir sur son fonctionnement

En apparence, il semblerait que le système de suspension d'une voiture soit assez simple, mais les apparences sont parfois trompeuses...

En réalité, le système de suspension est très sollicité et les composants supportent des contraintes énormes comparé aux autres principaux systèmes d’une voiture. Le système de suspension est situé entre le châssis et les roues, et a plusieurs utilités. Idéalement, un système de suspension bien réglé amortira les bosses et autres imperfections de la route, pour que les personnes se trouvant à l’intérieur de la voiture puissent voyager confortablement. Bien que cela soit très important du point de vue d’un passager, le conducteur relèvera d’autres atouts au système de suspension. Ce système a également pour mission de garder les roues en adhérence avec la route au maximum.

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Les roues sont extrêmement importantes quant à la performance et la sécurité du véhicule. Il s’agit de la seule partie de la voiture qui touche le sol. Les roues doivent donc faire preuve de puissance et diriger la voiture simultanément tout en étant responsable de l’arrêt du véhicule. Sans système qui amortit les bosses et les nids de poule se trouvant sur les routes, le véhicule trembloterait et vacillerait sur une surface rugueuse, et cela rendrait le véhicule inutilisable par manque d’adhérence. Le système de suspension, en plus d’être une excellente solution pour les routes cahoteuses, ajoute beaucoup de complexité lorsque vous considérez que les roues sont responsables non seulement de leurs tâches standards en plus de devoir amortir les chocs liés aux bosses, mais aussi de faire en sorte que le véhicule ne rebondisse pas comme s’il était monté sur des ressorts et ainsi éviter qu’il ne soit balloté à chaque virage.

Le fonctionnement du système de suspension est donc très complexe. Beaucoup d’éléments de la voiture sont impliqués et il suffit qu’un seul d’entre eux soit cassé ou plié pour que cela sabote la configuration entière.

Comment fonctionne le système de suspension ?

La plupart des voitures modernes ont une suspension indépendante à l'avant et à l'arrière, ce qui permet à chaque roue de ne pas dépendre des autres. Certaines voitures, cependant, utilisent un pont-moteur plus basique en raison de leur moindre coût et de leur conception plus simple. Les seuls essieux encore utilisés dans les voitures neuves sont les essieux moteurs. Les essieux moteurs ont une roue motorisée à chaque extrémité et les essieux fixes ont des roues à rotation libre à chaque extrémité. Le problème lorsque les roues arrière ne bougent pas indépendamment, c’est qu’ensemble, ils gardent le même angle, plutôt que d’avoir un angle par rapport à la surface de la route. Ce qui entraîne une baisse d’adhérence et une maniabilité moins prévisible. 

Les ponts-moteur contribuent également à une masse non suspendue inutile. La masse non suspendue est celle qui ne repose pas sur la suspension. Celle qui repose sur la suspension s’appelle la masse suspendue. Une faible masse non suspendue, en opposition à la masse suspendue, rend la voiture plus légère et plus agile. Le contraire offre une conduite difficile et le sentiment de moins contrôler son véhicule. Si le différentiel d’envoi de puissance aux roues par les essieux est attaché au châssis ou à la carrosserie de la voiture plutôt qu’à l’essieu lui-même, la masse non suspendue est beaucoup moins importante. Voici une bonne raison, en plus des nombreux autres avantages que représentent une roue capable de bouger sans affecter considérablement les autres roues, qui explique pourquoi la suspension indépendante est presque universellement adoptée par les constructeurs automobiles pour les roues avant et arrière de leurs véhicules.

La suspension avant indépendante permet à chaque roue avant de monter et de descendre avec le ressort et l'amortisseur boulonnés au châssis à une extrémité et à un bras de suspension ou à un bras oscillant à l'autre extrémité. Un bras de suspension est attaché à l'avant du véhicule près du centre à une extrémité du bras et la fusée d’essieu à l'autre extrémité. Un triangle de suspension fait la même chose, sauf qu'il se fixe au châssis sur deux points, ce qui fait que le tout ressemble à un triangle. Le positionnement de chaque composant dans les systèmes de suspension avant indépendants est très important, car les roues avant doivent diriger et maintenir un alignement constant pour assurer un fonctionnement sécurisé du véhicule.

La suspension arrière indépendante utilise la même technologie que pour l’avant, sans tenir compte de la dynamique de conduite, car les roues arrière ne tournent généralement pas. Les voitures à adhérence arrière et à adhérence intégrale ont un différentiel monté sur le châssis au milieu des bras de suspension ou des triangles de suspension, tandis que les voitures à adhérence avant ont une suspension arrière très simple, ne nécessitant que des ressorts et des amortisseurs.

Les amortisseurs et les ressorts fournissent l'amortissement et la compression lorsque la suspension se déplace. Les ressorts permettent de maintenir la masse suspendue loin des roues et de résister à la compression. Les amortisseurs sont des cylindres remplis d'huile qui forcent la suspension à se comprimer et à se décomprimer à une vitesse constante pour empêcher les ressorts de rebondir. Les amortisseurs modernes sont sensibles à la vélocité, ils sont donc plus doux lorsqu'ils sont confrontés à des petites bosses et ils mettent plus de force pour résister aux grosses bosses. Les ressorts peuvent être comparés à des chiens de garde, prêts à défendre la voiture de manière agressive contre les chocs. Les amortisseurs seraient donc les personnes qui tiennent ces chiens de garde en laisse, s’assurant qu’ils ne prennent pas leur travail trop à cœur, en occasionnant plus de dégâts qu’autre chose.

De nombreuses voitures, en particulier les petites, utilisent les suspensions MacPherson, qui sont placées au centre d'un ressort hélicoïdal et agissent comme des amortisseurs. Cela prend moins de place et c’est également plus léger.

Comment le système de suspension améliore-t-il le confort du passager ?

Lorsque la conduite est confortable, c’est que la suspension est bien isolée. La suspension peut monter et descendre lorsqu’il le faut sans heurter le véhicule. Le conducteur perçoit une légère sensation de la route, pour qu’il se rende compte des conditions si celles-ci sont alarmantes et il pourra aussi sentir la bande rugueuse s'il entre sur le bas-côté d'une route à grande vitesse.

Les voitures de luxe plus anciennes, et plus particulièrement les voitures de luxe américaines, ont la réputation d’avoir une suspension si souple que le conducteur aurait l’impression de conduire un bateau. Ce n'est pas l’idéal, car ressentir la route (du moins un petit peu) est essentiel pour avoir conscience de la situation au volant. Les voitures de sport et les compacts mis au point en usine sont souvent critiqués pour leur mauvaise isolation routière. Les constructeurs de ce genre de voitures estiment que leur public cible préfère faire des chronos rapides plutôt que d’avoir un certain confort sur la route. De plus, les véhicules circulant à vitesse de course ont une plus grande force d’application, ce qui pourrait rendre imprévisible des suspensions confortables axées sur la route, en particulier dans les virages.

Voici quelques signes récurrents d'un système de suspension fatigué :

  • Le roulis de la carrosserie : lorsque la carrosserie de la voiture s’incline vers l’extérieur lors d’un virage. Toutes les voitures le font dans une certaine mesure lorsque le conducteur prend un virage, mais si la voiture bascule trop, la masse peut faire tourner le véhicule, le faire sortir prématurément du virage ou perdre de l’adhérence sur une ou plusieurs roues.


  • La voiture bute : les roues frappent la carrosserie de la voiture quand la suspension est comprimée. Cela se produit lorsque la voiture n’a pas assez de suspension pour amortir la bosse sur laquelle elle se déplace. Les butées de suspension peuvent empêcher cela en fournissant un coussin entre la suspension et le châssis, ce qui empêche le pneu de monter suffisamment haut et de heurter la carrosserie de la voiture, mais si elles sont insuffisantes ou manquantes, vous pourriez rencontrer ce problème. Toucher la carrosserie peut facilement abîmer celle-ci, les roues ou le système de suspension.

Comment le système de suspension aide-t-il la voiture à adhérer à la route ?

La capacité de tenue de route d’une voiture se mesure à la capacité du véhicule à maintenir une bonne adhérence et une répartition uniforme de la masse lorsque des forces différentes sont impliquées. Pour se sentir stable lors de l’arrêt, une voiture a besoin d’une suspension qui ne laisse pas plonger l’avant lorsque l’on freine. Pour une accélération en douceur, une suspension qui empêche la voiture de s’affaisser vers l’arrière lorsque l’on accélère, est requise. Le déplacement de la masse donne à la moitié des roues la plus grande partie de l’adhérence, gaspillant ainsi de la puissance et entraînant des caractéristiques de pilotage incohérentes.

Comme mentionné ci-dessus, une carrosserie peu stable dans les virages empêche une bonne maniabilité. Le roulis est également une mauvaise chose, car il déséquilibre la voiture lors du virage. Les pneus intérieurs perdent leur adhérence et peuvent éventuellement quitter la surface de la route. Une suspension qui assure une bonne tenue de route permettra d'éviter cela.

Parmi les problèmes de traction pouvant être attribués à un système de suspension en mauvais état, citons :
  • Les bosses : lorsque, en heurtant une bosse, la voiture tourne à gauche ou à droite sans que le conducteur ne soit à l’origine de cette décision. Un mauvais alignement de la suspension peut entraîner un angle des roues qui provoque ce problème.

  • Le survirage : lorsque l'arrière de la voiture perd de l’adhérence et se décolle dans un virage. Si la carrosserie est trop instable dans les virages, le changement de masse peut entraîner une perte d’adhérence des roues arrière. Avoir des roues arrière réglées à un angle qui ne permet pas au pneu d’adhérer à la route en virage peut également causer ce problème.

  • Le sous-virage : lorsque les roues avant perdent de l’adhérence dans un virage et font dériver le véhicule vers l'extérieur du virage. Semblable à un survirage, un roulis excessif ou des roues mal inclinées peuvent entraîner une adhérence médiocre des roues avant dans les virages. Le sous-virage est particulièrement dangereux, car les voitures à traction avant se déplacent et fournissent leur puissance avec les roues avant. Moins les roues avant ont d’adhérence, moins la conduite de la voiture est efficace.

  • Le survirage et le sous-virage sont aggravés par une route glissante.

Comment entretenir son système de suspension ?

Comme la tâche principale du système de suspension est d’amortir les chocs afin de protéger le véhicule et ses passagers, les pièces sont conçues pour être assez durables. Il existe quelques autres composants sur les véhicules modernes qui sont aussi complexes que ceux que l’on trouve dans le système de suspension.

Cependant, avec autant de mouvement et de force utilisée dans la suspension, les pièces s'usent inévitablement ou finissent par être endommagées. Des nids-de-poule importants peuvent même heurter la voiture si fort que les tours qui retiennent les ressorts se plient ou se cassent.

Des bruits de grincement accompagnent généralement les traversées isolées et autres connexions défaillantes. Si un coin du véhicule devient trop rebondissant lors du franchissement des bosses, faites inspecter immédiatement les amortisseurs ou les jambes de suspension. Les problèmes liés à la suspension doivent être résolus immédiatement. Par conséquent, si la conduite ou l'absorption de chocs d'un véhicule change, il convient de l'inspecter dès que possible.

 

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