Il existe de nombreux systèmes de suspension : plus ou moins récents et plus ou moins performants, ils sont tous adaptés à un type de véhicule spécifique. Quelles sont les caractéristiques des différentes suspensions d’un véhicule ? Comment fonctionne ce mécanisme essentiel à notre confort ? Avatacar vous livre tous les secrets de la suspension automobile.
Comment fonctionne la suspension ?
Comme son nom l’indique, le système de suspension permet de maintenir le véhicule « en l’air » au-dessus des roues. Il relie celles-ci au châssis et garantit leur contact avec le sol. La suspension fonctionne de pair avec les amortisseurs. Ceux-ci sont indispensables car sans eux, la suspension ne pourrait pas assurer un confort de conduite et une sécurité optimaux.
En effet, lorsqu’un véhicule roule sur une route irrégulière comportant de nombreux creux et bosses, de l’énergie se créé au niveau des roues. Elle se répand ensuite dans le véhicule. La suspension permet de canaliser cette énergie pour l’empêcher de se répercuter à l’intérieur de l’habitacle. Si c’était le cas, cela rendrait la conduite très inconfortable.
Le système de suspension comporte de plusieurs éléments. Aujourd’hui la presque totalité des véhicules possèdent une suspension équipée de ressorts. Le rôle des amortisseurs est d’empêcher l’effet de rebond provoqué par l’énergie venant des roues lorsqu’elle parcourt ces ressorts.
L’amortisseur le plus répandu est l’amortisseur hydraulique.
Il se compose d’un piston (D) évoluant à l’intérieur d’un cylindre composé de deux chambres séparées, l’une étant remplie d’huile (E) et l’autre d’air (B et C). Lorsque le véhicule bouge de bas en haut, le piston est poussé à l’intérieur du tube (A). Ce mouvement chasse l’huile qui se déplace à l’intérieur de la chambre d’air (F), amenant l’air à se comprimer.
Plus l’énergie envoyée par la roue est forte et plus le piston résistera. Le temps que prend l’huile pour se déplacer d’une chambre à l’autre permet de freiner l’ensemble du système de suspension et amortit ainsi le choc ressenti à l’intérieur de l’habitacle.
L’énergie cinétique (liée au mouvement des roues) amortie est ensuite transformée en énergie thermique qui se répand à travers le châssis.
Les différents types de suspension
Suspension McPherson
La suspension de type McPherson est la plus utilisée aujourd’hui sur les citadines et les berlines compactes. La principale raison est qu’il s’agit d’un système simple et donc peu coûteux. La suspension McPherson est également appréciée car elle prend peu de place sur le plan transversal, bien qu’elle nécessite un espace important sur le plan vertical. On l’utilise donc rarement sur les essieux arrières, où elle diminuerait le volume du coffre.
La suspension McPherson est dite de type « indépendant », c’est-à-dire que chaque roue peut se déplacer de manière verticale sans influencer la deuxième. Elle comporte un bras de suspension unique et une barre stabilisatrice appelée « barre antiroulis » permettant de guider l’ensemble. Les jambes de force (terme désignant le système ressort-amortisseur) sont rigides et fixées aux porte-fusées. Elles jouent le rôle de pivot de direction.
La suspension pseudo-McPherson, plus récente, comporte un triangle appelé « triangle inférieur » à la place du bras de suspension. Dans ce système, la barre antiroulis n’est pas nécessaire : c’est le triangle inférieur qui assure la fonction de guidage.
Suspension à double triangulation
D’abord très utilisé sur les citadines, le système de suspension à double triangulation a été progressivement remplacé par cette de type McPherson. Aujourd’hui, on le retrouve surtout sur les voitures haut de gamme ou les sportives (notamment les voitures de course).
La suspension à double triangulation comprend comme son nom l’indique deux triangles, l’un supérieur, et l’autre inférieur. Ces deux triangles sont rattachés aux porte-fusées par des rotules. L’ensemble ressort-amortisseur est fixé à l’un des triangles (le triangle inférieur dans la plupart des cas).
Comme sur la suspension McPherson, il est aussi possible d’ajouter une barre antiroulis pour assurer un meilleur guidage de l’ensemble.
Le principal avantage de la suspension à double triangulation réside dans la possibilité de régler l’ancrage des différents composants afin d’obtenir une meilleure motricité. Cet avantage en fait le système de suspension le plus performant.
Son principal inconvénient, comparé au McPherson, est qu’il prend beaucoup plus de place. Sur une voiture de tourisme, il réduit considérablement le volume utile du coffre à l’arrière. Du fait de son encombrement, il est difficile à placer à l’avant, où le moteur occupe déjà beaucoup d’espace.
Suspension multibras
La suspension multibras est le système le plus complexe et le plus difficile à fabriquer. On l’utilise à l’avant comme à l’arrière des berlines. Ce système est assez proche de la double triangulation, mais à la place des deux triangles, on trouve 4 ou 5 bras qui prennent moins de place et permettent de désencombrer l’ensemble. La présence de plusieurs bras permet également d’affiner le guidage pour améliorer les performances du véhicule.
Les quatre bras se positionnent de manière transversale tandis que le cinquième (on le trouve généralement sur les trains arrière, mais jamais à l’avant) est longitudinal (« bras tiré »). Son rôle est d’empêcher l’arrière de la voiture de se relever lors du freinage.
Barre de torsion
La barre de torsion est le système le plus économique. On le retrouve beaucoup sur les citadines économiques des années 1990. S’il garantit une conduite souple et confortable, il a aussi l’inconvénient de limiter les performances du véhicule. C’est pourquoi il est aujourd’hui délaissé au profit de la suspension McPherson.
La particularité de ce système de suspension est qu’il n’utilise pas de ressort pour maintenir la voiture en l’air. A la place du ressort, on retrouve une barre en acier dont les deux extrémités sont fixées, d’une part au « bras tiré » maintenant la roue et d’autre part au châssis. Grâce à la chaleur produite à l’intérieur du système de suspension, la barre est capable de se tordre à la manière d’un ressort.
Essieu rigide
Aussi appelé « pont rigide », l’essieu rigide est un système de suspension dit « non indépendant ». Les deux roues sont reliées entre elles et chaque mouvement de l’une influe sur l’autre. Il s’agit d’un système ancien et peu utilisé aujourd’hui car il n’offre pas un confort idéal. On peut cependant encore le trouver sur le train arrière de certains 4×4 ou pickups.
Dans ce type de suspension, les deux roues sont reliées par une barre rigide. Les amortisseurs sont équipés de ressorts rattachés à cette barre.
Essieu semi-rigide en H
L’essieu semi-rigide en H est basé sur le même principe que l’essieu rigide, puisqu’il comporte une barre qui permet de relier les deux porte-fusées entre eux. Cependant, celle-ci est souple (il s’agit du même système que la barre de torsion). Ainsi, cela permet de limiter la dépendance de chaque roue par rapport à l’autre. Elles ne sont pas entièrement indépendantes, le système est donc dit « semi-indépendant ».
L’essieu semi-rigide en H est également équipé de ressorts au niveau de l’amortisseur. On l’utilise principalement sur les trains arrière des voitures à traction avant.
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Sources : Car-engineer.com ; Wikipédia ; Fiches-auto.fr ; guillaumedarding.fr
