Qu'est-ce qu'un châssis de voiture ? - Définition, types et coût de réparation

Qu'est-ce qu'un cadre de voiture ?

Un châssis de voiture, également connu sous le nom de châssis, est la principale structure de support d'un véhicule à moteur à laquelle tous les autres composants sont attachés, comparable au squelette d'un organisme.

Jusque dans les années 1930, pratiquement chaque voiture avait un cadre structurel séparé de sa carrosserie. Cette conception de construction est connue sous le nom de carrosserie sur châssis. Dans les années 1960, la construction monocoque dans les voitures particulières était devenue courante, et la tendance à la monocoque pour les voitures particulières s'est poursuivie au cours des décennies suivantes.

Presque tous les camions, bus et la plupart des camionnettes continuent d'utiliser un châssis séparé comme châssis.

Fonctions du châssis de la voiture

Les principales fonctions d'un cadre dans un véhicule automobile sont :

  • Pour soutenir les composants mécaniques et la carrosserie du véhicule
  • Pour faire face aux charges statiques et dynamiques, sans déviation ni distorsion excessives.

Ceux-ci incluent :

  • Poids de la carrosserie, des passagers et des chargements.
  • Torsion verticale et de torsion transmise en passant sur des surfaces inégales.
  • Forces latérales transversales causées par les conditions de la route, le vent latéral et la direction du véhicule.
  • Couple du moteur et de la transmission.
  • Forces de traction longitudinales au démarrage et à l'accélération, ainsi que compression au freinage.
  • Impacts soudains dus à des collisions.

Types de cadres

  • Cadre en échelle.
  • Tube dorsal.
  • Cadre X.
  • Cadre de périmètre.
  • Cadre de plate-forme.
  • Sous-châssis.

1. Cadre échelle

Nommé pour sa ressemblance avec une échelle, le cadre d'échelle est l'un des modèles de châssis / châssis séparés les plus anciens, les plus simples et les plus fréquemment utilisés. Il se compose de deux poutres, rails ou canaux symétriques, s'étendant sur la longueur du véhicule, reliés par plusieurs traverses transversales.

Vu à l'origine sur presque tous les véhicules, le cadre en échelle a été progressivement supprimé sur les voitures au profit de cadres périmétriques et d'une construction de carrosserie unifiée. On le voit maintenant principalement sur les gros camions.

Cette conception offre une bonne résistance à la poutre en raison de ses rails continus d'avant en arrière, mais une faible résistance à la torsion ou au gauchissement si des traverses simples et perpendiculaires sont utilisées. La hauteur totale du véhicule sera plus grande en raison du plateau de plancher placé au-dessus du cadre plutôt qu'à l'intérieur.

2. Tube dorsal

Un châssis dorsal est un type de construction automobile avec châssis, qui est similaire à la conception carrosserie sur châssis. Au lieu d'une structure relativement plate en forme d'échelle avec deux longerons de cadre longitudinaux et parallèles, il se compose d'une épine dorsale tubulaire centrale singulière et solide (généralement rectangulaire en coupe transversale), qui porte le groupe motopropulseur et relie l'avant et structures de fixation de la suspension arrière.

Bien que la colonne vertébrale soit fréquemment tirée vers le haut dans et principalement au-dessus du plancher du véhicule, le corps est toujours placé sur ou au-dessus (parfois à cheval) sur cette structure par le haut.

3. Cadre en X

Il s'agit de la conception utilisée pour les modèles américains pleine grandeur de General Motors à la fin des années 1950 et au début des années 1960, dans lesquels les rails du côté du moteur semblaient se croiser dans l'habitacle, chacun continuant jusqu'à l'extrémité opposée de la traverse à la extrême arrière du véhicule.

Il a été spécifiquement choisi pour diminuer la hauteur totale des véhicules indépendamment de l'augmentation de la taille des bosses de l'arbre de transmission et de l'hélice puisque chaque rangée devait également couvrir les longerons du châssis.

Plusieurs modèles avaient le différentiel situé non pas par la barre habituelle entre l'essieu et le cadre, mais par une rotule au sommet du différentiel reliée à une douille dans un triangle articulé sur une traverse du cadre.

Le cadre en X était censé améliorer les conceptions précédentes, mais il manquait de rails latéraux et n'offrait donc pas une protection adéquate contre les chocs latéraux et les collisions. Cette conception a été remplacée par des cadres périmétriques.

4. Cadre périmétrique

Semblable à un cadre en échelle, mais les sections centrales des rails du cadre se trouvent à l'extérieur des rails avant et arrière, acheminées autour des pieds des passagers, à l'intérieur des panneaux de bas de caisse et de seuil. Cela a permis d'abaisser le plancher, en particulier les pieds des passagers, abaissant la hauteur d'assise des passagers et réduisant ainsi à la fois la ligne de toit et la hauteur totale du véhicule, ainsi que le centre de gravité, améliorant ainsi la maniabilité et la tenue de route des passagers. voitures.

Cela est devenu la conception répandue pour les voitures à carrosserie sur châssis aux États-Unis, mais pas dans le reste du monde jusqu'à ce que le monocoque gagne en popularité. Par exemple, Hudson a introduit cette construction sur ses modèles Commodore de 3e génération en 1948. Ce type de châssis permettait des changements de modèle annuels et des voitures plus basses, introduites dans les années 1950 pour augmenter les ventes, sans modifications structurelles coûteuses.

5. Cadre de plate-forme

Il s'agit d'une modification du cadre périmétrique, ou du cadre dorsal, dans lequel le plancher de l'habitacle, et parfois aussi le plancher du coffre à bagages, ont été intégrés au cadre en tant que pièces porteuses, pour plus de résistance et de rigidité. La tôle utilisée pour assembler les composants doit être estampée avec des arêtes et des creux pour lui donner de la résistance.

Les châssis de plate-forme ont été utilisés sur plusieurs voitures européennes à succès, notamment la Volkswagen Beetle, où on l'appelait la construction "body-on-pan". Un autre exemple allemand est celui des voitures Mercedes-Benz "Ponton" des années 1950 et 1960, où il était appelé "frame floor" dans les publicités en anglais.

6. Cadre spatial

Dans un châssis spatial (tubulaire), la suspension, le moteur et les panneaux de carrosserie sont fixés à un cadre squelettique tridimensionnel de tubes, et les panneaux de carrosserie ont une fonction structurelle limitée ou inexistante. Pour maximiser la rigidité et minimiser le poids, la conception utilise souvent au maximum les triangles, et toutes les forces dans chaque entretoise sont soit de traction, soit de compression, jamais de flexion, de sorte qu'elles peuvent être maintenues aussi fines que possible.

Le premier véritable châssis spatial a été produit dans les années 1930 par Buckminster Fuller et William Bushnell Stout (le Dymaxion et le Stout Scarab) qui ont compris la théorie du véritable châssis spatial à partir de l'architecture ou de la conception des avions.

Comment savoir si le châssis de votre voiture est endommagé

Il n'en faut pas trop pour qu'une voiture se retrouve avec des dommages au cadre. Voici quelques symptômes à surveiller :

  • Visiblement plié ou endommagé
  • L'alignement est désactivé
  • Les roues ne suivent pas correctement
  • Les panneaux ne s'alignent pas
  • Usure inégale des pneus
  • Sons inhabituels
  • Usure inégale de la suspension

Chacun des symptômes ci-dessus correspond généralement à un type spécifique de dommage au cadre.

  • Cadre affaissé/tordu : Si votre cadre est affaissé ou tordu, il est susceptible de laisser des espaces entre les différents panneaux de carrosserie. S'il est ignoré, un cadre affaissé ou tordu peut accélérer l'usure des pneus et des composants de la suspension.
  • Cadre en purée : Une renommée en purée est plus courante après une collision, où le cadre lui-même s'effondre sur lui-même. Recherchez des déformations ou des plis dans les panneaux de carrosserie, comme le capot, les ailes ou les longerons.
  • Dégâts de balancement : Les dommages de balancement se produisent généralement lorsqu'un véhicule est touché dans un virage. Le problème avec les dommages de balancement est que votre voiture ne pourra pas rouler en ligne droite, ce qui signifie que c'est un danger pour vous et ceux qui vous entourent. De plus, si vous continuez à conduire une voiture avec des dommages de balancement, il y a de fortes chances que cela fasse des ravages sur la transmission.

Coûts de réparation des dommages au châssis de la voiture

La vérité est qu'il n'y a pas de fourchette définie pour les coûts de réparation des dommages au cadre. Tout dépend de la gravité des dégâts.

Prenez un panneau arrière bosselé, par exemple. Si c'est aussi simple que de retirer la bosse, les réparations peuvent coûter entre 500 $ et 1 000 $.

Cependant, si le dommage est grave, sa réparation peut nécessiter le remplacement de sections entières, ce qui signifie couper l'ancien et souder sur le nouveau. Ensuite, des machines industrielles sont utilisées pour redonner à votre voiture sa forme d'origine.

Cela vous semble cher ? Selon l'ampleur des problèmes, les coûts de réparation des dommages au cadre peuvent atteindre 10 0000 $. Pour cette raison, les compagnies d'assurance totalisent généralement le véhicule plutôt que de faire l'effort de le réparer.