Comment fonctionnent les ressorts et les amortisseurs de voiture

Le système de suspension affecte à la fois le contrôle de la voiture par le conducteur et le confort des occupants. Les ressorts permettent aux roues de monter pour absorber les bosses de la route et réduire les secousses, tandis que les amortisseurs empêchent les rebonds de haut en bas. Diverses liaisons mécaniques maintiennent les roues en ligne.

Types de ressorts

Ressort à lames

La plupart des voitures ont des ressorts en acier, et le type le plus ancien est le ressort à lames. La bande la plus haute et la plus longue, la feuille principale, est enroulée à chaque extrémité dans un œil par lequel elle est reliée au cadre. Les feuilles ci-dessous sont progressivement plus courtes et moins courbées.

Ressorts à lames en action

Au fur et à mesure que le ressort fléchit, il s'aplatit, amenant la deuxième feuille à toucher la feuille principale, puis la troisième à toucher la seconde. Le ressort devient ainsi progressivement plus raide. Un tel ressort donne une conduite plus douce qu'une feuille simple et rigide.

Dans certaines voitures, le ressort à lames multiples a été remplacé par une seule lame spéciale qui a une section conique et une rigidité progressive à mesure qu'elle est déviée.

Ressort hélicoïdal

Un ressort hélicoïdal est simplement une spirale de tige d'acier élastique. Il est étiré ou comprimé par le mouvement vertical des roues.

La barre de torsion est une longueur d'acier à ressort avec des extrémités cannelées ou carrées. Une extrémité cannelée est fixée à un bras de levier faisant partie de la suspension. La barre tourne lorsque le bras de levier monte et descend.

Barre de torsion

L'autre extrémité cannelée est fixée au cadre. Les cannelures arrêtent la rotation de la barre dans ses fixations. Au lieu de cela, la barre doit se tordre lorsque la suspension fléchit.

Dans toutes les formes de ressorts en acier, les forces créées par les chocs de la route sont stockées par la déflexion du ressort plutôt que transmises aux passagers. Les forces sont ensuite relâchées progressivement pour remettre la voiture à niveau.

Les ressorts en caoutchouc peuvent remplir la même fonction, mais ils stockent moins d'énergie et ne sont donc utilisés que sur les véhicules légers.

Une forme de suspension hydraulique peut être combinée avec des ressorts en caoutchouc pour affiner le système. Le mouvement de haut en bas de la roue pompe le fluide d'une chambre à l'autre à travers une soupape d'amortissement. Chaque chambre a un diaphragme flexible avec du gaz comprimé de l'autre côté.

Le gaz est davantage comprimé lorsque le fluide entre dans la chambre par la valve. En effet, le gaz agit comme un ressort pneumatique.

Il y a généralement un tube de liaison à travers lequel une partie du fluide pompé hors d'une chambre de roue avant se déplace vers la roue arrière du même côté pour égaliser la suspension.

La suspension hydraulique Citroën peut être pompée de haut en bas pour élever ou abaisser la voiture à la hauteur souhaitée.

Amortisseurs

Les ressorts fléchissent lorsque la voiture passe sur une bosse, puis rebondissent. La voiture continuerait à rebondir si l'énergie stockée dans les ressorts n'était pas dissipée d'une manière ou d'une autre.

Les amortisseurs - communément appelés amortisseurs - remplissent cette fonction. Un amortisseur a un piston qui se déplace à l'intérieur d'un cylindre scellé rempli d'huile avec le mouvement de haut en bas de la roue.

Il y a des passages de contrôle étroits et des soupapes unidirectionnelles dans le piston, qui permettent à l'huile de s'écouler d'une chambre à l'autre - mais seulement très lentement.

Cette action ralentit les oscillations du ressort et ramène la voiture à un niveau de conduite.

Il existe trois types d'amortisseurs. Les amortisseurs télescopiques ressemblent à des télescopes et se raccourcissent de la même manière. Une extrémité est boulonnée à l'essieu, l'autre à la carrosserie.

Les inserts de jambe de force sont similaires, mais sont conçus pour s'adapter à l'intérieur d'une jambe de force MacPherson (voir Remplacement des inserts de jambe de force MacPherson).

Les amortisseurs à levier ressemblent à des ferme-portes hydrauliques. L'amortisseur, qui contient un ou deux pistons, est fixé à la carrosserie ou au châssis de la voiture, et un levier pivotant s'étend de celui-ci jusqu'à l'essieu.

Certaines voitures ont des amortisseurs qui contiennent à la fois de l'huile et de l'essence. Ceux-ci agissent plus efficacement que les amortisseurs remplis d'huile.

Suspension hydraulique

Suspension hydraulique La suspension hydraulique combine des ressorts en caoutchouc avec un système d'amortissement reliant les roues avant et arrière du même côté de la voiture. Lorsque la roue avant monte sur une bosse, une partie du liquide de son unité de suspension (appelée unité de déplacement) s'écoule vers l'unité de roue arrière et la soulève, tendant ainsi à maintenir le niveau de la voiture. Dans chacune des unités de déplacement, le liquide passe à travers une valve à deux voies, qui fournit l'effet d'amortissement. Une fois que la roue arrière a franchi la bosse, le liquide retourne à l'unité de déplacement avant et le niveau d'origine est rétabli.