Bon,
j'ai terminé la partie sur le guidage...
1°) Guidage axial
On commence par l'inventaire des efforts et notamment au niveau du pont arrière, ici quand le véhicule gravit une rampe (transmission en tirage) :
Ensuite, on fait l'inventaire des forces en présence :
Pour aider à "sentir" les choses, je vous propose cette planche, qui montre comment des ressorts à lames travaillent et se déforment sous les efforts. Le propos n'est pas orienté sur ces montages anciens ; il faut simplement retenir que les ressorts à lames assuraient toutes les fonctions actuellement dévolues, sur les suspensions modernes, à des organes distincts :
- reprise de la poussée
reprise du cabrage
guidage latéral (il n'y a pas de barre Panhard sur ce type de montage)
et aussi une (petite) partie de l'amortissement, le frottement des lames les unes sur les autres de part et d'autre du boulon étoquiau assurant un amorti des oscillations. Ceux qui ont cassé des amortisseurs sur des suspensions à lames savent que le véhicule devient un peu plus instable, alors qu'une suspension à ressorts à boudin devient absolument ingérable sans amortisseurs...
Et on construit le système de forces, dont la résultante doit être nulle :
ce qui signifie que l'équilibre est atteint :
Passons maintenant en revue les différents systèmes de guidage longitudinal :
On peut également détailler le système de silent blocs adopté par nos amis de Solihull, qui a le gros avantage de ne pas induire d'efforts de torsion dans les systèmes de guidage. La majorité des autres constructeurs adopte des silent blocs classiques qui présentent l'inconvénient de générer des efforts de torsion d'autant plus intenses que le croisement de ponts est accentué.
Une suspension mal conçue se reconnaît généralement au symptôme suivant : lorsqu'on arrive à la limite des débattements, les roues dont les ressorts sont détendus commencent à être animées d'oscillations verticales dont la fréquence peut atteindre quelques Hertz.
Ces oscillations, qui constituent autant de mini reprises d'adhérence, font sautiller le 4x4 et sont très pénalisantes en termes de fatigue pour les transmissions. Elles sont dues aux torsions parasites dans le système de guidage.
Il est très rare que les Land actuels fassent l'objet de ce type de dysfonctionnement.
Voici enfin notre fameux triangle arrière et le rôle qui lui est assigné dans le guidage longitudinal.
Et voici le silent bloc côté chassis correspondant :
2°) Guidage transversal
Le système fonctionne selon le principe de la triangulation, dont voici brièvement rappelé le fonctionnement général :
et son application à un pont arrière, au travers des principaux systèmes de guidage actuels :
Parmi ceux-ci, la barre Panhard est le plus simple de construction, mais le moins performant. D'où mon agacement à propos de son utilisation sur des monospaces, dont la hauteur de centre de gravité s'accomode mal des désalignements apparaissant au moindre mouvement relatif entre la caisse et l'essieu :
Et voici la transposition du montage sur le pont avant. A ma connaissance, seul l'Auverland A3 est effectivement muni de triangles avant et arrière qui lui garantissent un guidage très rigoureux des essieux. Land et Auverland sont des bêtes de franchissement : ce n'est pas par hasard...
3°) La question des butées limitant la course de la suspension en compression
Là encore, les solutions techniques adoptées méritent une mention
Voyons d'abord la chose sur le véhicule (idem pour l'avant) :
Passons maintenant à la modélisation :
et à la critique du montage bête et méchant qui prévaut quasiment partout. La planche ci-dessous montre le gain de débattement obtenu grâce à un simple positionnement des butées :
Là où la plupart des 4x4 à essieu rigide plafonnent à 560 mm de débattement en opposition (croisement de ponts) le Land caracole à 760 mm.
Ce gain a deux origines :
- les silent blocs annulaires
l'implantation des butées
Notez que ce choix technique induit un surdimensionnement du banjo de pont : si la suspension talonne sur les deux butées en même temps, par exemple lors du passage d'une saignée profonde sur piste, les efforts de flexion induits dans le banjo peuvent devenir considérables.
Sans rentrer dans les détails de la Résistance des Matériaux, il faut savoir que plus les efforts sont appliqués vers le milieu du pont et plus le moment fléchissant et l'effort tranchant qui règnent dans le banjo sont intenses. Il y a donc un risque significatif lors d'un talonnement brutal.
En théorie, le dimensionnement du banjo tient compte de ce phénomène ; mais les pistards doivent néanmoins garder cela en tête.
Concrêtement, il vaut donc mieux durcir les ressorts et les amortisseurs que de prendre le risque de talonner sans cesse. La poutre formée par le pont travaillera mieux si les charges sont appliquées le plus près possible de ses appuis (les roues).
En durcissant ressorts et amortisseurs, certes on augmente les efforts.
Mais on les applique au bon endroit...
A bon entendeur ...
Si certains schémas nécessitent encore des explications, no souci!
). Par contre le nombre de passage pendant un temps donné sera le même.
