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Les Architectures de Trains Avant

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Introduction

Pour les besoins de la suspension, les roues d'un véhicule doivent pouvoir se déplacer verticalement par rapport au châssis. Examinons maintenant les différentes architectures existantes permettant ce déplacement.

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I - Le MacPherson

L'architecure MacPherson (du nom de son inventeur) est à roues indépendantes. Elle est constituée :

  • d'une jambe de force
  • d'un bras de suspension
  • d'une barre stabilisatrice (aussi appelée barre anti-roulis ou barre anti-dévers)
  • d'un porte moyeu

Un ressort hélocïdal et un amortisseur sont solidaires et forment ce que l'on appelle une "jambe de force". L'extrémité inférieure de cette jambe de force est assemblée au porte-moyeu de manière rigide tandis que son extrémité supérieure est liée au châssis à l'aide d'une laison rotule. Le porte moyeu est guidé dans sa partie inférieure par une association du bras de suspension et de la barre stabilisatrice. Cette association peut être réalisée par l'intermédiaire d'une bielette.

Schéma cinématique suspension Mac Pherson

Schéma cinématique en perspective d'une suspension de type MacPherson

Bras de suspension simple MacPherson

Un bras de suspension utilisé dans une suspension de type MacPherson

L'originalité de cette configuration est de deux ordres :

  • la jambe de force sert de liaison entre le châssis et le porte moyeu, au même titre qu'un bras de suspension. L'amortisseur doit donc supporter des efforts qui normalement incombent aux bras de suspension.
  • la jambe de force et l'amortisseur qui la constitue sont sollicités en torsion lorsque la roue tourne.
Image jambe de force

Une jambe de force

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II - Le pseudo-MacPherson

L'architecture Pseudo MacPherson est constituée :

  • d'une jambe de force
  • d'un triangle de suspension
  • d'un porte moyeu
  • d'une éventuelle barre stabilisatrice

Elle se distingue de sa cousine de type MacPherson "classique" par l'utilisation d'un triangle de suspension à la place de l'association bras de suspension - barre antiroulis. Ce triangle de suspension est lié au châssis par deux liaisons (une rotule et une linéaire anulaire) qui forment l'équivalent d'une liaison pivot. Il est à noter que l'utilisation d'une barre antiroulis n'est pas une nécessité mais reste possible.

L'architecture Pseudo MacPherson améliore la qualité du guidage des roues par rapport à une architecture MacPherson simple. Elle est très répandue dans les modèles de type citadines et compactes de par son faible encombrement et son comportement rigoureux.

Schéma cinématique suspension Pseudo Mac Pherson

Schéma cinématique en perspective d'une suspension de type Pseudo MacPherson

Triangle de suspension Pseudo MacPherson

Triangle de suspension utilisé dans une suspension de type Pseudo MacPherson

Un train avant à architecture "MacPherson" utilisé sur Audi RS Q3

Un train avant à architecture "MacPherson" utilisé sur Audi RS Q3

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III - La double triangulation

Une architecture à double triangulation est composée :

  • d'une jambe de force
  • d'un triangle de suspension inférieur
  • d'un triangle de suspension supérieur
  • d'un porte moyeu

Le porte moyeu est tenu par deux triangles de suspension. Ces derniers sont chacun liés au châssis par l'équivalent d'une liaison pivot (association d'une linéaire anulaire et d'une rotule). Dans sa partie inférieure, la jambe de force est liée au bras de suspension inférieur, tandis que sa partie supérieure est assemblée au châssis.

Ce type d'architecture permet un guidage des roues très rigoureux. Il est très utilisé sur les modèles sportifs.

Schéma cinématique suspension à double triangulation

Schéma cinématique en perspective d'une suspension à double triangulation

Un train avant à double triangulation (Audi R8)

Un train avant à double triangulation (Audi R8)

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IV - Multibras

Une architecture multibras est composée :

  • de plusieurs bras de suspension (généralement 4 ou 5)
  • d'une jambe de force
  • d'un porte moyeu

Chaque bras de suspension bloque un degrès de liberté de la roue. Cette architecture est complexe mais permet un guidage très précis des roues avant. Elle est généralement utilisée sur des modèles haut de gamme de type routières.

Un train avant à architecture "multibras" utilisé sur Audi Q5

Un train avant à architecture "multibras" utilisé sur Audi Q5

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Sources

1. Thèse sur les suspensions automobiles : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01140345/file/LETEVE_AURORE_2014.pdf

2. La différence entre les amortisseurs monotube et bitube : http://www.kyb.com/knowledge-center/shock-tech-for-pros/monotube-vs-twintube/

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