Liaison au Sol

Bonjour à toutes et à tous

Tout d'abord, je tiens à remercier ceux qui m'adressent leurs félicitations et messages de soutien.

Le cahier des charges défini, il est temps de passer à la conception. Avant de travailler sur le châssis, j'ai décidé d'orienter le développement sur la liaison au sol. L'inverse aurait été possible mais ce choix a pour avantage de travailler sur la structure avec un certain nombre d'informations tel que l'empattement, les voies, les points d'encrages, les encombrements et débattements de pièces... Les porte-moyeux sont développés en parallèle afin de déterminer la géométrie des trains roulants.

Le développement d’un train avant est complexe et prend du temps. Je ne détaillerai aucun calcul mais je vais tenter de « vulgariser » cet exercice de sorte à rendre accessible au plus grand nombre la démarche d’étude appliquée.

Pour plus d’informations sur le sujet, je vous conseille ces ouvrages :

_ Dynamique du véhicule : Modélisation des systèmes complexes par Jean Pierre Brossard aux éditions Presses Polytechniques et Universitaires Romandes.

_ L’automobile : Calcul des organes par M. Boisseaux aux éditions du Palmier.

Avant toute chose, il convient de définir les termes techniques qui vont être évoqués :

L'empattement :

C'est la distance entre les deux axes de roues, le véhicule en vue latérale.

_ Court, il offrira un faible rayon de braquage. Il favorisera un comportement vif du véhicule en courbe mais se révèlera instable à haute vitesse.

_ Long, il donnera un rayon de braquage plus élevé et une moindre vivacité en courbe mais offrira une bonne stabilité à haute vitesse.

Les voies :

C'est la distance comprise entre les centres des bandes de roulements, le véhicule en vue frontale.

_ Elles participent à la stabilité latérale du véhicule.

L’angle de carrossage :

C'est l'inclinaison de la roue par rapport à un axe normal au sol, le véhicule en vue frontale.

_ Le carrossage est positif lorsque les axes de roues convergent vers le sol. Les pneumatiques s'usent d'avantage sur les tranches extérieures.

_ Le carrossage est négatif lorsque les axes de roues convergent vers le ciel. Les pneumatiques s'usent d'avantage sur les tranches intérieures.

L’angle de pivot et déport de pivot :

C'est l'angle formé par un axe normal au sol et l'axe de pivot, le véhicule en vue frontale.

_ L'angle de pivot contribue au rappel des roues en ligne droite.

Le déport au sol dépend de la position de l'axe de pivot par rapport à l'axe de la roue. Ce déport participe également au rappel des roues en lignes droites.

_ Il sera positif s'il se mesure à l'intérieur de la roue.

_ Il sera négatif s'il se mesure à l'extérieur de la roue.

_ Il sera nul s'il se confond avec l'axe de symétrie de la roue.

Pincement et Ouverture :

C'est l'angle formé par la convergence ou la divergence des roues AV et ou AR.

_ Ces réglages sont appliqués pour compenser une attitude sous-vireuse ou sur-vireuse du véhicule.

_ Sous-virage: Tendance qu'a le véhicule à ne pas s'inscrire correctement dans une courbe.

_ Sur-virage: Tendance qu'a le véhicule à glisser par l'arrière.

Angle de chasse :

C'est l'angle formé par l'axe de pivot et l'axe normal au sol passant par le centre du moyeu, le véhicule en vue latérale.

_ Son rôle est de favoriser le rappel des roues en ligne droite et de facilité la direction du véhicule.

Mouvements de caisse :

Tableau des incidences :

Développement du train avant :

Pour assurer un comportement homogène de l’auto dans toutes les circonstances, les voies ainsi que les angles caractéristiques du train avant doivent subir un minimum de variations. L’exemple ci-dessous schématise un triangle de suspension en vue frontale. Comme on peut le constater, plus les bras de levier sont longs, plus l’amplitude de celui-ci, pour un même débattement vertical, est faible.

J’ai donc fait le choix d’avoir les triangles les plus longs possibles afin de garantir un minimum de variations de géométrie au roulage. Ce choix impose un nez surélevé de type F1, afin que les points de fixations des triangles inférieurs soient les plus proches possibles de l’axe de symétrie du châssis. D’autre part, cette solution technique optimise la dynamique de dévers (roulis).

Les triangles supérieurs, ont été développés selon le même processus à ceci près qu’ils seront fixés à l’extérieur du châssis en tenant compte de l’encombrement de l’habitacle pour laisser place au pédalier ainsi qu’aux jambes du pilote.

Épure de suspension : « Centres Instantanés de Rotation (RC CS RS) ».

RC : centre instantané de rotation (CIR) du demi-train par rapport au sol.

CS : centre instantané de rotation (CIR) du châssis par rapport au sol.

RS : centre instantané de rotation (CIR) de la roue par rapport au sol.

Tout comme le schéma ci-dessus, plus le CIR est loin des pièces qu’il concerne, moins leurs amplitudes de mouvements seront importantes.

Après calculs et vérifications cinématiques, grâce à l'architecture mise en place, le point RC du train avant se situe à 83,41m de l'axe de symétrie. Ces résultats indiquent une variation de carrossage de 0,29° et une variation de l'angle de pivot quasi nul.

Le pivot de roue, pièce comprise entre les deux triangles sur laquelle sont montés la roue et le freinage, est développé pour correspondre aux épures de suspension et de direction (Janteau). Le pivot sera usiné en fonction des pièces qui lui seront rapportées : (roulement, étrier, disque...). Je mettrai prochainement en ligne la modélisation 3D de ces organes, j'attends la livraison de ces éléments afin de les modéliser fidèlement pour garantir la bonne fonctionnalité et un bon montage de ceux-ci.

Les essais de roulage confirmeront ou non que la conception assure un comportement sain. Je développe donc ces pièces en conservant toutes les possibilités de réglages, angle de chasse, carrossage et pivot. Je reconstruirai certains éléments le cas échéant. L'avenir dira si j'ai bien travaillé.

Comments

[Eric]

On veux voir la twingo svp !