La suspension automobile

les principaux types de suspension automobile

La suspension automobile occupe un rôle essentiel dans la tenue de route d'un véhicule. Elle doit non seulement guider la roue de manière à assurer un contact optimal entre cette dernière et la route (motricité, adhérence,...) mais aussi, la suspension doit être capable de filtrer efficacement les inégalités de la route pour le confort des occupants du véhicule.

Le dessin d'une suspension automobile est dicté par des facteurs aussi variés que le segment du véhicule (déterminant notamment la place disponible pour implanter la suspension), son positionnement (typé confort ou plutôt sportif, véhicule tout chemin,...) et la culture du constructeur (à l'image des marques attachées à la transmission de puissance aux roues avant, aux roues arrière ou aux 4 roues): petit tour des géométries couramment utilisées en automobile.

Suspension type MacPherson

La suspension pseudo MacPherson est le schéma de suspension le plus fréquemment utilisé pour l'essieu avant, notamment pour les citadines et les voitures compactes. Elle tient son nom de l'ingénieur américain Earle S. MacPherson qui proposa le schéma de suspension originel à la fin des années 40 sur la Ford Vedette, un modèle destiné au marché français fabriqué dans l'usine de Poissy. Elle fut ensuite popularisée sur les Ford Zephyr et Consul.

Si ce schéma de suspension n'est guère plus utilisé, le principe en lui-même a été optimisé avec l'ajout d'un triangle inférieur autorisant un bien meilleur guidage de la roue. La place au niveau du compartiment moteur étant limitée, la suspension de type McPherson représente un bon compromis car, si elle nécessite de l'espace sur le plan vertical, elle reste très compacte sur les autres plans.

Ce type de suspension est couramment utilisé sur les véhicules traction (puissance moteur transmise aux roues avant de type berline compacte - Peugeot 308, Renault Mégane, Volkswagen Golf,...), mais il n'est pas rare de retrouver ce type de suspension sur des propulsions plus puissantes (BMW série 3 et Porsche 911 par exemple) où la légèreté par rapport à une suspension multibras (en plus du faible encombrement latéral) est un réel avantage.

A l'inverse, c'est un inconvénient pour l'essieu arrière car elle réduirait fortement le volume utile du coffre à cause de son encombrement vertical. Toutefois, pour les coupés et les roadsters qui portent leur moteur en position centrale arrière (Porsche Boxster), une suspension de type Macpherson permet de solutionner le manque d'espace en matière de largeur.

Suspension type MacPherson à pivot indépendant

Ce type de suspension est surtout utilisée pour les versions sportives de berlines traction ayant à la base une suspension de type pseudo-MacPherson. De manière non exhaustive, la Renault Megane RS, la Ford Focus RS (Revoknuckle), l'Opel Insignia et Cascada (HiPerStrut) utilisent ce type de suspension.

En ajoutant un point de pivot entre le porte-moyeu et la jambe de force, les remontées de couples, néfastes à la précision de conduite, sont drastiquement réduites.

Suspension à double triangulation

La suspension à double triangulation est couramment utilisée en compétition, sur des modèles sportifs (Lamborghini Aventador, McLaren 650S,...) ou dans un tout autre domaine, en tout-terrain (Range Rover, Toyota Land Cruiser). Elle se compose d'un triangle supérieur et d'un triangle inférieur (2 points d'attache côté châssis, un point d'attache côté moyeu) pour guider la roue.

Suspension multibras

La suspension multibras est généralement constituée de 5 bras pour bloquer indépendamment chacun des degrés de libertés de la roue. Seul le déplacement vertical est géré par l'amortisseur. La mise au point de cette suspension est relativement complexe, les masses non suspendues sont relativement importantes et l'encombrement est assez conséquent.

De fait, les suspensions multibras ne sont généralement utilisées que par les berlines routières tant à l'avant qu'à l'arrière. Concernant les voitures compactes, seules quelques modèles comptent une suspension multibras et à l'arrière seulement (Volkswagen Golf dont la puissance est supérieure à 120 chevaux, Ford Focus).

Essieu arrière déformable ou de torsion

L'essieu arrière de torsion est le dispositif le plus couramment sur les berlines compactes traction. Il s'agit d'une suspension semi-indépendante. Les roues d'un même essieu sont reliées entre elles par une barre transversale. Cette barre est déformable dans une certaine mesure et permet donc une indépendance relative des mouvements de chaque roue.

Ce système cumule de nombreux avantages comme un encombrement limité, une masse contenu et un coût de production réduit. Si ce type d'architecture est souvent considéré moins noble qu'un train arrière multibras, force est de constater qu'il est possible d'atteindre des prestations de très haut niveau avec ce type de suspension (Peugeot 308, Renault Mégane RS,...)

Essieu arrière rigide de Dion

Ce type de suspension se retrouve principalement sur la Smart Fortwo (et la nouvelle Renault Twingo). Il s'agit d'une suspension dépendante utilisée sur l'essieu moteur (les 2 roues d'un même essieu ont un mouvement dépendant l'une de l'autre). Fixé au châssis, le différentiel distribue la puissance aux deux roues d'un même essieu. Ces dernières sont reliées de manière rigide par une barre transversale de guidage.

Suspension adaptative

Une suspension adaptative permet d'adapter tout ou partie des caractéristiques de la suspension au profil de la route ou aux envies du conducteur. Dans la plupart des cas, elles gardent des schémas de suspension classique, à la différence près que l'amortisseur est spécifique: sa courbe d'amortissement est variable.

Il existe principalement deux technologies pour adapter en continu le taux d'amortissement: une régulation du laminage d'huile par vanne (Opel Flexride, Volkswagen DCC) ou le changement de viscosité de l'huile, chargée en particules magnétiques (Audi Magnetic Ride, Range Rover Adaptive Dynamics).

Suspension active

Utilisée principalement sur les véhicules haut de gamme (Audi Q7, Mercedes Airmatic) et auparavant par Citroën, une suspension active permet d'adapter les caractéristiques de la suspension par apport d'énergie (pompe à huile, compresseur d'air). Cet apport d'énergie permet par exemple de maintenir la caisse de manière horizontale (quelle que soit le chargement du véhicule ou sa phase d'évolution - accélération, freinage, courbe,...) ou de moduler la hauteur du véhicule. Il s'agit donc d'une suspension adaptative aux possibilités bien élargies.

L'évolution finale de ce type de suspension est d'anticiper les aspérités de la route pour adapter les caractéristiques de la suspension: c'est le cas de Mercedes avec le Magic Body Control. Le constructeur allemand a couplé la suspension à une caméra qui lit le profil de la route. Jusqu'à une vitesse de 130 km/h, le véhicule est capable d'anticiper les aspérités de la route pour adapter en conséquence les propriétés de la suspension pneumatique Airmatic.

Conclusion

Si les suspensions indépendantes multibras ont la réputation d'être les plus évoluées, cette affirmation ne saurait être gravée dans le marbre: Peugeot et Porsche en sont les parfaits exemples. Il est surtout essentiel de faire une mise au point aboutie pour tirer la quintessence d'un châssis.

Les suspensions adaptatives apportent une valeur ajoutée à leur conducteur en proposant différents modes de fonctionnement. Toutefois, les effets restent limités car ils se restreignent à modifier les caractéristiques d'amortissement. D'autre part, il serait hasardeux pour un constructeur de proposer deux modes radicalement différents (sport et confort par exemple), au risque de modifier sensiblement les caractéristiques d'adhérence par exemple (perte plus ou moins brutale d'adhérence). En situation d'urgence, la réaction du véhicule doit être similaire pour ne pas surprendre le conducteur.

Enfin, les suspension actives représentent ce qui peut se faire de mieux en matière de comportement routier: elles s'adaptent aux aspérités de la route pour transporter les occupants d'un véhicule dans les meilleures conditions de confort possibles, d'autant plus lorsque cette suspension sait anticiper le profil de la route. Les suspensions actives sont moins adaptées aux véhicules sportifs de par leur poids intrinsèque.