Technique : Les amortisseurs

Parmi les systèmes d'amortisseurs adoptés sur les premières automobiles, il faut rappeler :

- Les amortisseurs à ruban, qui exerçaient un freinage uniquement dans la phase de détente des ressorts à lames (système généralisé à cette époque). Cette solution n'était pas très efficace. Il se produisait aussi un amortissement dû au frottement des lames entre elles.

- Les amortisseurs à friction, dont l'effet était dû au frottement entre eux de deux ou plusieurs disques, freinés dans leur mouvement de rotation par un ressort puissant monté sur leur axe de fixation avec, le plus souvent, une possibilité de réglage en écrasant le ressort par l'intermédiaire d'un écrou.

- Les amortisseurs hydrauliques à palettes (ou à tambour), constitués par un corps cylindrique dans lequel tournait, dans des conditions d'étanchéité, une palette. Un bras relié à l'essieu était fixé rigidement à celle-ci. Le mouvement du ressort provoquait la rotation de la palette immergée dans un bain d'huile. Le passage de l'huile était réglé par des soupapes tarées qui augmentaient l'effet de freinage dans la phase de détente. Cet amortisseur fonctionnait à la façon d'une pompe aspirante et refoulante.

Parmi les réalisations modernes, on note :

- Les amortisseurs hydraulique à palettes (Houdaille) : une palette tournait dans un cylindre rempli d'huile. Le mouvement du ressort à lames faisait tourner la palette ;

- Les amortisseurs hydrauliques à levier, constitués par un corps cylindrique rempli d'huile dans lequel se déplace un piston commandé par un culbuteur solidaire d'un levier relié à la suspension. Sur l'Austin A 40 et sur la Morris Marina, cet amortisseur était partie intégrante de la suspension avant. Les premières « tractions » Citroën possédaient à l'avant un amortisseur à friction placé devant le berceau et relié à l'axe des bras de suspension, et, à l'arrière, des amortisseurs hydrauliques à levier. Par la suite, des amortisseurs télescopiques équipèrent ce modèle.

- Les amortisseurs hydrauliques incorporés à la suspension avant. Ces amortisseurs ont contribué pendant plusieurs années au succès de l'originale suspension AV à roues indépendantes de la Lancia Lambda, jusqu'au modèle Appia troisième série.

Ils sont constitués d'un corps cylindrique fixe dans lequel se déplace un piston solidaire de la partie mobile de la suspension. Lorsque le ressort de suspension est tendu, le piston peut remonter grâce à des soupapes automatiques autorisant le passage de l'huile dans la chambre inférieure. Lorsque le ressort se détend, le piston refoule l'huile à travers une soupape tarée qui freine le rebondissement. L'amortisseur hydraulique incorporé à la suspension avant est employé dans les suspensions du type " McPherson" adoptées en premier lieu par Ford et, par la suite, par de nombreux constructeurs (Peugeot, Alfa Romeo, etc.). Dans certaines suspensions du type McPherson, les amortisseurs peuvent être remplacés sans la dépose complète de la suspension.

Les amortisseurs hydrauliques-télescopiques. C'est le modèle d'amortisseur le plus répandu. Utilisé désormais depuis plusieurs années, il a atteint un niveau très élevé d'efficacité et de longévité. Un amortisseur fonctionnant régulièrement à froid perd un peu de son efficacité à chaud ou pendant la saison chaude. Ce phénomène, dû aux variations de viscosité de l'huile selon les changements de température, provoque la modification des caractéristiques de l'appareil. Certains modèles possèdent un dispositif de réglage (vis avec écrou et contre-écrou) qui permet de les "durcir" ou de les "ramollir".

Une correction du tarage de l'amortisseur peut être nécessaire lorsque le véhicule doit circuler sur des routes très accidentées ou dans des cas particuliers (participation à des rallyes ou des compétitions sur circuit ou sur route), pour lesquels on a généralement recours à des amortisseurs « durs » qui, s'ils réduisent d'une façon notable le confort, ont par contre l'avantage d'améliorer l'adhérence au sol aux grandes vitesses.

AMORTISSEUR HYDRAULIQUE

C'est le type le plus courant. Il est généralement à double effet, et freine les oscillations dans les deux sens avec une plus grande énergie dans la phase de détente des ressorts de suspension. L'amortisseur hydraulique télescopique est constitué par un cylindre (3), solidaire de la suspension au moyen d'une tige (7), un piston, dont la tige (2) est en liaison avec la carrosserie, et un tube de protection (1). Compression : le piston (9) comprime l'huile dans la chambre inférieure, ce qui la refoule dans la chambre supérieure par les orifices (4) et la soupape (8). Une partie de l'huile est également refoulée dans la chambre de réserve autour du cylindre (3) par la soupape de compression (6). Cette soupape est aussi conçue de façon à maintenir une surpression dans la chambre supérieure. Au cours de cette phase, les soupapes de refoulement lsl et de compensation (10) restent fermées. Détente : Le piston (9) comprime l'huile dans la partie supérieure du cylindre. La soupape d'aspiration (8) se ferme automatiquement et l'huile est chassée dans la partie basse du cylindre par la soupape de refoulement (5) Celle-ci, en opposant une résistance au moyen d'un ressort taré (11), provoque un freinage à la détente. La soupape flot laisse pénétrer dans la chambre inférieure une quantité proportionnelle au volume compressé.

Les amortisseurs hydrauliques présentent un inconvénient lorsqu'il se produit une fuite au point d'étanchéité de la queue de l'axe ou à la périphérie du piston : leur efficacité diminue alors jusqu'à devenir nulle (amortisseur "déchargé"). On peut juger de l'efficacité des amortisseurs en imprimant à la carrosserie à l'arrêt une série de mouvements. Si l'amortisseur est "déchargé", on observe que l'oscillation se répète à plusieurs reprises. Dans ces conditions, le confort est fortement diminué , les soubresauts de la coque ne sont plus amortis et impriment à l'habitacle des mouvements de tangage très inconfortables, Seconde conséquence de ce phénomène : une perte d'adhérence due à l'inertie des masses non suspendues qui ont tendance à suivre les oscillations transmises non par le sol, mais par les ressorts.

La recharge de l'amortisseur consiste à effectuer le remplissage d'huile du cylindre central du réservoir de compensation, et le remplacement éventuel des soupapes et des joints d'étanchéité.

Mais, dans la plupart des cas, on procède à l'échange. Le contrôle des amortisseurs s'effectue sur des machines spéciales. Des bras enregistreurs sont fixés sur la carrosserie. Les diagrammes obtenus permettent de comparer les valeurs d'amortissement avec celles indiquées par le constructeur. En général, on procède avec deux vitesses d'essai.

Il existe naturellement une certaine tolérance dans les limites de laquelle les courbes tracées peuvent être différentes des valeurs idéales établies par le constructeur. Le tarage consiste à amener l'amortisseur à fonctionner entre ces limites. En compétition, comme nous l'avons indiqué plus haut, on s'efforce d'effectuer un tarage à la limite supérieure de tolérance pour augmenter au maximum la valeur d'amortissement.

- Les amortisseurs oléopneumatiques. Un progrès a été apporté dans la technique des amortisseurs avec la réalisation des modèles hydropneumatiques télescopiques, appelés également monotubes. Ces amortisseurs (fabriqués initialement par De Carbon) sont constitués par un ensemble cylindre-piston, comme les modèles télescopiques classiques, mais comportent une chambre contenant de l'azote comprimé.

Il n'existe pas de chambre de réserve autour du cylindre ; celle-ci n'est pas nécessaire. En effet, les variations de volume dues à l'entrée ou à la sortie de la tige et aux dilatations provoquées par les variations de température pendant le fonctionnement de l'amortisseur, sont immédiatement compensées par la variation de volume de la chambre pneumatique.

De plus, le problème de l'inertie du liquide, et par conséquent du temps de réaction de l'amortisseur au moment de l'inversion du mouvement, est simplifié d'une façon très sensible. La pression du gaz est suffisamment élevée pour éviter la formation d'une dépression dans la chambre à huile, ce qui nuirait à l'efficacité. Autre avantage de ce modèle : offrir à encombrement égal (diamètre), une plus grande surface utile donc une plus grande efficacité.

AMORTISSEUR HYDROPNEUMATIQUE TÉLESCOPIQUE

Ces amortisseurs, semblables extérieurement aux modèles télescopiques hydrauliques, sont constitués par un ensemble cylindre/piston et par une chambre contenant de l'azote comprimé. Il n'y a pas de chambre de réserve autour du corps cylindrique. En effet, les variations volumétriques dues à l'entrée ou à la sortie de la tige pendant le conditions, les formations de vides provoqués par des mouvements rapides diminuent.

- L'amortisseur à inertie ; Un autre modèle d'amortisseur a été adopté par Citroën pour la 2 CV. Il s'agit d'un batteur à inertie constitué par un cylindre rempli d'huile dans lequel se déplace librement une masse de fonte entre deux ressorts avec, à l'articulation du bras de suspension, un amortisseur à friction.

Dans les types de suspension hydropneumatiques plus évolués (Citroën) ou hydrolastic (B.M.C.), les amortisseurs sont tout simplement constitués par des petits clapets réglant le passage du fluide dans un sens ou un autre du circuit hydraulique.

Les amortisseurs sont des organes importants dans une voiture. Ils doivent être vérifiés régulièrement (tous les 30 000 km). La tenue de route dépend pour une part importante de leur état. Les amortisseurs usagés présentent un réel danger, surtout à grande vitesse.

Les principales conséquences de leur détérioration sont les suivantes en ce qui concerne la conduite : instabilité au freinage, augmentation de la distance d'arrêt, modification de la trajectoire en virage. Les conséquences qui peuvent affecter les organes du véhicule sont le plus souvent : l'usure irrégulière des pneus, les risques d'éclatement de la toile et la fatigue de tous les éléments de suspension.