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🧰 Le coup d'écrou #2 - La géométrie

🧰 Le coup d'écrou #2 - La géométrie

La gĂ©omĂ©trie 

La géométrie d'une voiture correspond à la manière dont sont conçus et réglés les trains roulants.

Il faut savoir que le train avant d’une voiture est constitué de plusieurs éléments

- L'essieu avant (ou les bras de suspension dans le cas de roues indépendantes)
- Les fusées de roues
- Les roues

Train avant

Pour répondre à des exigences liées à la tenue de route et à la conservation des pneumatiques, la construction de cet ensemble doit suivre des règles géométriques
IndĂ©pendamment de sa forme, le train avant est donc caractĂ©risĂ© par un certain nombre d’élĂ©ments gĂ©omĂ©triques : 

- Le carrossage des roues
- L'inclinaison des pivots de direction
- Le pincement des roues
- La chasse de l'essieu

Évidemment, l’ensemble de ces caractĂ©ristiques est variable selon les types et modèles de vĂ©hicules. 

Le carrossage 

Le carrossage dĂ©finit l’inclinaison verticale de la roue par rapport au sol. 
Dans les faits, La prĂ©sence du tambour de frein  sur la face interne de la roue augmente la distance d comprise entre le prolongement du pivot et le point de contact du pneumatique et du sol.

Carrossage

Avec le poids du vĂ©hicule s'exerçant en P, il est logique de constater que la fusĂ©e tend Ă  prendre la position en pointillĂ© sur le schĂ©ma. 
Pour rappel, la fusée désigne la pièce qui est l'axe de maintien en rotation de la roue ; elle est chargée de maintenir la position axiale de chaque roue.
Mais ce phénomène use les bagues de pivots et les roulements de roue… Pour y remédier, on incline alors la fusée de roue vers le sol et on élimine au passage le couple s'opposant au braquage de la roue.
Cet angle, formé par le plan de la roue avec la verticale, ainsi obtenu est l'angle de carrossage ou plus simplement le carrossage de la roue. La valeur de cet angle varie, suivant les véhicules, de 1 à 3 degrés.

Le carrossage est dit "négatif" ou "contre carrossage" lorsque le sommet de la roue est incliné vers le véhicule. Il est positif dans le cas contraire et est mesuré en degrés et minutes.

Carrossage 2

Pour maintenir le pneu perpendiculaire au sol lorsque l'automobile prend du roulis (balancement latéral), on donne un carrossage négatif au repos. Normalement, le carrossage est réglé de manière à avoir une usure uniforme du pneu.
Un carrossage fortement négatif permet une bonne adhérence en virages, mais pas en accélération et freinage en ligne droite.
À l'inverse, un carrossage faiblement négatif favorise les reprises en ligne droite et pénalise les vitesses de passage en courbe.

L'inclinaison des pivots 

Pour atteindre pleinement les bénéfices de cet angle, il faudrait donner au carrossage, une valeur exagérée qui amènerait une usure anormale des pneumatiques. La solution ainsi adoptée consiste à incliner le pivot. L'angle formé par l'axe du pivot et la verticale est appelé l'angle d'inclinaison du pivot. Sa valeur est de quelques degrés.

Cette inclinaison a par ailleurs un certain effet sur la direction. Lorsque la roue est braquée dans un sens ou un autre, l'extrémité de la fusée tend à se rapprocher du sol et c'est donc l'essieu qui s'élève en soulevant l'avant du véhicule. Aussitôt que le braquage est terminé, le poids du véhicule s'exerçant sur l'essieu, celui-ci tend à revenir à la hauteur où il était avant le braquage en ramenant la roue en ligne droite. Ainsi, après un virage, et à condition que la direction soit assez réversible, le conducteur n'a qu'à relâcher le volant pour que celui-ci revienne de lui-même dans sa position primitive.

Le carrossage et l'inclinaison combinés ont pour but :

- De faciliter le braquage de la roue,
- De diminuer l'effet des réactions du sol sur la roue,
- De réduire l'usure des bagues de pivot et des roulements de roue,
- De reporter le poids appliqué sur chaque roue sur le roulement porteur du moyeu,
- De ramener les roues en ligne droite après un braquage.

Le pincement

Par suite de l'inclinaison de la fusée, la surface par laquelle le pneumatique est en contact avec le sol n'est plus parallèle à la fusée. Du coup les roues vont avoir tendance à pivoter vers l'extérieur, c'est-à-dire à s'écarter l'une de l'autre.

Pincement

Pour compenser cette tendance, les roues avant sont montées avec un certain pincement vers l'avant.
Autrement dit, la distance A mesurée de bord de jante à bord de jante est de quelques millimètres plus grande que la distance B mesurée dans les mêmes conditions.

Ce résultat est obtenu en faisant varier la longueur de la barre d'accouplement grâce au montage particulier de celle-ci.

Le pincement est justifié lorsque la poussée des roues motrices s'exerce par l'intermédiaire du châssis et des ressorts sur l'essieu avant, ce qui est le cas lorsque le véhicule est à propulsion.

Pincement 2

Lorsqu'il s'agit d'un véhicule à traction, ce sont les roues avant qui, en s'agrippant au sol, font avancer le véhicule. Pour cette raison, on donne aux roues un contre-pincement (ou ouverture), destiné à pallier la tendance qu'ont les roues à prendre un pincement excessif.

Le pincement corrige donc les effets du carrossage. Sa valeur, qui s'exprime en millimètres, varie suivant les types de véhicules.

Note : de nombreux professionnels parlent du "parallélisme" des roues avant. En fait ce terme n'est pas tout à fait exact puisqu'au repos les roues ne sont pas parallèles.

La chasse de l'essieu

Tout le monde connaît les roulettes de meubles qui peuvent pivoter autour d'un axe vertical. Il suffit de pousser le meuble muni de telles roulettes dans la direction voulue pour que celles-ci s'orientent dans la bonne direction. Si un obstacle quelconque se présente sous la roue, cette dernière est déviée mais reprend sa direction aussitôt l'obstacle passé. La roue s'oriente toujours de manière à ce que son point de contact avec le sol se trouve en arrière du pivot dans la direction de la poussée.

Sur un vĂ©hicule, on obtient ce rĂ©sultat en inclinant les pivots de direction vers l'arrière. L’angle formĂ© par l'axe vertical au sol et l’axe de pivot est appelĂ© angle de chasse.

Chasse

La chasse est dite :
- Positive, lorsque l’axe de pivot coupe le sol en avant du point de contact entre la roue et le sol.
- NĂ©gative, lorsque l’axe de pivot coupe le sol en arrière du point de contact entre la roue et le sol.

La chasse permet au vĂ©hicule : 
- Une meilleure stabilité en gardant les roues en ligne droite,
- Un retour automatique des roues en ligne droite après braquage,
- Une auto-stabilisation de la direction.

Sur la plupart des véhicules, la chasse n'est pas réglable, seuls quelques-uns sont munis d'un dispositif de réglage approprié.

 

Merci Ă  Alexandre Degrandcourt pour ce deuxième "coup d'Ă©crou" ! 

Crédits photos : Larousse.fr

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