Dossiers-Conseils > Fonctionnement d'une auto > Suspension active et semi-active 19/01/2016

Suspension active et semi-active : fonctionnement



De plus en plus fréquentes sur les modèles haut de gamme (et de moins en mois fréquente sur les Citroën ...), les suspensions actives et semi-actives ont pour but d'améliorer le confort (surtout pour les actives) et de moduler le tarage de suspension à la demande. Voyons donc les principales technologies existantes.

A lire aussi : fonctionnement de la suspension "classique".

Petits rappels

Un gaz peut être comprimé mais pas un liquide (sauf pression extrême, car tout se compresse ... Même le diamant. Cf étoile à neutron), on ne peut donc pas espérer obtenir une suspension se basant sur du liquide uniquement.
Un dispositif de suspension se compose d'un amortisseur (piston) et d'un ressort qui peut alors être remplacé par un coussin gonflable dans le cas d'une suspension pneumatique. Le ressort (ou coussin) s'occupe de suspendre d'auto en l'air alors que l'amortisseur (le piston) s'occupe de contrôler le débattement en vitesse (évite donc au ressort de rebondir quand il est solicité, mais cela permet aussi de gérer le tarage de suspension pour avoir de la raideur ou de la souplesse). Il amortit donc la vitesse de débattement en compression et en détente, d'où son nom d'amortisseur.

Différence entre suspension active et semi-active

Dans le cas d'une suspension active, la dureté des suspensions peut être modifiée mais on peut aussi moduler la hauteur de caisse. La suspension peut donc empêcher le tangage en virage mais aussi relever le niveau si vous chargez trop votre auto (évite d'avoir l'arrière trop rabaissé, ce qui améliore l'équilibre et donc la sécurité). Bref, le contrôle d'assiette (effectué par l'électronique) est parfait !
Dans le cas d'une suspension semi-active, seul le tarage des amortisseurs peut être modifié.
Dans les deux cas, la suspension est gérée par un calculateur électronique qui va à la fois gérer l'ouverture ou la coupure de certaines sphères du système, ou même jouer sur le niveau du liquide hydraulique. Le calculateur a besoin d'informations provenant de différents capteurs pour fonctionner (ils sont comme ses yeux) comme l'angle de braquage du volant, la vitesse de l'auto, débattement des suspensions ... Bref, toutes les variables physiques utiles pour modifier les paramètres de la suspension. Si un des capteurs ne fonctionne plus, le calculateur n'a plus suffisamment d'informations pour faire fonctionner correctement la suspension (il ne peut pas fonctionner à l'aveugle).

Suspension hydropneumatique (suspension active)

Ce système intègre un circuit hydraulique mais l'amortissement est faite par un gaz : l'azote. C'est Citroën qui a inventé le procédé sur la légendaire DS. Depuis le système s'est amélioré mais le principe reste le même.


Notez que la disposition peut être différente, il s'agit d'une illustration sommaire. Les sphères peuvent être non solidaires de l'amortissement hydraulique sachant que d'autres sont disposées sur sur le circuit pour pouvoir moduler la rigidité de la suspension (mode sport).

1 : il s'agit d'une membrane souple qui cloisonne le liquide de l'air (ou plutôt de l'azote).

2 : Il s'agit de la partie supérieure de la sphère qui intègre l'azote sous pression. C'est lui qui remplace le ressort d'un amortisseur classique.

3 : le bas est un piston d'amortisseur quasiment classique, son rôle est de limiter la vitesse de débattement et donc que l'auto rebondisse sur les bosses.

Détails du fonctionnement

Quand on charge l'auto, la suspension est écrasée (lair est compressé dans notre cas). La pompe hydraulique peut alors envoyer du liquide afin de réhausser l'assiette (la hauteur de caisse) du véhicule afin que l'arrière ne soit pas trop avachi.
De plus, pour qu'un mode confort et un mode sport puisse exister, il faut des sphères supplémentaires reliées au circuit (ce qui fait une par roue plus d'autres reliée au circuit.). Quand on veut plus de rigidité, on condamne certaines sphères. En effet, plus il y a de sphères connectées au circuit, plus il y a de gaz disponible pour l'amortissement et donc de la souplesse. La dernière Hydractive III en a 7 en tout.

Avantages et inconvénients

+ Un confort extrême en raison d'une suspension assurée par un gaz, et surtout une gestion électronique de l'assiette (voiture reste toujours horizontale). La Xantia Activa fut assez révolutionnaire en virant à plat dans les virages (rappelez-vous de la publicité mettant en scène cette dernière aux côté de Carl Lewis)
+ Confort même en mode sport, la suspension ne se rigidifie que lorsqu'il y en a besoin (ce changement peut se faire plusieurs fois par secondes ...). Bref, le beurre et l'argent du beurre !
+ Possibilité de régler la hauteur de caisse (et donc elle reste constante malgré le poids embarqué à bord)
+ Plusieurs modes de conduite (confort et sport)
+ Comportement accru en réduisant le tangage et le roulis (il y a en plus une barre anti roulis dynamique gérée par l'électronique dans certains cas)
+ Bonne résistance au temps car l'azote ne s'use pas comparé à des ressorts

- Système cher et encombrant
- Cher quand il s'agit de faire l'entretien (car la membrane et les sphères finissent par rompre "gentiment" avec le temps (entre 150 000 et 200 000 km d'après certains témoignages)
- Sur les anciennes Hydractive, le système est couplé avec la direction assistée et les freins. De ce fait, en cas de soucis tout est en panne ! Depuis, les normes européennes interdisent ce procédé.

Exemple : Citroën Hydractive

Notez que si une C5 bénéficie d'une suspension hydropneumatique, un C4 Picasso 1 a une suspension pneumatique (technologie ci-dessous).

Suspension pneumatique (suspension active)

Ce système ressemble beaucoup à l'hydropneumatique mais se contente d'air uniquement.
A lire aussi : fonctionnement de la suspension pneumatique en détails.


Ici, l'exemple reprend la disposition d'une suspension arrière de C4 Picasso, l'amortisseur est situé à côté des coussins d'air (ils sont encastrés dans le cas d'une Airmatic de Mercedes mais le principe ne change pas). Cette disposition n'est pas la même sur un train avant o il y a peu de place.





Notez que les coussins peuvent travailler avec des amortisseurs pilotés dans certains cas. Ici, il s'agit de simples amortisseurs dont le tarage ne change pas.

Le coussin s'occupe d'atténuer les chocs et suspendre la voiture tandis que l'amortisseur (piston) limite l'effet rebond tout en favorisant la tenue de route (il contrôle la vitesse de débattement). Notez que cette disposition arrière existe aussi pour les suspensions classiques, un ressort remplace donc le coussin gonflable (on est généralement habitué à les voir solidaires, le ressort entourant le piston). Prenez aussi en compte qu'il existe d'autres dispositions que sur le schéma du dessus, comme on peut le voir sur la Mercedes du bas.
Ici c'est donc encore l'air qui sert à absorber les chocs, mais à la différence de l'hydropneumatique, c'est de l'air que l'on injecte ou retire au lieu d'un liquide. On peut donc aussi faire varier la tarage (dureté) des suspensions mais aussi leur hauteur (garde au sol).
Les qualités et défauts sont à peu près les même que sur l'hydropneumatique.

Exemple : Mercedes Airmatic


Magic Body Control (Mercedes) qui utilise la suspension pneumatique à air Airmatic

Notez que Mercedes a poussé le "vice" (dans la Classe S) jusqu'à faire analyser la route par des caméras. Quand l'ordinateur détecte des bosses, il rend la suspension plus souple en une fraction de seconde ... C'est ce qu'on appelle Magic Body Control

Suspension semi active (amortissement piloté)

Il suffit de réguler de manière mécanique le débit des valves dans le piston afin de durcir l'amortissement. Cette sorte de valve est alors contrôlé par l'électronique, on peut alors obtenir plusieurs réglages d'amortissement selon la positionnement de ces valves. Plus elles laissent du liquide passer rapidement d'un compartiment à l'autre, plus la suspension est souple (et vice versa). On peut alors obtenir un mode confort ou sport. A noter qu'il s'agit du moyen le plus économique d'obtenir une suspension semi-active et que ce principe est utilisé que la Golf 7 DCC.
Il s'agit ici de ne piloter que les amortisseurs et non pas les ressorts de suspension comme peut faire l'air d'une suspension pneumatique. De plus, une suspension active pneumatique peut aussi intégrer en plus un amortissement piloté. C'est le cas sur l'Airmatic : les coussins d'air s'occupent de la suspension et des amortisseurs pilotés s'occupent de l'amortissement (ils sont donc variables au niveau du tarage car pilotés).

Schéma théorique
 
Le calculateur fait fonctionner les solénoïdes de différentes manières pour influer sur le tarage. Plus ils laissent passer d'huile facilement, plus l'amortissement est souple, et vice versa ... Il y a plusieurs manières de faire, notamment avec le magnétisme (Audi Magnetic Ride). De plus la disposition indiquée sur le schéma peut-être totalement différente dans les faits.

1 : les petites barres bleues sont les valves permettant au liquide de passer en haut et en bas (lorsque la suspension travaille). Sur des suspensions classiques elles fonctionnent toujours de la même manière. Ici, elles sont pilotées par l'électronique ce qui permet de faire varier le débit possible, engendrant ainsi une suspension plus ou moins souple. Notez qu'ici ce n'est pas du tout un gaz (suspension pneumatique) qui s'occupe de suspendre mais bel et bien un ressort, tout ce qu'il y a de plus classique.

+ Plusieurs modes de conduite (confort et sport)
+ Comportement accru en réduisant le tangage
+ Moins chère et lourde que les suspensions actives

- Pas active
- Pas de possibilité de régler la hauteur de caisse
- Confort moins bon que sur la pneumatique (un ressort sera toujours moins bon qu'un coussin d'air). L'assiette ne peut pas être aussi bien corrigée.

 

Exemple : Audi Magnetic Ride

Suspension électromagnétique (suspension active)

C'est ici un électro-aimant qui fait fonctionner la suspension un peu comme dans une enceinte audio. Je rappelle qu'un électro-aimant est un aimant alimenté par de l'électricité, on peut alors modifier la force de l'aimant en jouant sur l'intensité du courant. Sachant que les aimants peuvent se repousser, il suffit d'utiliser ce paramètre pour s'en servir de suspension. C'est Bose qui l'a inventé et son utilisation reste très rare.

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Dernier commentaire posté


Par MACGUIVER64 (Date : 2018-12-02 12:08:14)

Bonjour
Je viens de faire l'acquisition de mon 2eme AVANTIME Privilege V6 (quand on aime...)
260.000km j'ai commencé le changement de quelques pièces (je ne vais pas faire l'inventaire ce ne serait pas sérieux)
J'ai remplacé tous les amortisseurs mais il n'y a plus de solution pour l'avenir. Je pensais me diriger vers une suspension active. Cela vous parait il possible et vers qui me diriger?
A bientôt pour la réponse.
Super votre site!
Macguiver

Il y a 3 réaction(s) sur ce commentaire :

  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2018-12-03 09:52:11) : "J'ai remplacé tous les amortisseurs mais il n'y a plus de solution pour l'avenir". Que veut dire cette phrase ? Qu'il n'y aura plus d'amortisseur adapté à l'avenir ?
  • Par MACGUIVER64 (2018-12-04 20:21:58) : Bonsoir
    L'Avantime V6 Priivilege que je restaure nécessite un type particulier d'amortisseurs qui ne peuvent pas être ceux des modèles diesels par exemple.
    D'après les responsables du Club de Romorantin il n'y aurait plus de stocks, d'ou ma question pour un futur proche.
    A bientôt
  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2018-12-05 11:55:54) : Pourquoi ne pas acheter 4 amortisseurs en avance historie d'anticiper le manque futur.
    Vous voulez intégrer une suspension active ? C'est à dire ? Uniquement des amortisseurs pilotés ou carrément une suspension pneumatique ?
    Il me semble limite plus simple de devoir trouver des amortisseurs, même si ils deviennent rares.

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Suite des 11 commentaires :


Par PEPE (Date : 2018-09-23 19:47:09)


Cher Admin qui etes expert, dans mon cas j'ai une audi a5 sline sportback de 2012 (120000 km) et aujourdh'ui j'aimerai bien que la suspension soit un peu plus souple qu'elle ne l'est, est ce que des amortisseurs filetés réglables seraient suffisant ?


Il y a 1 réaction(s) sur ce commentaire :

  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2018-09-24 09:45:01) : Merci pour le compliment mais expert me paraît encore un peu usurpé ;-)
    Ce serait en effet une solution mais en général les filtés sont plutôt orientés performances, avec donc un tarage pas forcément très délicat. A voir toutefois ce qui existe sur le marché ...
    Notez aussi que les ressorts peuvent aussi avoir une incidence. Quand il sont courts (châssis sport généralement, et comme vous avez un S-Line ..) ils sont aussi un peu plus raides. Car le confort peut aussi être dépendant du type de ressort. Mais aussi qu'il faut un duo ressorts / amortisseurs cohérents. Et il y a aussi tout un tas d'autres facteurs, allez voir cet article qui devrait peut-être vous intéresser.

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Par Pierre L (Date : 2018-02-19 10:39:38)


Bonjour,

Très bon article, tout est bien résumé et bien expliqué !
Je travaille à mon compte sur la mise en place d'une suspension semi-active ou active pour un robot et j'aimerais avoir votre avis sur la durée de vie (en Km et an années) de ces systèmes de suspension.

En fait j'ai pensé, à récupérer des suspensions sur des voitures à la casse (c'est la crise ^^) et je me demandais si vous connaissiez un système de suspension ayant fait ses preuves en terme de robustesse, ou au contraire à éviter.

Qu'en pensez-vous ?

Cordialement,
Pierre


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  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2018-02-20 10:36:22) : Vous cherchez donc un système pneumatique ? Je pense que oui car un amortisseur piloté ne vous serait pas utile j'imagine (il faut soulever des choses ou corriger l'assiette ?). Hélas ils ne sont pas très durables quelque soit la marque a priori (après je n'ai pas de retours ultra précis sur tel ou tel système, je ne préfère donc pas en dire plus), les caoutchoucs finissant toujours par rompre (après 10 ans il y a peu d'espoir, ça finit par lâcher), sans oublier le compresseur qui lui-aussi n'est pas éternel. Je pense qu'il va falloir prendre d'occasion en comptant sur votre bonne étoile. Mais s'agissant d'un robot moins lourd ça devrait quand même tenir bien plus longtemps. A voir aussi du côté des fabricants de suspensions pneumatiques indépendants pour utilitaire (qui se mettent sur le train arrière), ces systèmes sont peut-être plus durables ... N'hésitez pas à les questionner ils en sauront cent fois plus que moi (c'est leur métier à 100%).
  • Par Pierre L (2018-02-21 09:53:57) : Bonjour,
    Merci pour votre réponse. Le robot pèse dans les 500kg, et comme il y a des contraintes au niveau de la consommation électrique du système de suspension , je m'oriente plus vers des amortisseurs MR ou à électrovanne... L'objectif est d'atténuer au mieux les vibrations de la masse suspendue en conservant une bonne dynamique.
    Bonne journée !
  • Par Pierre L (2018-02-21 09:54:04) : Bonjour,
    Merci pour votre réponse. Le robot pèse dans les 500kg, et comme il y a des contraintes au niveau de la consommation électrique du système de suspension , je m'oriente plus vers des amortisseurs MR ou à électrovanne... L'objectif est d'atténuer au mieux les vibrations de la masse suspendue en conservant une bonne dynamique.
    Bonne journée !

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Par tieble (Date : 2017-12-05 18:35:43)


Bonjour,
tout ça c'est bien beau !
j'ai un X5 depuis 3 mois , c'est l'horreur un vrai bâteau , sauf sur belle route ,et le pire , c'est en tractant ma caravane sur autoroute, dés que je suis un camion , ou que je double , ou que l'on me double , l'ensemble louvoie énormément , donc il faut ralentir immédiatement !
cette suspension est beaucoup trop souple , et nuit beaucoup à la conduite .cette option revient à 1300¤ , et ne sert pas à grand chose .
j'ai aussi un Hyundai IX55 , et là en tractant c'est le pied , jai aussi tracté cette caravane avec une XM (suspension hydractive 2 )et là aussi très bien .
le prix de ce véhicule est surévalué , en rapport avec le résultat ,et surtout les gadgets qui compliquent beaucoup le conducteur qui doit regarder la route , et pas les écrans !
merci , et je pourrai entrer dans les détails .


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  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2017-12-06 08:03:12) : S'agit-il du dernier modèle ? Dans ces vous seriez très aimable de poster votre avis ici !
    Je serais curieux de connaître votre monte de pneus (dimensions). Il est vrai que la X5 III flotte un peu plus que le II mais quand même, pas à ce point ?
    L'amortissement piloté permet aussi de limiter la souplesse même si le réglage global reste encore un peu pataud.

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Par tieble (Date : 2017-11-25 15:15:09)


J'ai un X5 avec suspension adaptative confort! et c'est nul.
c'est un danseur sur les mauvaises routes , et impossible de tracter une caravane , en toute sécurité .
le déplacement d'air des camions sur autoroute fait que l'ensemble louvoie constamment , je ne sais plus quoi faire avec ce véhicule !


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  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2017-11-26 10:49:50) : Quelle monte de pneus avez-vous ? Car cela fait aussi varier grandement le comportement ...
    Le mode sport permet quand même de rendre les choses moins molles même si il n'est pas forcément agréable de circuler tout le temps ainsi.
  • Par tieble (2017-11-26 13:33:33) : bonjour, se sont les pneus montés par BMW en taille 18 .j'ai essayé le même véhicule que moi , mais avec d'autres pneus , et c'est un résultat identique !
    j'ai essayé un X5 sans suspension adaptative avec ma caravane , et c'est parfait .
    donc le problème vient bien de cette suspension qui ne doit pas être proposée pour tracter ( surtout une caravane ).le mode sport n'améliore pas beaucoup .quoi faire avec BMW ? merci

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Par gazou (Date : 2017-10-01 03:25:08)


SUSPENSION AMOINDRISSANT LES MOUVEMENTS DE CAISSES:super pour passer inaperçu de la marée chaussée,lors d un rapport fougueux avec une minette!


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  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2017-10-01 11:04:36) : Je vois que ça rigole dur ici ;-)

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Par (Date : 2017-01-29 19:48:57)


C'est génial.


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  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2017-01-30 08:41:05) : A ce point ?
    Merci à vous ça fait toujours plaisir à entendre ;-)

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Par Carlover (Date : 2016-08-25 20:53:40)


Je suis un néophyte en mécanique auto mais un passionné de voitures, je viens de découvrir ce site qui m'explique des choses avec simplicité et que j'arrive à comprendre
Bravo, si même pour les experts, certains points semblent incomplets, vous faites un bon boulot
Je mets dans les favoris !


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  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2016-08-26 09:30:47) : C'est très gentil à vous ! Merci pour les encouragements.

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Par saxoph (Date : 2016-01-18 20:29:14)


Il y a une erreur dans cet article, sur la suspension hydropneumatique Citroen: le gaz (azote) contenu dans les sphères n'a pas un rôle d'amortissement mais constitue le ressort. L'amortissement est créé par le passage de l'huile dans des trous calibrés.


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  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2016-01-19 08:52:27) : Effectivement il y avait une petite coquille. Heureusement, la suite de l'article permettait de comprendre qu'il s'agissait d'une inattention.
    Merci à vous pour ce signalement, tout le monde ne prend pas toujours le temps de le faire ...

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Par kadi (Date : 2015-10-11 15:13:17)


Je profite bien de ce site ,puisque je suis débutant.....et merci beaucoup...bonne chance


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  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2015-10-12 12:09:10) : C'est moi qui vous remercie ;-)

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Par Driver (Date : 2014-08-25 02:23:24)


La Giulietta 2014 ,elle a quel type d amortisseures ?


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  • Par Wanu1966 TOP CONTRIBUTEUR / MECANO (2014-08-25 08:32:00) : Gaz ou huile, à votre convenance, cdt.

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