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Dossiers-Conseils > Fonctionnement d'une auto > Architectures d'essieux / suspensions : Macpherson, barre de torsion, Multibras ... 06/01/2017

Types de suspensions et essieux


Les techniques pour faire face aux débattements de la suspension sont diverses et variées, et il n'est pas forcément très facile de s'y retrouver ... Essayons donc d'éclaircir les choses tant que possible en listant les différentes techniques et technologies existantes.


Type Macpherson

(A l'avant et plus rarement à l'arrière)

C'est le système le plus utilisé sur le train avant de nos autos mais il peut aussi être employé à l'arrière. Il est considéré comme un type d'amortissement indépendant contrairement à un essieu rigide ou semi-rigide (chaque roue a un débattement qui influe sur celle située de l'autre côté de la voiture).
Il se compose d'un bras, d'une barre anti-roulis et d'une jambe de force qui est incarnée par la partie inférieure de l'amortisseur. Il peut être qualifié de monobras puisqu'il n'y a souvent qu'un seul bras (un triangle ou une barre). Mais il peut être composé de deux bras pour former le triangle. Il s'agit d'un procédé qui allie efficacité et coût modéré, sans oublier qu'il prend peu d'espace.


Ce système permet de libérer pas mal de place, ce qui est un avantage pour les voitures à moteur transversal qui prend pas mal de place en largeur.


Quand la suspension s'écrase, l'angle de carrossage devient négatif, ce qui est un avantage en virage. Toutefois, ce système limite grandement les possibilités de réglages de la géométrie. Ce n'est donc pas ce qui sera choisi pour la haute performance même si des versions plus évoluées de ce système existe (voir plus bas). L'articulation en orange indique une rotule entre le bras (bleu) et le moyeu (gris).

Différence entre Macpherson et pseudo Macpherson

La différence est simple, un Macpherson utilise un bras "standard" alors qu'un pseudo Macpherson utilise un bras en forme de triangle. C'est bien le pseudo Macpherson qui se retrouve le plus. Notez aussi que le Macpherson a absolument besoin d'une barre anti-roulis (reliée ici au bras de suspension et non pas à la fusée de la jambe de force) permettant de guider le train avant de manière longitudinale et transversale. Dans le cas d'un pseudo Macpherson le triangle inférieur (qui a deux ancrages comparé au bras simple) arrive à se charger seul de toutes ces tâches, mais cela n'empêche pas de voir des barres antiroulis sur des pseudo Macpherson.


Ici, il s'agit d'un pseudo Macpherson car le bras est en triangle. Si il avait été composé d'une simple barre cela aurait été un Macpherson tout court.


La "barre" du milieu est le cardan (transmet la force motrice aux roues). Le caoutchouc est le soufflet de cardan qui contient de l'huile. La barre stabilisatrice est ici reliée au bras de suspension (le triangle)

Plusieurs types de Macpherson ?

Système de pivot ?

Il y a des conceptions plus ou moins évoluées de train avant utilisant la technique Macpherson. Pour les tractions les plus puissantes, on utilise un système à pivot indépendant qui consiste à perfectionner le système de pivot de la roue (rotule sur le bras/triangle qui permet de tourner à gauche ou à droite). Cela permet de limiter l'effet de couple, à savoir que la direction tire d'un côté lors de grosses accélérations. Couplé à un différentiel à glissement limité, cela permet à certaines tractions de s'approcher de certaines propulsions en terme d'efficacité. En réalité cela leur permet surtout de pouvoir accueillir de plus grosses puissances sous leur capot. Car quand le train avant doit gérer la direction, le poids du moteur et la motricité il faut alors perfectionner le train avant.

Type de bras ?





Voici le Macpherson d'une BMW Série 3 E90. J'ai eu du mal à corréler les barres bleues avec les bras car ses derniers ont une forme assez tortueuse. De plus, l'angle de la photo n'était pas optimal pour mettre en évidence le système. Notez que le train avant est allégé car s'agissant d'une propulsion il n'y a pas de cardan.

Barre de torsion - Essieu semi-rigide

(Uniquement à l'arrière)

Si ce système a aussi existé sur le train avant par le passé, il est désormais cantonné à servir le train arrière. Il s'agit d'une suspension indépendante contrairement à un essieu (100% rigide). C'est un système économique mais dont le perfectionnement est limité, mais il se retrouve sur une majorité d'autos en France (même une 308 II s'en équipe). Sur certaines autos, les entrées de gamme sont proposées avec un train arrière de torsion alors que les finitions plus huppées sont servies avec du multibras.
Cela en surprendra peut-être certains mais avec ce dispositif la suspension est confiée à une barre métallique droite comme un i ... Et oui, point de ressort mais une barre (souvent deux ensembles) qui s'occupe de tenir la voiture en l'air (donc de suspendre) et remplace donc le ressort. Cependant, il lui faut un amortisseur pour gérer le débattement et éviter tout rebond. C'est donc pour cela qu'en regardant sous votre voiture à l'arrière, vous ne verrez certainement qu'un amortisseur (forme de piston) sans ressort.
Malgré tout, les voitures de gamme supérieure (ou plutôt les voitures un peu plus lourdes de type compactes, à l'inverse des petites citadines), un ressort peut aussi être ajouté au dispositif de la barre de torsion. Ce qui veut dire que la barre de torsion et les ressorts travaillent ensemble pour suspendre la voiture au dessus du sol. Il n'empêche qu'il faut toujours un amortisseur afin que tout cela travaille correctement.

L'avantage de ce système est d'être à la fois économique, peu encombrant (laisse plus d'espace pour l'habitabilité et le coffre) et plutôt efficace malgré un "pedigree" bien moins valorisant qu'un multibras (mais qui est plus lourd !). Et c'est Peugeot qui montre principalement que le système de barre de torsion peut rivaliser avec des multibras allemands ...


C'est la barre bleue qui sert de ressort. En effet, elle est arrimée solidement aux points 1 et 2. Le 1 étant le bras (en vert de type "bras tiré") qui tient la roue et le 2 représente le châssis de la voiture. Elle se tort dans sa longueur et remplace donc le ressort (un peu comme quand on éponge un linge mouillé).



Ici il y a deux barres de torsion (en orange). Une s'occupe du bras droit et l'autre du bras gauche. Chacune se tort dans la longueur. Notez bien qu'il y a plusieurs manières de concevoir ce système, il peut donc être différent (principalement disposition des barres de torsion) d'une voiture à l'autre.


Et voici ce que cela donne en vrai (Peugeot 106 entreprise)


Ici (Golf 4), en plus de la barre de torsion il y a un ressort hélicoïdal. Les barres de torsion ne sont donc pas seules à "assumer" le poids (c'est le cas sur beaucoup de compactes)




Voici en haut le train arrière d'une Golf d'entrée de gamme avec barre de torsion + ressorts hélicoïdaux pour la suspension et un piston d'amortisseur pour l'amortissement donc ... En bas une version multibras pour les versions plus puissantes

Double triangulation

(Avant ou arrière, c'est le système le plus noble qui existe ... Il n'y a rien de mieux !)


Voici la double triangulation d'un Jaguar F-Pace

Ce système ressemble un peu au Macpherson mais il vient cette fois-ci utiliser deux triangles. Il est généralement proposé sur les autos très hautes performances. L'amortisseur n'est alors plus fixé vers le moyeux de roue mais sur le triangle inférieur (celui du bas). C'est le système le plus performant puisqu'il est utilisé en compétition. L'avantage est de pouvoir effectuer plusieurs réglages sur la manière dont va fonctionner l'ensemble, très utile donc en compétition car les besoins sont différents d'un circuit à l'autre. Mais sachez que ce système n'est pas uniquement réservé à la course et qu'il est utilisé sur certaines voitures de monsieur tout le monde. On peut parler de multibras puisqu'il y a plusieurs triangles (un bras = un triangle), mais il faut savoir que dans le langage on distingue toutefois multibras de double triangulation. Son inconvénient est de prendre un espace plus important que certains autres systèmes, ce qui réduit alors généralement la capacité de coffre et empêche une utilisation facile à l'avant (le moteur prend beaucoup d'espace).

Notez qu'à cela s'ajoute une bielle de pince (qui évite que les roues ne soient plus parallèles) et une barre anti roulis qui est plus ou moins flexible selon les réglages souhaités.


Notez que le schéma ne fait pas apparaitre la bielle de pince (ou de direction si c'est à l'avant) ni la barre stabilisatrice. Enfin, comme sur l'ensemble des illustrations de cette page, la disposition (et la forme) des barres ainsi que les rotules peuvent être différentes d'un véhicule à l'autre.


Voici la double triangulation d'une Ferrari 360 Modena. Au moins le système est clair à comprendre comparé à certains trains de conception plus complexe (plusieurs bras aux formes diverses et variées).


Voici une illustration un peu plus facile à appréhender. On remarque ici qu'il s'agit du train avant puisqu'on aperçoit une biellette de direction.

Multibras

(Avant ou arrière, mais en général on parle de multibras pour parler du train arrière. Un multibras à l'avant est généralement qualifié de double triangle à pivot virtuel/déporté).

Système assez proche de la double triangulation qui permet d'obtenir de meilleures performances (par rapport à un essieu de torsion) grâce à un guidage plus fin et élaboré des trains roulants. En général, Il s'agit ici de relier la roue non pas à deux triangles mais à une multitude de bras (4 ou 5) afin d'optimiser l'encombrement du système (deux triangles entiers prennent pas mal de place !). Notez que leur apparence n'en a plus forcément la forme exacte, cela ressemble à une version "décapitée" de son sommet pour certaines versions alors que d'autres ne ressemblent quasiment plus à des triangles. La diversité des conceptions est très grande et il faut principalement retenir que le principe repose sur l'utilisation de nombreux bras (que l'on peut aussi appeler bielles ou encore plus sommairement "barres métalliques") parfaitement disposés, en général quatre ou cinq (en général 5 pour un essieu arrière et 4 pour l'avant). La majorité d'entre eux sont transversaux et un autre (l'éventuel cinquième) est longitudinal, dans le même sens que la voiture, c'est à dire parallèle. Il est alors considéré comme un bras tiré.

Notez qu'à cela s'ajoute une bielle de pince (qui évite que les roues ne soient plus parallèles) et une barre anti roulis qui est plus ou moins flexible selon les réglages souhaités.

Un des inconvénients est que ce type de système est difficile à mettre au point, même pour un ingénieur chevronné. De ce fait, certaines voitures ayant un multibras peuvent un peu décevoir les "pilotes" qui en attendent un peu plus. Malgré tout, l'assistance par ordinateur facilite grandement le travail des ingénieurs qui peuvent alors tester leurs trouvailles sur un écran, plus besoin de fabriquer pour tester sur piste.


Le cinquième bras "facultatif" (c'est un "bras tiré") est généralement présent au train arrière mais n'apparait pas à l'avant. Il permet d'éviter que l'arrière de la voiture ne se lève trop sur les freinages très prononcés. Encore une fois, la disposition, la formes des bras ainsi que l'emplacement des rotules varient d'une voiture à l'autre (ou plutôt d'un ingénieur à l'autre). Il s'agit ici d'un schéma simplifié qui résume le principe de fonctionnement.


Ici, au train avant, il n'y a pas le cinquième bras longitudinal typique d'un train arrière multibras. Notez qu'il s'agit ici d'une double triangulation composée de plusieurs bras. Le triangle supérieur est formé par deux barres et celui du bas est en un bloc, les flèches noires indiquent ces éléments. On voit ce type de montage sur les A4 et Peugeot 407, montrant ainsi que la lionne était très aboutie techniquement parlant !


Une autre vue pour mieux cerner la chose

Essieu rigide / pont rigide

Système rustique qui limite le confort et la tenue de route, il est peu probable que vous ayez un jour une auto avec ce type d'essieu.
Ce dernier relie les roues de gauche et droite par une barre rigide (train arrière uniquement). De ce fait, quand la roue de gauche roule sur une bosse, cela a aussi une incidence sur la roue de droite. Normal elles sont reliées ! Cette disposition est utilisée sur certains gros 4x4, dont les pick-up. C'est donc un système de suspension non indépendant.
Deux types existent, l'essieu rigide classique et l'essieu rigide non moteur (pas de transmission intégrée permettant de rendre les roues arrière motrices).



Parallèle de Watt

Pas très fréquent, ce système d'essieu arrière ressemble un peu à un mélange entre pont rigide et triangulation. Le mieux est que vous voyiez les images par vous-même dans la vidéo ci-dessous.


Opel Astra 2009 : les secrets de son train... par challenges-auto

Tous les commentaires et réactions

Dernier commentaire posté

Par sam (Date : 2016-10-26 19:43:17)

Bonjour,

Est ce que des amortisseurs arrière plus durs vont plus vite faire user l'essieu arrière ou autre pièces par rapport à des amortisseurs souple ?
Autrement dit est ce que la souplesse est une bonne chose pour la mécanique ou pas ?

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

  • Par Wanu1966 TOP CONTRIBUTEUR / MECANO (2016-10-26 21:19:42) : Oui, l'amortissement n'étant pas le même, la souplesse, que ce soit les amortisseurs ou la conduite sont des points positifs pour le véhicule, cdt.

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Derniers commentaires postés (ordre décroissant):


Par moun (Date : 2016-09-05 01:02:04)

Jai fait un ct qui n est pas bon il me sort que c est la barre de torsion arg quil me fait defaut quesque cest es ou la trouver


Il y a 5 réaction(s) sur ce commentaire :

  • Par Wanu1966 TOP CONTRIBUTEUR / MECANO (2016-09-05 08:37:22) : Sur quel véhicule ??
  • Par moun (2016-09-05 08:39:31) : modus 1.2 75ch essense annee 2004
  • Par Wanu1966 TOP CONTRIBUTEUR / MECANO (2016-09-05 08:45:16) : La barre de torsion, c'est cette barre qui traverse toute la voiture à l'arrière entre les deux roues arrière, ce n'est probablement cette barre en elle qui vous fait défaut mais surement les roulements de cette barre, cdt.
  • Par moun (2016-09-05 08:50:46) : doije changer la barre de torsion ou bien uune autre piece parce que le ct dit barre dee torsion arriere gauche plus encrages..puisje le reparer moi même et cest barre sont difficile a trouvet pour les acheter
  • Par Wanu1966 TOP CONTRIBUTEUR / MECANO (2016-09-05 12:04:54) : Si ce sont bien les roulements, je pense que vous allez devoir remplacer le train arrière car généralement, les roulements défectueux endommagent l'axe et il est trop tard, cela reste à confirmer !

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Par alex59410 (Date : 2016-01-19 21:08:48)

Bonjour,

J'ai un souci avec ma 106 1.5D de 1998 qui s'est déclaré aujourd'hui, une brève explication de mon cas: depuis octobre 2015, le train arrière commençait à claquer tout le temps dans les bosses et à couiner d'abord en braquant dans les virages puis dans toutes les bosses. Je décide donc de le changer par un train arrière réusiné et complètement remis à neuf le 14 janvier, d'ailleurs l'essieu est garanti 2 ans par la boîte qui le fabrique ce qui montre une certaine confiance dans leur travail. Et depuis aujourd'hui je remarque un claquement qui revient à l'arrière, je ne saurai pas dire de quel côté précisément mais ça claque dans les bosses mais ça ne grince pas, est ce possible que ce soit le train arrière qui délire avec à peine 300Km à son actif ? Ou avez vous d'autres idées ?

Merci à vous

Cordialement


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

  • Par Wanu1966 TOP CONTRIBUTEUR / MECANO (2016-01-19 21:57:22) : Possible, ou les silentblocs qui servent de butée, avez vous jeté un œil ?

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Par Essieu de torsion ou bras tirés (Date : 2015-08-20 15:03:44)

Merci pour l'article : j'ai un choix à faire pour la suspension arrière ! Touran bras tirés et corolla verso Essieu de torsion.


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

  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2015-08-20 16:24:04) : Le Touran a en effet un train arrière plus avancé techniquement parlant.
  • Par touran ou corolla verso (2015-08-20 23:29:49) : Bonjour Merci. c'est difficile de choisir en Diesel. Besoin d'aide et je me tourne vers vous à savoir que l'un a un moteur à chaine et l'autre aussi à d'autres qualités je n'arrive pas à trancher même en faisant le + et - ! après par vos expériences je écoute Merci d'avance.
  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2015-08-21 11:58:44) : Vous aurez peut-être moins de soucis de fiabilité avec le Verso. Toutefois, le Touran est bien mieux fini.
    Bref, je vous invite à lire les avis du Verso ou encore ceux du Touran et du Touran Restylé.
    Enfin, les D4D sont à chaîne alors que les TDI sont à courroie. Mais franchement, ne choisissez pas un moteur sur ce simple critère ... Sachez qu'un chaîne s'use quand même mais aussi qu'elle est moins efficiente qu'une courroie pour la consommation.

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Par RémyB (Date : 2015-03-15 19:25:09)

Excellent article pour un débutant comme moi : simple et efficace ! Ça pose les bases, à creuser ensuite en fonction de ses envies / besoins


Il y a 2 réaction(s) sur ce commentaire :

  • Par Wanu1966 TOP CONTRIBUTEUR / MECANO (2015-03-15 19:37:20) : Les articles sont améliorés au jour le jour pour apporter un maximum d'informations aux internautes, cdt.
  • Par fennoun (2015-09-30 14:45:40) : Merci . les articles sont clair et facile a comprendre merci encore

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Par Gilles_a_paris (Date : 2014-12-01 15:40:08)

Perplexe devant l'article
mal dominé, traduction automatique...


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

  • Par rod (2015-06-28 18:07:10) : bonjour ,
    je possède une honda civic 3eme génération de 1984.
    elle est équipé de barres de torsion avant positionné longitudinalement et relié au pivot par un bras .
    merci pour votre très bon article ,
    rodolphe .

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