Fonctionnement d'une auto > Les types de châssis 20/08/2016

Châssis d'une voiture : techniques et évolutions

Le châssis est LA pièce maîtresse de votre voiture, découvrez les différents types et les évolutions dans le temps.


Châssis séparés placés en soubassement

Ces types de châssis sont situés sous la cabine / habitacle et n'existent presque plus dans l'automobile depuis la fin des années 90. Les éléments sont fixés l'un à l'autre (cabine sur châssis) par des boulons et des silentblocs.

Châssis poutre


Ce type de châssis repose principalement sur une poutre centrale de gros calibre qui parcourt le véhicule dans sa longueur. La carrosserie est fixée au dessus de cette dernière, il y a donc séparation entre cellule / habitacle et châssis. Sa résistance face aux chocs latéraux est logiquement moyenne ...
On parle souvent de l'ancienne Alpine pour désigner un exemple de voiture qui bénéficie de cette architecture.

Châssis en échelle / en H


Ce type de châssis est encore utilisé sur les camions et quelques 4X4 tel le vieillissant mais non moins apprécié classe G de Mercedes. Il ressemble un peu au châssis poutre sauf qu'au lieu de reposer sur un axe principal il est constitué de plusieurs sections métalliques qui forment une sorte de H ou même d'échelle, d'où son nom.
Parmi les avantages, on peut citer sa bonne capacité à subir les lourdes charges (camions ou encore croisements de ponts en utilisation tout terrain). De ce fait, il est aussi assez facile à réparer en cas de déformation (passage au marbre). Hélas, le fait qu'il ne soit pas solidaire avec la caisse le rend bien moins efficace en cas de choc, car il n'y a pas de coordination entre habitacle et châssis. On peut donc se retrouver avec deux types de phénomènes en cas de choc : si il se désolidarise à ce moment là, le châssis peut glisser vers l'arrière sans absorber le choc tandis que le haut (la cabine qui abrite les occupants) s'écrase en subissant le plus de contrainte. Si l'ensemble reste solidaire, le châssis qui est très rigide ne va pas se déformer : la décélération sera alors telle que les passagers risquent de ne pas survivre (les organes ont une limite en ce qui concerne le nombre de G encaissés). C'est le fameux problèmes des voitures trop résistantes à l'époque.
En revanche, si l'auto percute un obstacle déformable (ex : voiture qui arrive en pleine face), c'est l'obstacle qui va le plus amortir le choc. Donc dans ce cas il vaut mieux être passager du 4X4 rustique que de l'auto moderne qui va se plier fortement ! Malgré tout il reste difficile de faire des généralités car les variables peuvent largement diverger d'une auto à l'autre.


Châssis plateforme

Très ressemblant au châssis échelle, il bénéficie cette fois d'un plancher. La coque qui sera greffée par dessus n'aura donc pas à avoir de "sol". On pourrait donc ici presque conduire la voiture sans sa cabine contrairement aux autres types de châssis de cet acabit.


Voici le châssis plateforme d'une 4L

Châssis tubulaire


Le châssis tubulaire est destiné à la compétition. Il associe à la fois un poids très léger (il y a beaucoup de vide) et une rigidité importante. Les tubes en forme ronde permettent justement cela, car la forme circulaire est la plus résistante qui soit grâce à une répartition des forces très homogène (des tubes carrés sont bien moins résistants, voila pourquoi les cadres de vos vélos, entre autres, sont généralement ronds).
Ce genre de châssis peut être monté facilement par une seule personne dans un simple garage. De nombreux amateurs s'amusent d'ailleurs à en fabriquer tout seul, chose qui reste compliquée pour les autres types de châssis ...


Châssis coque / autoporteur

C'est le châssis qui équipe les voitures de série modernes. Il s'agit en fait d'une sorte de châssis en échelle qu'on fusionne avec la caisse/carrosserie. En les emboutissant entre eux, ces éléments n'en forment plus qu'un : le châssis coque qu'on appelle aussi coque autoporteuse.



Le principal avantage est de pouvoir fabriquer une sorte de cage homogène (la rigidité est donc répartie sur l'ensemble de la caisse et non pas principalement sur le châssis situé dans le soubassement) dont on va pouvoir contrôler la déformation en cas de choc. Certaines zones sont très solides pour avoir un châssis rigide et d'autres sont volontairement fragiles pour orienter la déformation (des glissières prévoient même de faire passer le moteur sous la voiture pour ne pas qu'il finisse dans vos jambes. Cela est d'autant plus facile grâce à la CAO (conception assistée par ordinateur) qui permet de les simuler sur un écran, et donc de peaufiner la structure sans avoir à effectuer des crash tests (qui seront tout de même effectués par la suite pour vérification).
Notez au passage que ce type de coque est prévue pour subir un choc à 3 km/h sans subir de dégât (c'est le bouclier qui a la tâche d'amortir le choc) et 15 km/h sans que la structure ne soit touchée (une petite zone déformable facilement récupérable est située à l'avant). Pour connaître les normes de crash test EuroNCAP rendez-vous ici.
  Enfin, le fait que la caisse et le châssis soient solidaires permet de gagner en rigidité, sous réserve évidemment que la conception soit bonne et que le calibre des tôles embouties soit suffisant.



Document Audi (A4 génération 2015)

Pour gagner en rigidité (mais aussi en sécurité), les voitures de série adaptées pour la compétition bénéficient en plus d'une structure tubulaire à l'intérieur : c'est ce que l'on appelle l'arceau cage. Il est fixé sur le châssis coque à des points stratégiques impliquant alors de devoir enlever beaucoup d'éléments dans l'habitacle (cela permet cependant un allègement bénéfique).


Contrairement à un châssis échelle, un châssis coque est beaucoup plus difficile à récupérer en cas de déformation. C'est donc presque systématiquement irréparable et il faut alors condamner l'auto à finir à la casse ...

Les cabriolets sont des dérivés de voitures conçues avec une caisse autoporteuse, il faut donc ajouter des renforts sur ces dernières pour ne pas que le châssis ne soit trop souple (torsion possible en virage et au freinage). Cela alourdit donc le poids de l'auto ...

Pour finir, le type de châssis autoporteur amène un meilleur confort (moins de vibrations) mais aussi un meilleur comportement routier même si cela dépendra tout de même de quelle auto on parle (qualité de conception / contraintes plus ou moins exigeantes du cahier des charges).

Autres types ?

Il existe d'autres manières de concevoir un châssis, la mécanique et la conception des choses n'a comme limite que l'imagination des hommes. Par exemple, si on regarde comment est fait une supercar à moteur central, on s'aperçoit qu'il y a trois zones : l'avant s'assimile à du tubulaire (mais avec de grosses sections rectangulaires), le centre (cellule de survie) ressemble à un châssis coque et l'arrière reprend le principe de l'avant avec de gros tubes carrés en aluminium qui ressemblent à du tubulaire.


Voici le châssis d'une Aventador. La structure arrière sert donc aussi de berceau moteur sachant que ce dernier (le moteur) va participer à la rigidité du châssis. On peut même dire qu'il constitue une pièce maitresse du châssis.

Enfin, si on prend l'exemple d'une MX5, on se retrouve avec deux procédés qui se fusionnent : la caisse autoporteuse (châssis coque) et un châssis poutre.



Châssis en aluminium ?


L'aluminium est de plus en plus utilisé dans la construction des châssis car il permet de gagner en légèreté (on en trouve principalement dans le haut de gamme et sur les voitures de prestige). Cependant l'aluminium n'est pas parfait ... Il est en effet moins résistant (en subissant des contraintes, il a tendance à casser plutôt que de se tordre) que les autres métaux et il faut donc calibrer plus gros les pièces. Toutefois, le poids final sera toujours inférieur à l'acier car même en le calibrant plus gros on bénéficie au final d'une pièce plus légère. Grosso modo, pour obtenir une pièce en aluminium aussi résistante qu'une autre en acier, on aura un élément un peu plus volumineux (pour combler le déficit de rigidité) mais moins lourd malgré tout.
Notez que l'aluminium est plus difficile à réparer car les soudures à effectuer sont plus techniques (conductivité thermique importante, dilatation importante quand il est chauffé, point de fusion à 650 degrés au lieu de plus de 1300 pour l'acier etc.). En revanche il ne subit pas la corrosion, ce qui est un avantage pour le vieillissement. Plus d'infos ici.




La BMW Série 7 G11 emploie massivement l'aluminium

Châssis en fibre de carbone

ELe carbone permet d'alléger encore plus le châssis en gardant une rigidité exceptionnelle. Toutefois il présente aussi des inconvénients, il est  cher et énergivore à fabriquer. De plus, la fabrication de pièces est très spéciale car on a affaire ici à une sorte de tissu en fibres qui durcit au four. En gros, pour fabriquer une pièce on va superposer plusieurs couches moulés et cuites que l'on va coller ensembles. Notez aussi que ce matériaux est irréparable car il ne se travaille pas. De plus, il a tendance à partir en mille morceaux en cas de choc ...
Cependant il existe désormais des alliages composites (mélangeant d'autres matériaux) qui permettent de réduire son côté cassant.

Plateformes modulaires

De nos jours, les constructeurs conçoivent des plateformes/châssis qui pourront servir à la fois pour une compacte ou encore un SUV, le but étant de réduire les coûts de développement. Il s'agit en fait d'élaborer un plancher qui peut être allongé ou raccourci en ajoutant ou en retirant des sections (modifie longueur et empattement). La coque est alors adaptée pour ensuite être fusionnée. Voici par exemple la plateforme EMP2 de PSA :






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Dernier commentaire posté :


Par spriggan974 (Date : 2020-03-23 08:37:55)

bonjour je dois faire un exercice sur les type de élement de carrosserie qui touche le "3éme degré" pouvez vous m'aider j'ai besoin les nom des élement car ce internet c'est pas toujour trop claire ;)

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

  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2020-03-27 10:36:46) : Je ne vois pas de quoi il s'agit, je vais me rencarder pour voir si j'ai des infos.

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Suite des 10 commentaires :

Par TomTom88 (Date : 2020-02-17 13:58:21)


La nouvelle alfa romeo giulia et composé de pas mal d'aluminium,espérons qu'elle soit plus durable dans le temps que les autres alfa qui ont la fâcheuse tendance à rouiller à vue d'oeil...


Il y a 6 réaction(s) sur ce commentaire :

  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2020-02-17 18:00:25) : L'aluminium st de plus en plus utilisé en raison des contraintes liées aux consommations (il faut alléger). Donc ce n'est pas spécifique à la Giulia ni à la sportivité bien qu'il faille préciser que cette auto est techniquement parlant en avance sur 99% de la production actuelle (une formidable auto ...).
  • Par TomTom88 (2020-02-17 18:11:10) : Merci pour ces précisions. Cela dit je tiens à vous féliciter pour ce site qui est un concentré de bonnes choses très utile. Pour tout ce travail qui a dû demander beaucoup de temps et de travail je vous dit un grand merci.
  • Par Ray Kourgarou TOP CONTRIBUTEUR (2020-02-17 21:00:43) : Alléger les voitures pour qu'elles consomment moins sous prétexte d'écologie en utilisant de l'aluminium qui génère une pollution phénoménale pour la production de ce métal...
    Une infamie !
    Ah les technocrates !
  • Par TomTom88 (2020-02-17 21:39:42) : De toute manière on en viendra toujours au même; l'argent. Les gouvernements se moquent éperdument, de polluer,de détruire la planète et la santé des gens, temps qu'il y a du profit à se faire...
  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2020-02-23 09:53:36) : Si ça paraît caricatural comme affirmation, c'est étonnement la plus pure des réalité ...
  • Par taurus TOP CONTRIBUTEUR (2020-07-23 12:37:31) : Pourquoi vous en prenais vous au gouvernement qui ne décide rien en terme de construction, mais au entreprises qui non rien avoir avec les gouvernements. Et si vous voulais que ca change, commencer vous même a faire le trie de ce que vous acheter, vous contribuer a entretenir toute cette mafia qui sont la uniquement pour faire acheter toutes sorte de choses qui ne servent a rien, ci se n'ai entretenir la production que vous critiquer. Les gouvernements on besoin de toujours plus d'argent pour que le peuples reçoive toujours plus de social qui coute une fortune.

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Par (Date : 2020-02-17 12:55:05)


DIFFERENCE CHASSI COURT ET CHASSI LONG


Il y a 4 réaction(s) sur ce commentaire :

  • Par Ray Kourgarou TOP CONTRIBUTEUR (2020-02-17 13:21:03) : ... la longueur ? 🤔


    😈 désolé, pas pu résister... 😁
  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2020-02-17 16:07:56) : Mon cher Ray, j'ai toujours su que vous étiez clairvoyant ;-)

    Bon répondons quand même, sur les grosses berlines, à partir d'A8 pour Audi, Série 7 chez BMW et Classe S chez Mercedes (chez les Chinois on démarre à partir d'A6/Série 5 et E), on a le choix entre un châssis court (le classique) et un long dont l'empattement (et donc aussi la longueur totale) est majoré. Cela permet d'offrir des places arrière bien plus confortables et spacieuses pour celui qui passe sont temps à se faire conduire par un chauffeur.

    PS : bonjour et merci n'étaient pas forcément mal vus ...
  • Par Ray Kourgarou TOP CONTRIBUTEUR (2020-02-17 20:50:37) : 30 mètres et quelques cm pour la voiture la plus longue du monde, faut un grand terrain pour construire le garage ou alors acheter un hangar à Zeppelin ! 😏
  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2020-02-23 09:53:01) : Les records produisent toujours des objets aberrants ...

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Par Debian (Date : 2019-08-16 19:01:34)


Excellent article, comme beaucoup d'autres ici d'ailleurs. Merci.


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

  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2019-08-18 08:49:15) : Merci à vous.
  • Par leRoux (2019-10-14 10:31:59) : lol c tro coole

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Par ASJAK (Date : 2019-07-19 17:31:21)


Je trouve votre article bien fait. Un juste compromis entre technique et vulgarisation technique.


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

  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2019-07-20 21:08:24) : C'est très gentil à vous ;-)

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Par Zébulon57 TOP CONTRIBUTEUR (Date : 2019-06-19 12:28:11)


Bonjour
Super article.
Merci


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  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2019-06-20 11:23:35) : Merci à vous ;-)

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Par françois (Date : 2019-03-31 21:51:24)


Bravo ! Vraiment passionnant, complet, abordable et compréhensible même pour une buse de mon espèce. Franchement : bravo

Mon projet c'est de monter MA carrosserie sur un chassis, la dessiner, la façonner, l'adapter et ... la faire homologuer. Est-ce que c'est possible quand on est avare et pauvre ?

François

nb : et merci !


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  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2019-04-01 08:30:05) : C'est très gentil à vous ;-)
    Par contre ça me paraît être une aventure un peu trop ambitieuse non ? Après je ne voudrais pas casser des élans de créativité ...
  • Par taurus TOP CONTRIBUTEUR (2019-04-07 09:28:56) : Vous aller avoir de gros problème d'homologation par les mines. presque impossible. Voir d'abord avec les mines pour la faisabilité.

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Par (Date : 2019-01-18 17:54:07)


BRAVO !!!!


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

  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2019-01-21 11:29:34) : A ce point ? Merci alors !
  • Par m moh3562 (2019-02-01 19:54:08) : JEME LA MECANIQUE

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Par oussama philo (Date : 2018-12-30 14:57:09)


J ai un examan dans le mois feveier
et j ai bosions caniassence deux qustios :
quelle les organes de partie chassis de automobile
quelle les organes de motopropulseur
et merci


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

  • Par Admin ADMINISTRATEUR DU SITE (2018-12-31 09:42:44) : Je pense qu'il faudrait commencer par le Français avant la mécanique.

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Par rodez stopira (Date : 2018-12-15 00:03:44)


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