Suspension pneumatique : comment ça fonctionne ?

FONCTIONNEMENT D'UNE AUTO

TRAINS ROULANTS

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Disponible sur les véhicules haut de gamme ou utilitaires (uniquement à l'arrière généralement), la suspension pneumatique permet de rendre votre suspension active. Il ne faut cependant pas confondre ce dispositif avec l'amortissement piloté qui est tout autre chose. D'ailleurs, la suspension pneumatique peut être couplée avec un système d'amortissement piloté, ce qui est le cas sur les Mercedes AirMatic dont je me suis inspiré pour les schémas et explications.

Le principe de base ?

La suspension pneumatique consiste à remplacer les ressorts métalliques par des coussins d'air. La voiture est donc suspendue par le biais de l'air sous pression et non pas par un ressort comprimé. Le système permet de gonfler plus ou moins les boudins afin de moduler la hauteur de caisse. On utilise de l'air car ce dernier est facilement compressible contrairement aux liquides qui ne bougent presque pas (avec du liquide la suspension serait donc dure comme du bois, on utilise donc un gaz).
Evidemment, les coussins gonflables ne suffisent pas et il faut des amortisseurs en parallèles, comme sur n'importe quelle suspension classique. Voir plus loin pour les explications détaillées ...

Contrairement à ses concurrentes, la Classe C propose une suspension pneumatique (les autres se limitent juste à piloter leurs amortisseurs ...). En revanche, du côté GLA, CLA et Classe A, il s'agit d'un amortissement piloté et non pas d'AirMatic

Quelle(s) utilité(s) ?

Ce dispositif présente de nombreux avantages dont voici les principaux :

Le confort est accru grâce à une suspension par air, plus doux qu'une suspension métallique. Pour les versions les plus hauts de gamme un système lit la route afin de faire anticiper la réaction de la suspension et de l'amortissement piloté.
Permet de corriger l'assiette du véhicule en virage ou lorsqu'il est chargé (presque indispensable pour les ambulances qui portent beaucoup de poids à l'arrière). Mais attention cela est limité pour ne pas nuire au confort, les amateurs se rappelleront alors de la fameuse Xantia Activa qui envoyait ses passagers contre les portières tellement elle virait à plat !
Permet de faire monter la caisse (passages d'obstacles) ou de la descendre (pour charger des objets dans le coffre ou pour rouler vite sur autoroute). Attention encore, cela dépend des fois, certaines auto ne permettent pas la modulation de la hauteur de caisse.

Inconvénients ?

L'inconvénient de ce système est d'être plus complexe et coûteux qu'un système de suspension classique. Les risques de pannes et le coût de fabrication sont donc plus élevés. Le temps ne joue pas en faveur de ce dispositif constitué d'éléments en caoutchouc qui vieillissent mal, ainsi que l'humidité dans le système qui accroît le vieillissement. Bref, il est habituel que tous les 5 ans il faille au moins remplacer le compresseur qui finit par fatiguer. Les coussins d'air eux aussi n'aiment pas la durée ... De ce côté là, les ressorts sont bien plus convaincants.

Vue globale du circuit d'air de la suspension

Avant de voir ce qu'il se passe quand l'auto monte ou descend, voyons le circuit d'une suspension pneumatique. Je me suis largement inspiré du montage de Mercedes pour son AirMatic (Système ADS II à air et non pas ABC qui est quant à lui hydraulique et plus récent). Il existe donc de nombreuses autres dispositions mais le principe de fonctionnement reste le même, à savoir suspendre la voiture grâce à de l'air que l'on peut moduler.
A l'entrée il y a un filtre à air afin qu'il n'y ait pas d'impuretés qui s'insèrent dans le circuit. Un déshydrateur (appelé aussi dessiccateur) est là pour supprimer toute humidité de l'air qui entre, car cette dernière est très mauvaise pour certains éléments qui constituent le système. Un déshydrateur défectueux devra être remplacé rapidement si vous ne voulez pas voir d'autres éléments tomber

La réactivité du système est l'ordre de quelques millisecondes ...

Nous verrons un peu plus bas le détail du fonctionnement des boudins d'air/Chambres à air. Ces derniers sont couplés à des pistons d'amortisseur qui sont encastrés dans ce cas ci (Airmatic), ce qui n'est pas très visible d'ici ...

Tous les ressorts pneumatiques (sans ressort métallique, je le précise pour ne pas qu'il y ait d'incompréhension) sont reliés à un circuit d'air. Ce dernier est alimenté par un compresseur qui permet d'envoyer du gaz (l'air ...) dans les suspensions ou dans un réservoir de stockage sous pression. Notez que ce stockage permet de ménager le compresseur en permettant de l'utiliser moins souvent (et cela économise de l'énergie quand l'auto est éteinte : mieux vaut faire fonctionner une électrovanne qu'un compresseur !). Quand il n'y a pas assez de pression dans la bonbonne (inférieure à celle du circuit), le compresseur tourne pour le "remplir" d'air.

Capteurs ? Comment le système perçoit les choses ?

Pour que le dispositif soit contrôlé par un ordinateur, il lui faut pouvoir savoir ce qu'il se passe (capteurs) mais aussi agir (électrovannes, contacteurs). Le calculateur connaît la hauteur de la voiture grâce à des capteurs placés sur les trains roulants, ce qui permet de connaître l'espace entre l'essieu et la caisse. Il y a aussi des capteurs de températures car cette dernière a une influence sur le circuit d'air et les boudins gonflables. Grâce à ses capteurs la voiture sait si elle est penchée ou si elle est basse.
Des capteurs de pressions sont aussi placés à différents endroits pour savoir ce qu'il se passe dans chaque suspension ou même pour connaître la pression dans la bonbonne ou dans le circuit.
Pour agir, le système électronique a la main sur des électrovannes (ouvrent et ferment des circuits) et sur le compresseur d'air.

Quand on augmente la hauteur de caisse

Voici ce qu'il se passe quand on veut que la hauteur de caisse soit plus importante ou quand le système corrige l'assiette automatiquement.

On monte l'assiette

Dans ce cas de figure j'ai choisi que c'était le compresseur qui alimentait les suspensions. Si il y a suffisamment de pression dans la bonbonne de stockage, c'est elle qui libère de l'air vers les coussins gonflables et non pas le compresseur.

Quand la voiture monte, les coussins se gonflent et deviennent donc plus rigides. Pour compenser cela, le système Airmatic incorpore un amortissement piloté qui permet de changer le tarage des pistons.

Quand on réduit l'assiette de l'auto

Voici ce qui se produit quand la voiture se rabaisse la voiture. Vous l'aurez compris, il suffit d'évacuer de l'air du système.

On abaisse l'assiette

Fonctionnement des suspensions (chambres à air)

Voici ces fameuses suspensions vues de plus près. Plus on y met d'air, plus on gagne en hauteur. C'est un peu comme mettre un ballon dégonflé sous un objet, si on le gonfle l'objet va s'élever.

Garde au sol réduite

Voici un combiné suspension/amortisseur inspiré de la suspension Airmatic (l'amortisseur est piloté dans le cas de l'Airmatic. "Le meilleur sinon rien" comme ils disent !). Dans le cas d'une suspension arrière pneumatique sur certains véhicules, le piston d'amortisseur se trouve généralement à côté de la suspension, et non pas intégré à cette dernière.

Voici une image d'une autre suspension pneumatique (équipementier Continental)

Garde au sol surélevée

Plus on met d'air, plus le volume du coussin gonfle et prend du volume, ce qui élève l'ensemble vers le haut.

Voici la réalité (Mercedes Airmatic)

A lire aussi : comment fonctionne l'amortissement piloté ?

Pannes possibles ?

Voici les pannes classiques d'une suspension pneumatique

Capteurs défectueux provoquant un mauvais nivellement par le système (voiture penchée, trop basse, trop haute etc ..)
Fuite d'air : le compresseur fonctionne beaucoup plus pour compenser l'air qui s'échappe (un peu comme un marin qui écope l'eau de son bateau). La fuite peut être située sur le circuit comme sur l'une des suspensions.
Humidité importante dans le système qui abime rapidement ses composants.

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