Les différents types de trains arrière
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L'évolution des systèmes de suspension automobile reflète la quête incessante de l'équilibre parfait entre performance, confort, et coût de revient. Les suspensions rigides, semi-rigides, et indépendantes, chacune avec leurs variantes et spécificités, incarnent les différentes solutions qu'on retrouve sur les voitures d'aujourd'hui mais aussi d'hier. Cet article propose une exploration approfondie des différents types de trains arrière, en mettant l'accent sur leurs mécanismes, avantages, inconvénients, ainsi que sur l'entretien et le vieillissement de ces systèmes.
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Notez que l'essieu avant ne se dotera pas forcément du même type qu'à l'arrière.
Suspension Rigide
Historiquement privilégiée pour sa robustesse et sa simplicité, la suspension rigide est caractérisée par un essieu solide (à savoir non souple) qui maintient les roues d'un même essieu l'une à l'autre. C'est un type de suspension arrière qu'on retrouvait très fréquemment dans le passé (qu'on peut désormais qualifier de lointain). Toutefois, elle existe encore sur les véhicules tout terrain de large capacité, car ça reste encore la meilleure solution pour faire face aux contraintes extrêmes de ce type d'exercice. Bien qu'elle offre une grande résistance et une capacité de charge élevée, idéales pour les véhicules utilitaires et les tout-terrain, son principal inconvénient réside dans un confort de suspension très limité sur terrains irréguliers, pour ne pas dire inexistant ... Les roues étant liées par un axe rigide, tout relief et imperfection franchi par l'une des roues a aussi un impact sur la roue d'en face. Le vieillissement et l'entretien de ce type de suspension se concentrent principalement sur l'inspection des composants de liaison au châssis et des joints, qui peuvent s'user ou se desserrer avec le temps. Toutefois, c'est le dispositif qui vieillit le mieux et qui nécessite le moins d'entretien.
Notez que le différentiel est intégré à l'intérieur de l'essieu, tout comme l'arbre de transmission, ce qui les protège d'autant plus.
Suspension Semi-Rigide / Semi-Indépendante
La suspension semi-rigide, très couramment utilisée sur les véhicules à traction ou encore les véhicules grand public, offre un bon compromis entre coût et performances (tenue de route / confort). Ce type de suspension utilise une structure en forme de H (avec ressorts hélicoïdaux) ou de U (avec barres de torsion), pour offrir une certaine indépendance de mouvement entre les roues arrière (elle est semi indépendante car au lieu d'avoir un axe rigide entre les roues d'un même essieu il a une souplesse. Quand une des roues percute une imperfection cela est aussi transmis à l'autre roue mais de manière bien moins intense qu'avec le "100% rigide" puisque le lien est souple). Et donc contrairement à un essieu rigide traditionnel, où les mouvements d'une roue sont directement transmis à l'autre, la suspension semi-rigide permet une meilleure absorption des irrégularités de la route, améliorant ainsi le confort de suspension et la tenue de route. C'est donc un entre deux entre l'essieu rigide et la suspension indépendante, et on peut estimer que la traverse souple sert de barre anti-roulis / barre stabilisatrice. Niveau efficacité on reste sur quelque chose d'intermédiaire, relativement efficace mais atteignant vite ses limites : le poids et les routes très abimées seront moins bien différées, car ce type d'essieu a des articulations bien plus rudimentaires. Sachez aussi qu'il est extrêmement rare que ce type d'essieu soit "motricé", à savoir qu'il soit connecté au moteur.
A lire : En savoir plus sur l'essieu semi-rigide en U et en H
Mais revenons sur la barre de torsion, qui sert de ressort de suspension sur les structures en forme de U, et qui suspend donc la voiture dans les airs. Il faut en effet savoir que les essieux semi-rigide en U n'ont pas besoin de ressort de suspension, mais les voitures modernes adoptent plutôt un essieu en H avec ressort. Et donc dans un essieu semi-rigide à barre de torsion, cette dernière est montée longitudinalement (dans le sens de la longueur du véhicule) et est fixée à une extrémité au châssis du véhicule et à l'autre à l'essieu ou au bras de suspension. Lorsque la roue rencontre une irrégularité de la route, la montée et la descente de la roue entraînent la rotation de l'essieu ou du bras de suspension auquel la barre est connectée. Cette rotation applique une torsion à la barre de torsion, qui absorbe l'énergie par sa capacité à se tordre. Après avoir absorbé l'impact, la barre de torsion revient à sa position initiale grâce à son élasticité, ramenant ainsi la roue à sa position normale.
Malgré sa relative simplicité par rapport aux suspensions totalement indépendantes, la suspension semi-rigide bénéficie d'un bon équilibre entre coût, efficacité et encombrement (ça libère l'arrière, permettant d'avoir un plus grand coffre), offrant une solution intermédiaire attractive pour de nombreux constructeurs automobiles. Une 106 des années 90 n'a pas de ressort par exemple, contrairement à une 208.
Ce système, bien que plus complexe que l'essieu rigide, ne nécessite pas une attention particulière au niveau de l'entretien et du vieillissement. Il faut toutefois noter que l'essieu peut finir pas se plier / se torde un peu avec le temps, ce qui peut modifier la géométrie des trains roulant, en l'occurrence l'angle de carrossage. C'est un cas connu sur les 206 par exemple. De plus, la torsion de la barre peut devenir bruyante avec le temps, induisant des craquements qu'ont connu Stellantis et Renault sur de nombreux modèles des années 2010. Ce n'est pas un souci grave mais cela influe sur le confort auditif des occupants. Pour palier à cela il est souvent de mise d'injecter une résine dans le creux de la barre pour stopper les bruits.
+ Barre de Panhard ou Parallèle de Watt ?
L'intégration d'une barre de Panhard ou d'un dispositif parallèle de Watt permet d'améliorer la stabilité en contrôlant les mouvements latéraux de l'essieu. La barre de Panhard est une solution efficace pour réduire le mouvement latéral, tandis que le système parallèle de Watt offre une précision encore plus grande dans le contrôle de la position latérale de l'essieu. Ce sont des solutions qui s'ajoutent à l'essieu semi-rigide (et parfois même à du multibras). C'est par exemple le cas avec les autos Stellantis électrifiée dont le poids important ne peut plus être correctement assumé par l'essieu semi-rigide. On y ajoute donc une barre Panhard pour rendre le tout plus solide au niveau des mouvements latéraux de l'essieu (qui plie face aux contraintes).
Suspension Indépendante
La suspension indépendante est comme son nom l'indique totalement indépendante, ce qui implique que chaque roue d'un même essieu n'influe pas sur sur celle d'en face quand elle percute un relief sur la route. Il existe deux principaux types.
Suspension à Double Triangle
La suspension à double triangle représente le summum de la technologie de suspension indépendante, elle est utilisée aussi bien à l'avant qu'à l'arrière et elle est reconnue pour son excellente efficacité en termes de tenue de route et de confort (tout ce qui implique de près ou de loin de la compétition automobile intègre ce type d'essieu). Selon la place disponible dans le passage de roues, on aura des triangles entiers ou des triangles incomplets qu'on nomme triangles à pivots déportés.
Cela consiste donc à empiler deux triangles de suspensions l'un sur l'autre, et le double triangle s'apparente donc à un Macpherson doublé / superposé. Ce type de suspension est à la fois efficace, robuste et nécessite peu d'entretien (silentblocs à surveiller).
On note que le double triangle est utilisé à l'avant sur les véhicules premium d'une masse importante, et sur les supercars c'est tout simplement le type de suspension le plus utilisé.
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Suspension Multibras
La suspension multibras représente le summum de la complexité, bien qu'inférieur aux doubles triangles en terme d'efficacité. Vous n'en trouverez que sur les trains arrière contrairement au double triangle, sachant que certaines autos ont selon leur puissance un essieu arrière semi-rigide ou multibras (le cas de beaucoup de compactes allemandes, à partir de 150 ch on a à l'arrière du multibras). Ce système permet une grande liberté de mouvement et un ajustement précis de la géométrie de suspension. Ils amènent une excellente tenue de route et un confort de très haut niveau (tout dépend bien évidemment du typage de l'auto qui en profite ..) grâce aux mouvements complexes qu'ils peuvent produire en compression et détente. Cependant, cette sophistication entraîne des exigences élevées en termes d'entretien, car le vieillissement induit l'apparition de jeux liés à l'usure de silentblocs (les tirants prennent du jeu à force). Les bras de suspension, les tirants et les silentblocs nécessitent des inspections régulières pour s'assurer qu'ils ne sont pas endommagés ou usés. Car en cas d'apparition de jeu, on a une perte d'efficacité et des pneus qui vont s'user de manière asymétrique, les vibrations sont aussi à craindre ...
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