La suspension

RIDER 08

Définition et histoire :

Les deux roues de la moto sont reliées au châssis par un système de suspensions. Que ce soit à l'avant ou à l'arrière, la suspension est pratiquement toujours assurée par un ressort (ou de l'air sous pression) associé à un amortisseur destiné à freiner les oscillations. Un réglage correct de la suspension et une pression correcte des pneus sont essentiels pour rouler en sécurité; ces réglages sont bien plus importants pour une moto que pour un véhicule à quatre roues car la moindre perte d’adhérence peut amener à la perte de contrôle de la moto.

La suspension avant est le plus souvent constituée de deux tubes coulissants intégrant des ressorts et/ou des amortisseurs hydrauliques (fourche télescopique), mais de nombreux autres systèmes existent ou ont existé (parallélogramme, fourche Earles, avec un bras oscillant, par exemple).

On rencontre de nombreux types différents de suspensions arrière. Les machines les plus anciennes avaient un arrière rigide (l'essentiel de la suspension étant assurée par la selle), puis une suspension coulissante (arrière rigide, où seule la roue est suspendue), puis une suspension par bras oscillant sur presque toutes les motos modernes. Les fourches à suspensions ont été inventées vers les années 1900, au début de XX° siècle.

Composants de la suspension:

Par souci de simplicité nous décomposeront "la suspension" en 4 catégories d'éléments distincts:

La fourche:

C'est le système de suspension avant que l'on retrouve le plus dans la production actuelle.

Tubes de fourche équipés des tés

Tubes de fourche OHLINS avec bonbonnes

Le ou les combinés amortisseurs:

Généralement en complément du bras oscillant, le combiné amortisseur agit exactement comme une fourche, mais avec les fonctions de guidage en moins.



Le bras oscillant:

Généralement situé à l'arrière de la moto, il permet le débattement de la roue arrière en agissant comme un bras de levier. Il peut aussi être un élément de la suspension avant. Soit en complétant la fourche, soit en la remplaçant.



Rôle de la suspension :

La suspension a pour but d'assurer une liaison des roues au sol en toutes circonstances.

Et ce, quel que soit:

- L'état de la route.
- La vitesse de la moto.
- L'angle de la moto.
- La puissance du freinage.

La liaison des roues avec le sol est indispensable pour assurer un bon guidage et un bon freinage de la moto.

La suspension en absorbant les chocs dus à l'état de la route permet d'augmenter la longévité du moteur et du cadre, en plus d'assurer un certain confort au pilote et au passager de la moto.

Le fonctionnement :

Explication succincte du fonctionnement de la suspension:

Les motos à l'origine n'avaient pas de suspension. Puis sont arrivés les ressort à lames ou hélicoïdaux. Au fil des ans les ressorts sont passés d'un rôle principale à un rôle secondaire, et ce avec l'apparition de l'hydraulique.

1. La suspension effectuée par le ressort:

* Lors d'une bosse sur la route, le ressort va se comprimer afin d'absorber le choc.
* Puis il va revenir à sa longueur initiale.
* Pour y parvenir il va restituer les 3/4 de l'énergie absorbée.
* Cette énergie va se transmettre sous formes d'oscillations.

Il existe deux configurations majeures de ressorts:

A. Ressort à pas constant:

Flexibilité continue, en cas de choc il encaisse les chocs de faible amplitude, mais il arrive rapidement en butée. On dit alors qu'il "talonne".

B. Ressort à pas progressif:

Ce ressort est conçu comme si on n'avait empilé plusieurs ressorts de duretés différentes. Ce qui permet à chaque section du ressort de jouer un rôle différent en compression, en fonction de la force du choc reçu.
Différents ressorts

2. Les réglages des amortisseurs:

A. LA DETENTE:

Pour que l'amortisseur retrouve sa position initiale après une compression, de manière plus on moins vite, on régule le débit de l'huile dans le trou calibré.

B. La contrainte:

Elle permet de régler la vitesse d'enfoncement de l'amortisseur. On agit sur le débit d'huile en agissant directement sur le clapet.

C. La précontrainte: (PRE CHARGE DU RESSORT)

On comprime plus ou moins le ressort ce qui influe sur sa dureté.

Sur les amortisseur: Système d'écrou et contre écrou, ou réglages par crans.

Sans amortisseurs, mais juste avec des ressorts et sur une route en très mauvais état, vous auriez l'impression d'être sur un cheval en plein rodéo. Difficile de tenir longtemps!


Amortisseur


3. Les composants d'un amortisseur hydraulique:




Nomenclature :

1. Fixation au cadre, sur une rotule.

2. Mousse de butée.

3. Section du ressort la plus souple. - Elle encaisse les petits chocs.

4. Joint "SPI". - Garant de l'étanchéité de la tige coulissante qui le traverse.

5. Dispositif de clapets de laminage.

6. Section du ressort la plus dure. - Elle encaisse les gros chocs qui n'ont put être encaissé par la section "3".

7. Précontrainte: Réglage de la compression du ressort.

8. Fixation au bras oscillant.

4. L'amortissement effectué par l'huile:

* Il doit compenser les oscillations qui sont néfastes pour la tenue de route et le confort.
* L'hydraulique va freiner les oscillations en absorbant l'énergie emmagasiné par les ressorts.
* Pour les compenser, l'hydraulique va circuler dans un tube.
* A l'intérieur de celui-ci une tige coulisse avec un clapet monté à son extrémité.
* Le clapet va ralentir le passage de l'huile entre la partie inférieure et la partie supérieure.

5. Le fonctionnement des clapets à laminage:

A. La tige descend, l'amortisseur est en détente.

B. La tige remonte, l'amortisseur est en compression.

Les clapets (en rouge) sont soulevés par la pression que l'huile exerce sur eux.

Laminage: L'huile poussant les clapets pour se frayer un passage.



Le mono amortisseur arrière :


Mono amortisseur arrière et mono bras oscillant.

En ce qui concerne les motos modernes, les pionniers du mono amortisseur arrière ont été Kawasaki et Yamaha. Le système de ce dernier a été monté pour la première fois sur les motos de course au milieu des années 1970, mais l'amortisseur quasiment horizontal et le bras oscillant cantilever étaient assez primitifs par rapport à celui de Kawasaki.

Le système breveté Uni-Trak de Kawasaki a été développé pendant assez longtemps; en fait, Kawasaki a été le premier constructeur à proposer un système de suspension arrière mono amortisseur à dureté progressive. Le système Uni-Trak devait être utilisé pour la première fois sur un prototype bicylindre en ligne de course KR250 de 1976 - deux ans avant que Kork Ballington ne rafle les titres de champion du monde 250 et 350 cm3 au guidon de machines équipées du système Uni-Trak. Kawasaki l'a aussi utilisé sur sa moto de grand prix MotoCross 500 cm3, en pointe du championnat du monde 1979 avec l'Américain Brad Lackey. Le système était efficace : il avait été éprouvé dans les compétitions très disputées du championnat du monde sur goudron comme sur terre.

L'année suivante, les clients pouvaient acheter des montures d'enduro et de MotoCross équipées de ce système. La GP550 a été la première moto de route de série à l'avoir, en 1982. Profitant des développements importants en course, le système est ensuite développé et adapté aux motos de série de Kawasaki, mais adapté tout spécialement en fonction des besoins spécifiques des utilisateurs sur route. Priorité est donnée à la progressivité, qui autorise des déplacements faciles et rapides de la suspension en fonction des irrégularités mineures de la route, avec une réponse de plus en plus ferme aux gros chocs.

Les ingénieurs de Kawasaki souhaitaient et ont obtenu une tenue de route de premier plan avec un confort d'utilisation supérieur à celui offert par le système traditionnel à deux amortisseurs. La partie supérieure de l'amortisseur est reliée au bas du cadre, le bas de l'amortisseur étant actionné par un levier combiné relié au bras oscillant; cette position près du centre de gravité de la machine augmente la tenue de route. Un rapport de réduction d'environ 2:1 dans les leviers permet d'obtenir un déplacement de l'amortisseur à une vitesse de moitié moindre de celle du bras oscillant, pour réduire l'accumulation de chaleur dans l'amortisseur et assurer un amortissement constant. La pré charge comme les caractéristiques d'amortissement sont réglables (la méthode de réglage varie d'un modèle à l'autre), et la commande très progressive offerte par le système Uni-Trak évite les réglages de suspension, fréquents par le passé.

En 1985, pas moins de 14 modèles routiers Kawasaki sont munis du système Uni-Trak. Mais le reste des constructeurs a bien compris l'intérêt de cette évolution. Aujourd'hui, le système mono amortisseur progressif est utilisé de façon quasi universelle sur les motos de hautes performances.