QU’EST CE QUE LA GÉOMÉTRIE DES ROUES?

Une partie importante du contrôle de la suspension d’un véhicule est le contrôle directionnel. Le véhicule se déplacera-t-il en droite ligne sur la route? Sera-t-il facile à diriger? Les pneus seront-ils soumis à une usure minimale? Le volant de direction retournera-t-il à la position «droit devant» après avoir pris un virage? Pour que la réponse soit oui à toutes ces questions, la géométrie des roues du véhicule doit être bien réglée.

La géométrie des roues est l’ajustement des angles faits par les roues par rapport à :

USURE DES PNEUS ET GÉOMÉTRIE DES ROUES

Les pneus sont l’élément le plus visible du système de suspension du véhicule et leur usure peut être une indication inestimable de l’état des autres éléments du système de suspension.

Un exemple d’usure de pneus indiquant d’autres problèmes serait le bosselage. Le bosselage est causé par le rebondissement du pneu lorsqu’il roule, créant une forte usure sur de petites surfaces. Des amortisseurs usés sont souvent la cause du bosselage, mais des pièces desserrées de la suspension ou un déséquilibre du pneu sont aussi des causes possibles.

Le déséquilibre du pneu est un autre facteur qui contribue aux angles de la géométrie ainsi qu’à l’usure de la suspension et des pneus. Généralement, un pneu déséquilibré statiquement démontrera une usure vers le centre de la semelle. Le déséquilibre fait que la roue se soulève verticalement de la surface de la route. Lorsqu’elle retombe sur la route, le pneu frotte sur la surface. Cette action s’appelle rebondissement ou sautillement de la roue.


Un déséquilibre dynamique cause un dandinement latéral de la roue (shimmy de la roue). Le pneu frotte sur la route latéralement tout en roulant. L’usure causée par le déséquilibre dynamique est habituellement remarquable sur les bords de la semelle.

N’oubliez pas que l’usure des pneus est une indication particulièrement valide de problèmes de géométrie de roues.

Nous allons maintenant discuter des trois angles principaux de la géométrie des roues et comment ces angles affectent l’usure des pneus.

 

 

 

ANGLES DE BASE DE LA GÉOMÉTRIE DES ROUES

L’angle de chasse est l’inclinaison vers l’arrière ou vers l’avant de l’axe de pivot des fusées (vue du côté). L’axe de pivot des fusées est une ligne imaginaire tracée passant par les centres des deux joints à rotule, supérieur et inférieur, sur une suspension traditionnelle. Sur un système à jambes de suspension, la ligne traverse le joint à rotule inférieur et le montage supérieur de la jambe de suspension elle-même. L’angle de chasse est mesuré entre la ligne centrale du support du pivot de roues et une ligne verticale passant par le centre de la roue. On considère que cet angle est positif lorsque la ligne centrale du support de fusée coupe la route en avant du point de contact du pneu avec la route. L’angle est négatif lorsque la ligne centrale du support de fusée coupe la route en arrière du point de contact du pneu. Il existe un angle de chasse de zéro lorsque la ligne centrale du support de fusée est verticale, coupant la route au point de contact du pneu. La plupart des automobiles sont conçues avec un angle de chasse positif.

Un angle de chasse positif offre une excellente stabilité directionnelle, en dirigeant les roues pour qu’elles suivent le poids du véhicule. Ceci aide les roues avant à maintenir la position droit devant. Un angle de chasse positif excessif peut rendre la direction dure, causer des chocs excessifs de la route et un shimmy du volant.


Un angle de chasse élevé aligne l’axe de pivot des fusées avec les irrégularités de la route. Les chocs causés par les irrégularités de la route ne sont alors pas arrêtés et se déplacent jusque dans l’habitacle de l’automobile. Un angle de chasse trop négatif doit aussi être évité car il réduira la stabilité directionnelle et la tendance des roues à retourner à la position droit devant.

L’angle de chasse ne doit pas différer fortement d’un côté à l’autre. Une forte différence d’un côté à l’autre de l’angle de chasse peut faire que l’automobile «tirera» d’un côté ou de l’autre. Dans la plupart des cas, un véhicule tirera vers le côté ayant le moindre angle de chasse. Toutefois, une certaine variation de l’angle de chasse peut être utilisée pour compenser pour la courbure de la route.

L’angle de carrossage est l’inclinaison vers l’intérieur ou vers l’extérieur des roues, vue de l’avant. L’angle de carrossage est positif lorsque la partie supérieure de la roue est inclinée vers l’extérieur et négatif lorsque la partie supérieure de la roue est inclinée vers l’intérieur. Un angle de carrossage est de zéro lorsque la roue est parfaitement verticale. L’angle de carrossage est mesuré entre la ligne centrale de la roue (vue de l’avant) et la ligne verticale réelle qui intercepte la ligne centrale au point de contact du pneu avec la route.

Le but de l’angle de carrossage est de distribuer uniformément la charge du véhicule sur la surface du pneu. La plupart des constructeurs automobiles exigent un angle de carrossage positif à l’avant. L’angle de carrossage avant positif permet d’isoler les forces provenant de la route et de maintenir la stabilité directionnelle.

Un angle de carrossage excessif, positif ou négatif, augmentera considérablement l’usure des pneus. Avec un angle de carrossage positif excessif, le pneu s’usera sur les bords extérieurs. Avec un angle de carrossage négatif excessif, l’usure se trouve à l’intérieur du pneu. Là encore, le motif d’usure est remarquable et indique immédiatement qu’un réglage de la géométrie est nécessaire. Ce motif d’usure du pneu ressemblera à un réglage excessif du pincement.

Des angles de carrossage incorrects peuvent aussi causer des problèmes de direction. Si par exemple, l’angle de carrossage avant de la roue gauche est de 1,5 degré et de zéro sur la roue droite, le véhicule tirera vers la gauche.

Des pièces de la suspension usées ou desserrées peuvent causer des problèmes d’usure des pneus ou de réglage de la géométrie. Par exemple, des bagues du bras de suspension usées feront déraper les pneus et ceci causera de légères marques sur la semelle. Des raccordements desserrés causés par des bagues usées, ou plus communément, des joints à rotule usés, peuvent causer des points d’usure si importants qu’ils deviendront en fait des creux.

Le pincement est la différence de la distance entre l’avant des roues avant et l’arrière des roues avant. Si l’avant des roues est plus rapproché que l’arrière, la différence de la distance s’appelle le pincement. Si l’avant des roues est plus écarté que l’arrière, la distance s’appelle le bâillement.

Le pincement est l’angle de réglage des roues est plus important. Le but du pincement est d’assurer un roulement parallèle des roues avant et des roues arrière, en rapport avec la ligne centrale géométrique du véhicule. Un pincement excessif augmentera l’usure du côté extérieur du pneu alors qu’un bâillement excessif augmentera l’usure à l’intérieur du pneu.

Lorsque l’une ou l’autre de ces situations se présente, le pneu est en contact avec la route selon un certain angle. Ceci résulte en un dérapage latéral du pneu à mesure qu’il roule et la semelle s’use irrégulièrement. Ceci crée une usure d’un motif particulier, en biseau. Les motifs d’usure peuvent être facilement sentis en passant la main sur la semelle.

Le pincement des roues arrière est tout aussi important que les pincements des roues avant. Pratiquement tout ce que l’on a dit au sujet du pincement des roues avant est valide pour le pincement des roues arrière.

Toutefois, les données techniques du pincement des roues arrière sont généralement pour un pincement positif. Un pincement excessif des roues arrière peut aussi causer des motifs d’usure similaire que ceux expliqués pour le pincement des roues avant. En plus de ces motifs d’usure typiques, il peut se développer un dérapage latéral.

Lorsque le pincement est déréglé soit à l’avant ou à l’arrière, il causera un angle de poussée qui dérèglera la voie, appelé aussi «roulement en crabe». Lorsque l’essieu arrière est incliné d’un côté, la ligne de poussée (la ligne imaginaire qui est perpendiculaire à l’essieu arrière) crée un angle de poussée de la ligne centrale du véhicule. Si cette ligne coïncide avec la ligne centrale du véhicule, le véhicule roule bien droit.

Toutefois, si l’essieu est légèrement déporté d’un côté de la ligne centrale, il en résulte un angle de poussée et le véhicule roulera «en crabe».

 


Des changements de l’angle de chasse ou de carrossage se produiront lorsque les roues avant suivent la ligne de poussée. Il peut en résulter que le véhicule tirera d’un côté à la suite d’une différence d’un côté à l’autre de l’angle de chasse ou de carrossage, ou les deux. Un volant de direction déporté peut être le résultat d’une mauvaise ligne de poussée.

L’effet de la ligne de poussée sur le volant de direction est le même, que le véhicule soit à traction avant ou arrière, équipé d’une Janvier 2002 4 de 6 Section 2 Compréhension de la géométrie des roues Section 2 suspension arrière indépendante ou d’un essieu arrière rigide. L’équipement de réglage de la géométrie qui peut lire les quatre roues ensemble est primordial pour calculer la ligne centrale et la ligne de poussée nécessaires.

L’angle de braquage signifie un bâillement lors de virages. Il s’agit de l’angle d’usure d’un pneu mesuré en degrés et c’est la distance qu’une roue avant tourne plus que l’autre. La roue avant à l’intérieur du virage tourne moins que la roue avant extérieure, créant une situation de bâillement lorsque le véhicule tourne soit à droite ou à gauche. La conception des bras de direction par rapport à l’empattement du véhicule permet ce rapport. Le bon angle de braquage permet aux pneus avant de rouler librement lors des virages.


L’inclinaison de l’axe de pivotement est l’angle d’une ligne tracée à travers les points de pivot inférieur et supérieur de la fusée et la verticale réelle. L’inclinaison de l’axe de pivotement est incorporée aux emplacements de montage de la suspension pour fournir une stabilité en ligne droite et le retour à la position droit devant du volant.

Comme l’angle de carrossage, l’inclinaison de l’axe de pivotement est mesurée sous la forme d’un degré de différence entre la ligne de l’inclinaison et la verticale réelle. Contrairement à l’angle de carrossage, l’inclinaison de l’axe de pivotement n’est pas ajustable. Il est incorporé au système de suspension par les endroits de montage supérieur des jambes de suspension. L’inclinaison de l’axe de pivotement ne changera pas, sauf s’il y a eu des dégâts aux éléments de la suspension ou à leurs endroits de montage.

L’importance de l’inclinaison de l’axe de pivotement pour la facilité et la stabilité de la direction est basée sur le rapport du rayon de frottement de pneus. Le rayon de frottement est la distance entre les points où l’inclinaison de l’axe de pivotement et la ligne centrale du pneu coupe la surface de la route. Plus la distance est grande entre ces deux points, plus grande sera la résistance aux virages.

 

 

AJUSTEMENT DES ANGLES DE LA GÉOMÉTRIE

Certains véhicules avec une suspension traditionnelle comportent des cales de contact permettant d’ajuster l’angle de chasse ou de carrossage de roues avant. Les cales sont normalement situées soit à l’intérieur ou à l’extérieur du cadre. Dans l’exemple ci-dessous, les cales sont situées à l’intérieur du cadre.

Pour augmenter l’angle de carrossage dans cet exemple, les cales doivent être enlevées à l’avant et à l’arrière, également. Pour réduire l’angle de carrossage, les cales doivent être placées également à l’avant et à l’arrière. Une cale de 1/16 po à chaque extrémité représente un changement de 0,25 degré de l’angle de carrossage.

Pour augmenter l’angle de chasse, une cale doit être enlevée de l’avant et placée à l’arrière. Inversement, pour réduire l’angle de chasse, une cale doit être enlevée de l’arrière et placée à l’avant. Pour l’angle de chasse, une cale de 1/16 po représente un changement de 0,50 degré.

Les véhicules équipés de jambes de suspension comportent aussi certaines dispositions permettant d’ajuster les angles de la géométrie, bien que tous les angles peuvent ne pas être ajustés. Sur la plupart des suspensions à jambes de suspension modifiées, seul l’angle de carrossage peut être ajusté. Avec des suspensions avec des jambes de suspension MacPherson, le boîtier de la jambe de suspension ou la boulonnerie de montage peut offrir des possibilités d’ajustement de l’angle de carrossage soit par l’intermédiaire d’un montage à fentes ou d’un réglage de boulons à came excentrique.

 


Sur certains véhicules, le pincement peut être ajusté par l’intermédiaire des barres d’accouplement. Les extrémités des barres d’accouplement peuvent être filetées ou comporter des fentes.

 


Questions

CUPPING

BOSSELAGE

STATIC IMBALANCE

DÉSÉQUILIBRE STATIQUE

DYNAMIC IMBALANCE

DÉSÉQUILIBRE DYNAMIQUE

STEERING AXIS

AXE DE PIVOTEMENT

FRONT

AVANT

Positive

Positif

Negative

Négatif

Feather-Edge Wear Pattern

Motif d’usure en biseau

THRUSTLINE

LIGNE DE POUSSÉE

“Dog Tracking” Condition

Condition de roulement «en crabe»

S.A.I.

Inclinaison de l’axe de pivotement

CAMBER

ANGLE DE CARROSSAGE

Pivot Shaft

Arbre de pivot

Shims

Cales

Frame

Cadre

Upper Control Arm

Bras de suspension supérieur

LOCK NUT

ÉCROU DE VERROUILLAGE

ADJUST TOE

RÉGLAGE DU PINCEMENT