Suspension à carrossage variable

[Hooligan]

Salut à tous,

Pour mon premier sujet j’ai décidé de partir sur un mécanisme de suspension un peu particulier. J’ai eu cette idée après avoir regardé le topic sur les réglages de suspensions et en me souvenant d’un système développé par Michelin.

Le système s’appelle OCP pour Optimised Contact Patch system. Le but d’un tel mécanisme est de faire en sorte que le maximum de surface du pneu soit en contact avec le sol. L’avantage est une meilleure adhérence, comportement, usure … Le mécanisme joue sur l’angle de carrossage de l’essieu. Il est variable en fonction de l’inclinaison de la caisse. C’est en gros un système de carrossage variable.

Ce type de système n’est pas commercialisé mais a été testé sur des monoplaces, depuis les années 60 (source internet non confirmée), mais à les ingénieurs avaient conclus que vu les faibles débattements en F1, la déformation des larges pneus compensaient déjà suffisamment. Un tel système était donc peu probant.
Si vous voulez plus d’informations, voici un article qui explique plus en détails : http://activaclubfrance.free.fr/Liaisons%20au%20sol/Suspension%20Michelin.pdf

Théoriquement, l’invention se base sur le point virtuel de rotation du pneu lorsque le véhicule penche. Si celui-ci se situe en dessous du sol, il va y avoir un couple créé dans la liaison qui va entraîner l’augmentation ou une diminution du carrossage.



Techniquement, un balancier (jaune) est fixé par 2 biellettes (rouge) au châssis (vert). Sur ce balancier est fixé un système de suspension quasiment normal : un bras inférieur, un bras supérieur (en 2 parties), et une fusée.
Mon principal soucis pour cet exercice en dehors de trouver le bon réglage est mon inventaire de pièce plutôt restreint.


Voici une vue de l'ensemble, j'ai essayé d'harmoniser au maximum les couleurs des pièces. On voit rapidement avec les bras inférieurs que le manque de pièce complique un peu la chose. On remarque le châssis, le balancier et les bras de suspension. La piece verticale entre les bielettes permet de faire une butée.


Voici l'intérieur du balancier, on voit aussi une partiedes fusées.


Les fusées plus en détails. Au début j'avais mit uniquement 1 seule pièce noire dans laquelle passe l'axe de roue, avec un axe long pour déporter la roue. Pas très efficace, beaucoup de flexion et de jeu. J'ai raccourci l'axe, augmenté la surface de portée, rigidifié l'ensemble et le résultat semble pas trop mal.











Quelques photos de fonctionnement, le résultat attendu est présente mais pas comme je l’espérait. Je m'explique ; les pneus sont plat, le mécanisme a un peu de jeu entre la biellette supérieure et la fusée. Résultat le pneu reste à plat du coté opposé de l'effort que j'applique.

Pour finir, j'ai fait un "démonstrateur", c'est plus facile que de tenir le tout dans la main comme sur les photos



Conclusion :
- Des réglages à affiner
- Trouver de quoi rigidifier dans mon stock ^^ (mon 8466 n'as pas envie de finir en pièces...)
- J'ai aujourd'hui réellement vu le gain de place du studless !
- Pour avoir eu accès au "proto" grandeur réelle, je trouve que c'est pas mal !

Vous l'aurez remarqués je n'ai pas le vocabulaire et mes méthodes de construction ne sont surement pas les meilleures . Alors qu'en pensez vous ?

Une petite question, quels sont les effets secondaires de ce mécanisme ?

[Pal]

Sans critiquer ta démarche, est-ce que ce système a déjà été utilisé avec succes dans un véhicule? Ça me semble bien complexe, donc lourd pour un résultat similaire avec un système utilisé couramment reposant sur la simple géométrie des bras de suspensions. Sur une suspension à essieu rigide, le problème ne se pose même pas. Avec un système à jambe de force le problème se retrouve, mais ne peut être corrigé par le système Michelin. Les seuls cas, que je connaisse, où ce serait pertinent sont les suspension à doubles bras et celles à membrures multiples. Dans ces deux cas, un bras supérieur plus court que celui du bas ou des pivots intérieurs plus rapprochés que ceux du côté extérieur permettent d'optimiser l'angle de carossage à cause du roulis du véhicule.

Je me suis peut-être égaré dans les explications techniques et je serais passé à côté d'un aspect important. Je suis toujours ouvert à me faire remettre à ma place, donc je suivrai de près...

[Hooligan]

Ça permet juste d'optimiser, t'as pas les pneus à plat sur le sol. Et comme tu le dis, les bras du haut sont plus court qu'en bas ! (6 tenons contre 7)

Oui, il y a eu des essais sur véhicule et sur banc d'essai (il existe en prototype). L'application la plus récente c'est Toyota en F1 avant d’être interdite par le règlement.

Après, ils n'ont pas réussis à vendre le brevet, dommage, mais réfléchit à ma dernière question, tu comprendras peut être (ou repasse plus tard, je ferai une vidéo)

[tango zoulou]

L'exercice est intéressant : réaliser un système originale avec très peu de pièces.

Son application en lego peut être utile dans les F1, histoire de faire une mécanique plus complexe.
En revanche les MOC PFS n'en ont aucunement besoins car les pneus ont souvent un angle de carrossage involontaire.

[Free Bird]

En revanche les MOC PFS n'en ont aucunement besoins car les pneus ont souvent un angle de carrossage involontaire.

Tango, peux tu m'expliquer le fond de ton propos, je ne saisis pas "involontaire" : dans un moc, tu fais ce que tu veux à la base, non ? si tu as envie d'intégrer cela et de trouver le moyen de construire autour, où est l'impossibilité ? Mon propos n'est pas dans une contestation de ce que tu dis, mais plutot dans la volonté de comprendre (et d'apprendre)

[tango zoulou]

Il y a souvent un angle de carrossage à cause de la faiblesse des pivots.
Si il y a un seul point de pivot à l’extérieur de la roue, ça s’arcboute sans qu'on le veuille car les axes ont du jeu. Cela s'accentue si le MOC est lourd (fréquent sur les MOC PFS )
Il existe des montages pour consolider tout ça comme les ponts à portique ou les moyeux préfabriqués. Je n'ai pas ces pièces mais il me semble qu'il doit quand même y avoir un léger angle de carrossage avec.

Tout ça on l'apprend par expérience.
Il serait temps pour toi de commencer à MOCer un peu, non ?

[Matthieu]

il doit quand même y avoir un léger angle de carrossage avec

Habituellement, quand on utilise juste le mot carrossage, sans précision, c'est pour du carrossage positif.
Ce dont tu parles est du contre-carrossage, ou carrosdage négatif.

Une petite image pour illustrer :

[Gandalf]

D'ailleurs, sert a quoi le carrossage positif ?

Car autant le negatif je vois et je comprend tres bien... autant le positif ??

[Matthieu]

C'est historique !
Du temps où les routes étaient exagérément bombées et que l'on y roulait en .... carrosse !
Ca permettait aux roues d'être perpendiculaire à la surface de la route.

Aujourd'hui, avoir un carrossage positif, je pense que cela ne sert à rien.

[GuilliuG]

Je crois que pas mal de véhicules sont montés avec un carrossage positif (léger), pour que, sous le poids, du véhicule, les roues soient bien perpendiculaires au châssis.

[Geoffray]

Ayant pu "jouer" avec la maquette réelle de ce prototype Michelin, un connaisseur m'a affirmé que l'une des raisons pour laquelle ce système n'était pas commercialisé est due à des problèmes de stationnement. Apparemment si la route est inclinée autour de son axe, la voiture penche de manière assez visible, et le consommateur ne serait pas prêt à accepter un système qui lui paraitrait si "instable" en apparence. Par ailleurs, un simple coup de pied dans le pneu réussi à faire osciller le châssis.

[micagtd]

Le carrossage négatif est hyper important sur une voiture. Il aide a ramener les roues droite après un virage entre autre.

pour l’anecdote:
Après le remplacement de mes amortisseur, j'ai régler mon train avant comme j'ai pu, avant d'aller chez un pro pour un réglage en règle.

Bilan au contrôle un léger pincement. mais surtout les carrossage en positif et de beaucoup.
A conduire la sensation est désagréable et dangereuse
Je m’explique: Avec ces réglages, en virage les roues continue de braquer toutes seules jusqu'à la buter, donc il faut retenir le volant au lieu de l'accompagner. En ligne droite il faut en permanence retenir le volant pour que la voiture ne parte pas a gauche ou à droite.
Il faut de nouveau que je remplace mes amortos, je peut vous garantir que je vais lui coller un carrossage négatif de chez négatif. Juste le temps de faire la route pour aller au para.

Un carrossage négatif va créer un effet de traction de la roue vers l'intérieur de la voiture. Un carrossage positif aura l'effet inverse.

Les seules véhicules dont j'ai constater un carrossage positif roues droites, sont les tracteurs agricoles (Il y a d'autres engins )
Je pense (et ce n'est que ma réflexion personnel) que c'est pour éviter de s'enfoncer dans un sol meuble.

J'ai aussi remarqué sur les propulsions et surtout chez Mercedes, lors d'un braquage à font G ou D. La roue intérieur prend du carrossage positif et chez Merco c'est flagrant (la roue se vautre par terre ).
Je viens de comprendre pourquoi. C'est pour faciliter les manœuvres et limiter les effort sur le différentiel. La DA apporte le compromis résistance/souplesse.

Quand un motard attaque un virage, il va pencher ça moto et par conséquence changer le carrossage et créer une traction du coté ou la moto est pencher. La moto tourne. Il suffit de redresser la moto pour rouler droit de nouveau.
Plus il penche ça moto et plus il faudra de vitesse pour contrer la gravité, par la force centrifuge.
En réalité Ils fonts l'inverse. En compète: ils couchent leurs motos comme des porcs, car il roule comme des débiles
J'ai déjà vu sur la route un motard pencher en ligne droite à cause du vent

Je fais beaucoup de mécanique auto et c'est encore les lego qui me font réfléchir sur les fondamentaux.
Je vient de comprendre 2/3 petites choses. A mettre en application à l'échelle 1

[Hooligan]

Ayant pu "jouer" avec la maquette réelle de ce prototype Michelin, un connaisseur m'a affirmé que l'une des raisons pour laquelle ce système n'était pas commercialisé est due à des problèmes de stationnement. Apparemment si la route est inclinée autour de son axe, la voiture penche de manière assez visible, et le consommateur ne serait pas prêt à accepter un système qui lui paraitrait si "instable" en apparence. Par ailleurs, un simple coup de pied dans le pneu réussi à faire osciller le châssis.

Bref t'as répondus aux petites questions ...

[Geoffray]

Il y a quelques temps j'ai réalisé des modélisations informatiques de ce système, et le nombre de paramètres à prendre en compte est assez important. Un petit changement de longueur d'une bielle par exemple entrainera des réactions dynamiques bien différentes... Tout dépend de l'utilité qu'on veut en avoir, cela devient un problème d'optimisation. Il me semble que ce système avait été également testé sur des trains arrières de Peugeot 406

[vivelevent]

Salut micagdt!

Je m’explique: Avec ces réglages, en virage les roues continue de braquer toutes seules jusqu'à la buter, donc il faut retenir le volant au lieu de l'accompagner. En ligne droite il faut en permanence retenir le volant pour que la voiture ne parte pas a gauche ou à droite.

Ce que tu dis m'intrigue, car pour moi, la stabilité de la direction ne dépend pas de l'angle de carrossage, mais plutôt du "caster angle" (je ne connais pas la traduction en français ) qui correspond à l'inclinaison du pivot de direction par rapport à la verticale ; je m'explique :

-Sur une moto, cet angle est négatif, cela signifie que le haut de l'axe est en retrait par rapport à la verticale lorsque la moto avance. Ainsi, dès que le motard tourne le guidon, il va déplacer le point de contacte entre la roue et le sol vers l'avant, il va donc légèrement soulever la moto. C'est ce qui permet à la moto d'être stable, car en permanence le poids de la moto tend à remettre la roue droite.

-sur le 8110 cet angle est positif, c'est donc l'effet inverse qui se produit ; il en résulte une instabilité sur la direction qui cherche toujours à braquer.

Un carrossage négatif va créer un effet de traction de la roue vers l'intérieur de la voiture. Un carrossage positif aura l'effet inverse.

Je pense que mon incompréhension vient de là ; ainsi donc un carrossage positif, en plus de limiter la surface d'appuie de la roue extérieur en virage, à tendance à faire braquer les roues?
On pourrait donc le formuler ainsi :
En virage, c'est la roue extérieur qui est à étudier car c'est celle qui est en appuie. la voiture est animée d'une force vers l'extérieur du virage (force centrifuge) cette force est contrée donc par une force vers l'intérieur du virage (adhérence des pneus).

-Sur une voiture à carrossage négatif (on considère le "caster angle" toujours négatif) le point de contacte entre la roue et le sol est "en arrière" de l'axe du pivot de direction; le couple exercé par la force de réaction sur le pivot de direction tend donc à remettre les roues dans l'axe.

-Sur une voiture à carrossage positif (on considère le "caster angle" toujours négatif) le point de contacte entre la roue et le sol est "en avant" de l'axe du pivot de direction; le couple exercé par la force de réaction sur le pivot de direction tend donc à faire braquer les roues.

Est-ce correct?
Ce qui m'intrigue c'est que c'est l'inclinaison de la roue par rapport à la verticale qui, avec le "caster angle" définit la position du point de contacte en la roue et l'axe du pivot de direction ; donc il semble qu'un carrossage très positif puisse avoir le même effet sur la roue extérieur qu'un "caster angle" positif...