Géométrie des roues

Thèmes:

Général
Alignement des roues
Sportivité
Cambre / Cambre
KPI (inclinaison du pivot d'attelage)
Coin fermé
Inclinaison/roulette de l'axe
Faisceau à récurer
Principe d'Ackermann

Général:
La maniabilité et la maniabilité de la voiture dépendent en grande partie de la géométrie des roues. Le terme « géométrie des roues » désigne toutes les positions des roues et des fusées d'essieu abordées sur cette page. Lors de la conception d’une voiture, la géométrie des roues de la voiture est minutieusement vérifiée. Par exemple, lorsque la première version de la Mercedes Classe A a été testée, il s'est avéré que cette voiture pouvait tomber lors du test de slalom. Après ces résultats de tests spectaculaires, la position des roues et le fonctionnement du stabilisateur ont été ajustés jusqu'à ce que cette petite Benz soit équivalente à des véhicules plus gros. Le stabilisateur a une influence majeure sur la tenue de route de la voiture, qui est décrite dans un chapitre séparé.

Alignement des roues:
Il est important que toutes les positions des roues soient correctement réglées, comme le pincement et le carrossage. Lorsque des réparations ont été effectuées, comme le remplacement d'une barre d'accouplement ou le démontage/remontage d'un bras de commande ou d'un faux-châssis, il y a de fortes chances que le réglage ne soit plus correct. Même après une collision avec une autre voiture ou après avoir heurté un trottoir, le réglage peut ne plus être correct. Si la roue est visiblement tordue sous la voiture, il y aura un problème avec un bras de commande ou un tirant plié. Ces pièces seront donc à remplacer !
La voiture devra alors être alignée. L'alignement se fait sur un banc d'alignement spécial, où l'ordinateur peut voir les positions exactes grâce à des capteurs (montés sur les roues), permettant de tout régler avec précision. Chaque marque et type de voiture possède des paramètres spécifiques. Les voitures abaissées ont également des valeurs de réglage différentes de celles des voitures similaires avec un châssis standard.
Les valeurs d'ajustement peuvent ne pas atteindre l'objectif. Ils sont alors hors tolérances. Si le carrossage à l'avant ne peut pas être corrigé (s'il reste dans le rouge), il y a de fortes chances que l'amortisseur soit plié. En cas de collision ou de choc sur un trottoir, le point le plus faible de la suspension McPherson se pliera ; la tige de piston de l'amortisseur. La fusée d’essieu (avec le roulement de roue à l’intérieur) peut également se plier.

Un désalignement après une réparation de suspension ou un petit coup sur la chaussée sera perceptible de plusieurs manières :

Le volant est tordu lorsque vous conduisez tout droit.
La voiture tire d'un côté de la route et doit toujours être corrigée en tournant le volant.
La stabilité de la route est mauvaise et change de direction à chaque bosse de la route.
Usure excessive des pneus, souvent irrégulière : L'intérieur du pneu est de 4 mm et l'extérieur est lisse.

Il y aura bientôt une page sur les travaux effectués lors de l'alignement...

Les rubriques ci-dessous donnent un aperçu de tous les types de positions de roue qui peuvent être ajustées sur (la plupart) des voitures.

sporulant :
Le pincement est la direction des roues avant et arrière. Le suivi peut être ajusté en allongeant ou en raccourcissant les tirants des deux côtés. L'espace C dans l'image devient alors plus ou moins grand. La tête de biellette F entre alors ou sort, provoquant un changement de position de la roue.

Si les roues sont légèrement l'une vers l'autre à l'arrêt, nous appelons cela pincement, et si elles sont légèrement écartées, nous appelons cela pincement. Pendant la conduite, les roues sont exactement en position droite. Le pincement et le pincement sont souvent également appelés « Toe-in » et « Toe-out ».

Les voitures à propulsion arrière sont réglées avec pincement sur l'essieu avant. Lors de la conduite, les roues sont tirées vers l'extérieur, les amenant en position droite. Les voitures à traction avant sont généralement réglées avec pincement. Lors de la conduite, les roues sont tirées vers l'intérieur, les amenant en position droite. La tolérance ici n'est que de quelques degrés. Dans les images, cela est indiqué comme « exagéré », mais en réalité, ce n'est pas facile à voir. Un équipement d'alignement spécial est nécessaire pour détecter cela.

Cambre / Cambre :
Le camber, également appelé camber (anglais) ou sturz (allemand), est l'inclinaison de la roue par rapport à la surface de la route. La cambrure est mesurée à partir d'une ligne perpendiculaire à la route horizontale et est indiquée en degrés. Le cambrage est réalisé dans deux applications différentes ; à savoir cambre positif et cambre négatif. Avec un carrossage positif, le haut de la roue est plus éloigné que le bas (voir image) et avec un carrossage négatif, l'inverse ; le haut de la roue est plus vers l'intérieur que le bas.

Le carrossage négatif améliore la tenue de route dans les virages et améliore la stabilité. C'est pourquoi les voitures de sport surbaissées ont également un carrossage négatif plus important qu'avec une suspension standard. Une roue à carrossage négatif a la propriété de s'effiler vers l'intérieur et pousse donc la roue vers l'intérieur. En ajustant les côtés gauche et droit de manière égale, la voiture continuera à rouler tout droit, mais l'usure des pneus augmentera à l'intérieur des pneus.

KPI (inclinaison du pivot d'attelage) :
Le KPI, également appelé inclinaison de l’essieu directeur, est l’angle entre la ligne passant par les points de pivotement de l’essieu directeur et une ligne perpendiculaire à la surface de la route. Le KPI et le Caster (sujet suivant) forcent les roues avant en position droite. Cet effet se produit parce que l’inclinaison du point de pivotement des roues soulève légèrement la voiture lorsque les roues tournent. Le propre poids de la voiture force les roues à revenir en position droite. Les irrégularités de la chaussée sont également transmises avec moins de force à la direction. Lorsque le KPI change, la cambrure changera également.

Angle inclus :
L'angle inclus, également appelé Angle Inclus ou Gabelwinkel, n'est pas une position de roue mais un ajout aux concepts existants de KPI et Camber. L'angle inclus peut être déterminé en additionnant les valeurs des deux angles.

Inclinaison/roulette de l'axe :
L'inclinaison de l'essieu, également appelée roulette, pente de l'essieu ou piste, est l'angle entre la ligne centrale passant par le point de pivotement de l'essieu B et une ligne perpendiculaire à la route passant par le centre de l'essieu A. L'inclinaison de l'essieu est toujours positive.
L'inclinaison de l'essieu assure la stabilité directionnelle de la voiture, car la roue veut être dans le sens de la marche lorsque l'on roule en ligne droite. Vous pouvez comparer cela à la fourche avant d’un vélo qui est toujours inclinée vers l’avant. Si le volant était directement sous le cadre, vous perdriez le contrôle du volant si vous heurtiez une grosse bosse. Même si vous tournez le volant vers l'arrière, vous verrez que le volant tourne à nouveau avec le volant vers l'avant. Ce principe est le même avec une voiture ; En plaçant les roues avant sous la voiture selon un angle vers l'avant, la voiture obtient une meilleure tenue de route et le volant reviendra automatiquement en position droite pendant la conduite.
Lors de la conception de voitures modernes, une grande inclinaison de l'essieu est souvent utilisée. Cela donne l'avantage d'une caractéristique de conduite très positive. Un inconvénient possible d'une inclinaison importante de l'essieu est que la voiture braquera plus fort, mais avec la direction assistée actuelle, ce n'est pas un problème.

Rayon de ponçage :
Le rayon de brossage, également appelé Scrub Radius ou Lenkroll Radius, est la distance entre le point où la ligne centrale passant par la roue touche la surface de la route (le point de la roue) et le point où la ligne passant par les points de pivotement de la direction touche la route. surface (le point de direction). Le rayon de ponçage détermine dans quelle mesure la hauteur des roues avant change lors des virages et est en partie responsable de la stabilité en ligne droite de la voiture.

Si le point de pivot de direction (ligne bleue) affleure le centre de la roue (ligne rouge), le rayon de brossage est « 0 ». Ceci est également appelé « poutre de ponçage neutre » ou « direction du point central ».
Si le point de pivotement de la direction (ligne bleue) se trouve en dehors du centre de la roue (ligne rouge), le rayon de brossage est positif.
Si le point de pivotement de la direction (ligne bleue) se trouve dans le point central de la roue (ligne rouge), le rayon d'abrasion est négatif.

Principe d'Ackermann :
Dans les images ci-dessous, vous pouvez voir que les lignes des roues avant sortent au point de pivotement commun. Si les roues tournaient selon le même angle (les roues tournent toutes les deux exactement selon le même angle), les lignes partant des roues seraient également parallèles les unes aux autres jusqu’à l’infini. Ils ne trouvent jamais le point pivot commun M. Par conséquent, les caractéristiques de direction dans cette situation seront très mauvaises.

Tout ce principe devient «pincement dans le virage" Nommé. Toutes les voitures modernes sont construites avec cette fonctionnalité. Sur des surfaces lisses, par exemple le sol du parking, le crissement des pneus peut être entendu lors des virages. C'est à cause de ce principe. La roue intérieure, qui a un angle de braquage plus grand que la roue extérieure, subira une certaine forme de patinage.

Lorsque vous conduisez en ligne droite, toutes les roues sont en position droite. Le prolongement des lignes centrales des fusées d’essieu se croisent au centre de l’essieu arrière.

Dans les virages, la roue avant intérieure se tord plus que la roue extérieure. En effet, les fusées d’essieu sont placées selon un angle et la roue tournera davantage vers l’intérieur. Lorsque la voiture est complètement tournée, la position inclinée des roues sera également clairement visible. Cette construction améliorera les caractéristiques de conduite.

Angle saisi :
L'angle de braquage d'un véhicule peut être calculé sur la base d'un certain nombre de données provenant de la voiture. Vous trouverez ci-dessous une image où l'angle α a été calculé. Le calcul de l'angle β est l'étape suivante.
Sur la page pincement dans le virage Le calcul est expliqué en détail dans cette image.

Centre de rôle:
Un point important de la suspension des roues est la notion de « centre de roulis ». L'emplacement du centre de roulis joue un rôle majeur dans les caractéristiques de conduite. La position du centre du rouleau est déterminée par la position des bras de support. C'est un concept très important lors de la conception d'un châssis. L'abaissement du véhicule affecte également le centre de roulis. Cliquez ici pour plus d'informations sur le centre de rôle.