Les ressorts:
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Les ressorts:
Quel que soit le type de suspension choisi, on utilise toujours un ressort, mécanique ou pneumatique ; c'est-à-dire un élément qui, lorsqu'il se trouve sollicité, a tendance à reprendre sa position initiale, après un certain nombre d'oscillations.
L'amplitude du mouvement, tout autant que la fréquence de son mouvement vibratoire, dépendent :
- de la raideur de ce ressort K
- de la charge qu'il supporte.
La raideur :
La raideur K d'un ressort est le rapport qui existe entre la charge F et la déflexion X (ou écrasement correspondant du ressort). On l'exprime généralement en daN/m, en N/mm ou en lb/in (livre par inch)
La raideur du ressort est différente de la raideur à la roue. Celle ci est la raideur vue par la roue. Si le ressort est directement monté sur la roue les deux raideurs serront identiques. Si par contre comme il on trouve toujours, il y a un bras de levier, la raideur ne serra pas la même :
1) Pour le train avant :
La géométrie du train avant d'une 944 : Trains "étroits" : d2=33cm d1=26.5cm a=9° Coéficient WR = +/- 0.64 Trains "Larges" d2=36cm d1=30cm a=11° Coéficient WR = +/- 0.68 |
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Donc par exemple pour une 944 phase 1 avec ressort d'origine à deux points bleu soit une raideur de 21.8 N/mm, la raideur à la roue est de : Raideur à la roue = 21.8 * 0.64 (trains étroits) = 14 N/mm. Source : Lien Lien 2 Lien 3
2) Pour le train arrière :
a) Barre de torsion seule :
La barre de torsion est un des ressorts les plus simples. Si nous négligeons les extrémités, sa partie active est une barre pleine de diamètre d et de longueur L, ou bien un tube de diamètre intérieur di et de diamètre extérieur de.
L'une des extrémités de la barre est bloquée et considérée comme fixe, l'autre, dite libre, est reliée aux éléments mobiles.
L'application essentielle des barres de torsion est la suspension des véhicules, particulièrement de ceux dont les roues sont indépendantes.
Appelons Mt le moment de torsion appliqué à l'extrémité libre de la barre et a l'angle dont tourne cette extrémité par rapport à l'autre, sous l'effet de ce moment.
Le Moment (force de torsion) est proportionnel à l'angle de vrillage. Mt = k * alpha
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La raideur à la roue serra fonction de la raideur en torsion de la barre et de la longueur du bras de levier "L" La raideur de la barre (en N.m/° ) divisée par la longeur du bars de levier, va donner une raideur équivalent en bout de bras de levier :
Diamètre(mm) | Lb/in | N/mm à la roue |
22 | 97 | 17.3 |
22.5 | 106 | 19 |
23 | 116 | 20.7 |
23.5 | 126 | 22.5 |
24 | 137 | 24.5 |
24.5 | 149 | 26.6 |
25 | 161 | 28.7 |
25.5 | 175 | 31.2 |
26 | 189 | 33.7 |
27 | 220 | 39.3 |
28 | 254 | 45.3 |
29 | 292 | 52.1 |
30 | 335 | 59.8 |
31 | 382 | 68.2 |
32 | 434 | 77.5 |
33 | 490 | 87.5 |
Equivalence des barres de torsion creuse (gain léger de poid) -Barre arrière creuse de 27.6mm (idem 26mm plein)-Barre arrière creuse de 28.5mm (idem 27mm plein)-Barre arrière creuse de 29.4mm (idem 28mm plein)-Barre arrière creuse de 30.2mm (idem 29mm plein)-Barre arrière creuse de 31mm (idem 30mm plein) Relation empirique entre le diamètre de la barre et la raideur à la roue en lb/in : K(lb/in) = 1.8747*d(mm)² - 67.778*d(mm) + 682.92 Source : http://fr.wikipedia.org/wiki/Barre_de_torsion
b) Barre de torsion et ressorts aditionnels (type 968 M030)
Les raideures s'aditionnent à la roue. Mais la raideur des ressort additionnels à la roue se calculent comme pour le train avant.
Coéficient WR = +/- 0.36 | ![]() |
Donc Raideur totale arrière = raideur due à la barre de torsion à la roue + 0.36 * raideur des ressorts aditionnels.
La fréquence :
Une fois qu'on a la raideur à la roue pour le véhicule, on va pouvoir détermier la fréquence. En effet un ressort trés raide sur une voiture légère de course, serra trés souple sur un camion... le ressort seul ne veut pas dire grand chose !
La fréquence N représente le nombre d'oscillations ou de cycles effectués en 1 seconde. L'unité est le Hertz (Hz).La fréquence propre d'une suspension est donnée par la formule :
N=1/2 Pi (K/M)^(1/2)
N = fréquence propre en Hertz ou cycles par seconde ;
K = raideur du ressort en daN/m ;
M = masse suspendue en kilogrammes. (masse du "coin" de la voiture au regard de la roue, avec déduction des masses non suspendues (masse de la roue, de la fusée, des freins...)
C'est une erreur de définir la qualité d'une suspension par sa seule raideur car celle-ci ne fait pas intervenir la masse du véhicule. Par contre la notion de fréquence fait intervenir à la fois la notion de raideur et de masse.
Qualité de la suspension :
Frénquence en Hz | Qualité de la suspension |
---|---|
0.5 à 1 | douce : très confortable |
1 à 1.3 | ferme : assez confortable |
1.3 à 1.5 | dure : inconfortable |
au-delà de 1..5 | très dure : très inconfortable |
La fréquence propre n'est qu'une condition nécessaire mais non suffisante à l'obtention d'un bon confort, l'autre paramètre fondamental est l'amortissement. Une suspension non amortie n'est pas envisageable car elle oscillerait constamment.
Il faut donc introduire un amortissement qui va : - limiter l'amplitude du débattement des roues, pour éviter de trop grandes variations d'assiette - limiter la fréquence des oscillations - éviter que ces oscillations se combinent par effet de résonance pour donner amplitudes dangereuses, en exerçant une action de freinage sur le ressort.
Voir les amortisseurs
La déflexion statique est l'écrasement du ressort sous la masse. Elle ne dépend que de la fréquence propre du système.
Il y a une relation qui montre que pour une fréquence donnée - obtenue par les différentes combinaisons possibles de K / M - la valeur de la déflexion statique est toujours la même.
La valeur de cette déflexion statique est de 25 cm environ pour une fréquence de 1 Hz.
En fait l'expérience a montré par la suite qu'il fallait descendre au moins à 1 Hz pour qu'une suspension soit confortable. Plus la fréquence est faible, plus l'amplitude des débattements des roues est importante. Une bonne suspension nécessite des débattements de roues importants.
Les ressorts des PMA :
Avant :
Ressorts de 924 avec deux marques vertes Ressort de 944 S2 , le ressort a un plus petit diamètre que celui des 944 2.5l et 924 2l
Modèle | Couleur marques | Référence | K(N/mm) | Masse (Kg) | Masse roue avant | N (Hz) |
944 | Bleu | 477 411 105 Q | 21.8 | 1260 | 321 | 1.29 |
924S | Bleu | 478 411 105 Q | 21.8 | 1260 | 321 | 1.29 |
924 T | Bleu | 479 411 105 Q | 21.8 | 1260 | 321 | 1.29 |
944 M474 | Bleu | 480 411 105 Q | 21.8 | 1260 | 321 | 1.29 |
924 <80 | Rouge | 477 411 105 G | 24.1 | 1130 | 288 | 1.44 |
924S | Rouge | 477 411 105 G | 24.1 | 1195 | 305 | 1.40 |
924 GT | Rouge | 477 411 105 G | 24.1 | 1179 | 301 | 1.41 |
924S M030 | Rouge | 477 411 105 G | 24.1 | 1195 | 305 | 1.40 |
9442 <86 M030 | Rouge | 477 411 105 G | 24.1 | 1260 | 321 | 1.36 |
944 M404 + M47Z | Rouge | 477 411 105 G | 24.1 | 1260 | 321 | 1.36 |
924 <80 M404/471 | Vert | 478 411 105 M | 21.8 | 1130 | 288 | 1.37 |
944S | Blanc | 931 343 531 00 | 21.8 | 1349 | 344 | 1.25 |
944 Turbo | Jaune | 951 343 531 01 | 21.8 | 1400 | 357 | 1.23 |
944S M474 | Jaune | 952 343 531 01 | 21.8 | 1349 | 344 | 1.25 |
9442 < 89 | Jaune | 953 343 531 01 | 21.8 | 1260 | 321 | 1.29 |
944/944S >87 M030 | Bleu / Blanc | 944 343 531 00 | 28 | 1349 | 344 | 1.42 |
944 <89 M030 | Bleu / Blanc | 945 343 531 00 | 28 | 1260 | 321 | 1.47 |
944Turbo >87 M030 | Blanc / Jaune | 944 343 531 01 | 28 | 1350 | 344 | 1.42 |
M758 | Blanc / Jaune | 945 343 531 01 | 28 | 1350 | 344 | 1.42 |
944S2 <89 M030 | Blanc / Jaune | 946 343 531 01 | 28 | 1340 | 342 | 1.42 |
944S2 >90 M030 | Blanc / Jaune | 947 343 531 01 | 28 | 1340 | 342 | 1.42 |
944 Turbo <89 | Blanc / Jaune | 948 343 531 01 | 28 | 1350 | 344 | 1.42 |
944 Turbo >90 | Blanc / Jaune | 949 343 531 01 | 28 | 1350 | 344 | 1.42 |
944 Turbo <89 M030 | Blanc / Jaune | 950 343 531 01 | 28 | 1350 | 344 | 1.42 |
944 Turbo >90 M030 | Blanc / Jaune | 951 343 531 01 | 28 | 1350 | 344 | 1.42 |
944 S2 | Violet | 944 343 531 02 | 23.8 | 1340 | 342 | 1.31 |
944S2 <89 M474 | Turquoise | 944 343 531 03 | 23.8 | 1340 | 342 | 1.31 |
944S2 M031 90-91 | Beige | 944 343 531 04 | 28 | 1340 | 342 | 1.42 |
944 Turbo >90 | Gris | 944 343 531 05 | ? | 1350 | 344 | ? |
Tableau listant les tolérances des ressorts en fonction du nombre de points de couleur :
Arrière :
Liste des affectations à compléter :
924 1976-1979 22mm
924 1978-1979 Optionel 23.5mm
924 1980 + 23.5mm
931 (924 Turbo) 23.5mm
924S TBD
944 1983-1985 23.5mm Avec M030 = 24.5mm
944 1986+ 25.5mm
944S 26mm (?)
944S2 24mm Avec M030 ou M031 = 25.5mm
951 (944 Turbo) 23.5mm, Avec M030 = 25.5mm
944 Turbo S 25.5mm
Quelques configurations d'origine de PMA :
Modele |
Barre anti-roulis Avant |
Raideur ressort (lb/in) |
Barre anti roulis arrière |
Barre de torsion |
924 |
76-77 Opt: 20mm |
160 |
76-77 Opt: 18 mm |
76-79 Std: 22mm |
924 S |
Std: 20mm |
21.8 N/mm |
Std: None |
23.5mm |
931 |
80 on: 23mm |
160 |
14mm |
23.5mm |
944 |
Std: 20mm |
21.8 N/mm |
Std: None |
Std: 23.5mm, M030 24.5mm until 86, 25.5mm onwards |
944 S |
Std: 20mm |
21.8 N/mm |
Std: None |
Std: 23.5mm? |
944 S2 |
89 Std: 20mm |
Std 23.8N/mm; M030 28N/mm |
89 Std: 18 mm |
Std: 24mm |
944 Turbo |
Std 22.5mm, 25.5mm MY' 87 |
Std: 21.8 N/mm Opt: |
Std. 18mm |
Std: 23.5mm solid |
944 Turbo S |
Std 26.8 mm |
28 N/mm |
88/ 89 18mm |
Std 25.5mm solid |
968 |
Std: 26.8mm |
? |
Std: 16mm |
? |