Suspension de style américain

Le transfert de poids dans les virages, les accélérations ou les freinages est généralement calculé pour chaque roue et comparé aux poids statiques des mêmes roues. La quantité totale de transfert de poids n'est affectée que par quatre facteurs : la distance entre les centres des roues (empattement en cas de freinage ou largeur de voie en cas de virage), la hauteur du centre de gravité, la masse du véhicule et la quantité d'accélération subie. La vitesse à laquelle le transfert de poids se produit, ainsi que les composants par lesquels il se fait, sont complexes et sont déterminés par de nombreux facteurs, notamment, mais sans s'y limiter : la hauteur du centre de roulis, les taux de ressorts et d'amortisseurs, la rigidité de la barre anti-roulis et la conception cinématique des biellettes de suspension.

Dans la plupart des applications conventionnelles, lorsque le poids est transféré par des éléments volontairement souples, tels que des ressorts, des amortisseurs et des barres antiroulis, le transfert de poids est dit « élastique », tandis que le poids transféré par des liaisons de suspension plus rigides, telles que des bras en A et des biellettes de pincement, est dit « géométrique ». Le transfert de poids non suspendu est calculé en fonction du poids des composants du véhicule qui ne sont pas supportés par les ressorts. Cela comprend les pneus, les roues, les freins, les axes, la moitié du poids du bras de suspension et d'autres composants. Ces composants sont ensuite (à des fins de calcul) supposés être connectés à un véhicule avec un poids suspendu nul. Ils sont ensuite soumis aux mêmes charges dynamiques. Le transfert de poids pour les virages à l'avant serait égal au poids total non suspendu à l'avant multiplié par la force G multipliée par la hauteur du centre de gravité non suspendu à l'avant divisée par la largeur de la voie avant. Il en va de même pour l'arrière.

Le transfert de poids suspendu est le poids transféré uniquement par le poids du véhicule reposant sur ses ressorts, et non par le poids total du véhicule. Pour calculer cela, il faut connaître le poids suspendu du véhicule (poids total moins le poids non suspendu), les hauteurs des centres de roulis avant et arrière et la hauteur du centre de gravité suspendu (utilisée pour calculer la longueur du bras de moment de roulis). Le calcul du transfert de poids suspendu avant et arrière nécessitera également de connaître le pourcentage de couple de roulis. L'axe de roulis est la ligne passant par les centres de roulis avant et arrière autour desquels le véhicule roule dans les virages. La distance entre cet axe et la hauteur du centre de gravité suspendu est la longueur du bras de moment de roulis. Le transfert de poids suspendu total est égal à la force G multipliée par le poids suspendu multiplié par la longueur du bras de moment de roulis divisée par la largeur de voie effective. Le transfert de poids suspendu avant est calculé en multipliant le pourcentage de couple de roulis par le transfert de poids suspendu total. L'arrière est le total moins le transfert avant. Les forces de levage sont la somme des composantes de force verticale subies par les biellettes de suspension. La force résultante agit pour soulever la masse suspendue, si le centre de roulis est au-dessus du sol, ou pour la comprimer, si elle est souterraine. En général, plus le centre de roulis est élevé, plus la force de levage est importante.

Le débattement est la mesure de la distance entre le bas de la course de la suspension de style américain (par exemple lorsque le véhicule est sur un cric et que la roue est suspendue librement) et le haut de la course de la suspension de style américain (par exemple lorsque la roue du véhicule ne peut plus se déplacer vers le haut en direction du véhicule). Le fait de toucher le fond ou de soulever une roue peut entraîner de graves problèmes de contrôle ou causer directement des dommages. Le « toucher le fond » peut être causé par la suspension de style américain, les pneus, les ailes, etc. qui manquent d'espace pour bouger, ou par la carrosserie ou d'autres composants de la voiture qui heurtent la route. Les problèmes de contrôle causés par le soulèvement d'une roue sont moins graves si la roue se soulève lorsque le ressort atteint sa forme déchargée que si le débattement est limité par le contact des éléments de suspension de style américain.

De nombreux véhicules tout-terrain, comme les véhicules de course dans le désert, utilisent des sangles appelées « sangles de limitation » pour limiter le déplacement vers le bas des suspensions de style américain à un point dans les limites de sécurité pour les liaisons et les amortisseurs. Cela est nécessaire, car ces camions sont destinés à se déplacer sur des terrains très accidentés à grande vitesse, et même à prendre l'air par moments. Sans quelque chose pour limiter le déplacement, les bagues de suspension de style américain absorberaient toute la force, lorsque la suspension de style américain atteint « l'affaissement complet », et cela peut même faire sortir les ressorts hélicoïdaux de leurs « godets », s'ils sont maintenus uniquement par des forces de compression. Une sangle de limitation est une simple sangle, souvent en nylon d'une longueur prédéterminée, qui arrête le mouvement vers le bas à un point prédéfini avant que le déplacement maximal théorique ne soit atteint. Le contraire est la « butée », qui protège la suspension de style américain et le véhicule (ainsi que les occupants) du « creux » violent de la suspension de style américain, provoqué lorsqu'une obstruction (ou un atterrissage brutal) fait que la suspension de style américain ne peut plus se déplacer vers le haut sans absorber complètement l'énergie de la course. Sans butées, un véhicule qui « touche le fond » subira un choc très dur lorsque la suspension de style américain entrera en contact avec le bas du cadre ou de la carrosserie, qui sera transmis aux occupants et à chaque connecteur et soudure du véhicule. Les véhicules d'usine sont souvent équipés de « picots » en caoutchouc simples pour absorber les pires forces et isoler le choc. Un véhicule de course dans le désert, qui doit régulièrement absorber des forces d'impact beaucoup plus élevées, peut être équipé de butées pneumatiques ou hydropneumatiques. Il s'agit essentiellement d'amortisseurs miniatures (amortisseurs) fixés au véhicule à un endroit tel que la suspension de style américain entrera en contact avec l'extrémité du piston lorsqu'il s'approche de la limite de course vers le haut. Ceux-ci absorbent l'impact beaucoup plus efficacement qu'une butée en caoutchouc solide, essentielle, car une butée en caoutchouc est considérée comme un isolant d'urgence « de dernier recours » pour les coups de pied accidentels occasionnels de la suspension de style américain ; elle est totalement insuffisante pour absorber les coups de pied répétés et lourds, comme ceux rencontrés par un véhicule tout-terrain à grande vitesse.

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