Dossier: les principaux types de suspension automobile

Dossier: les principaux types de suspension automobile

Guillaume Darding - 26 janvier 2015

La suspension automobile occupe un rôle essentiel dans la tenue de route d'un véhicule. Elle doit non seulement guider la roue de manière à assurer un contact optimal entre cette dernière et la route (motricité, adhérence,...) mais aussi, la suspension doit être capable de filtrer efficacement les inégalités de la route pour le confort des occupants du véhicule.

Le dessin d'une suspension automobile est dicté par des facteurs aussi variés que le segment du véhicule (déterminant notamment la place disponible pour implanter la suspension), son positionnement (typé confort ou plutôt sportif, véhicule tout chemin,...) et la culture du constructeur (à l'image des marques attachées à la transmission de puissance aux roues avant, aux roues arrière ou aux 4 roues): petit tour des géométries couramment utilisées en automobile.

Suspension type MacPherson

La suspension pseudo MacPherson est le schéma de suspension le plus fréquemment utilisé pour l'essieu avant, notamment pour les citadines et les voitures compactes. Elle tient son nom de l'ingénieur américain Earle S. MacPherson qui proposa le schéma de suspension originel à la fin des années 40 sur la Ford Vedette, un modèle destiné au marché français fabriqué dans l'usine de Poissy. Elle fut ensuite popularisée sur les Ford Zephyr et Consul.

Audi S3 - suspension type MacPherson

Si ce schéma de suspension n'est guère plus utilisé, le principe en lui-même a été optimisé avec l'ajout d'un triangle inférieur autorisant un bien meilleur guidage de la roue. La place au niveau du compartiment moteur étant limitée, la suspension de type McPherson représente un bon compromis car, si elle nécessite de l'espace sur le plan vertical, elle reste très compacte sur les autres plans.

Ce type de suspension est couramment utilisé sur les véhicules traction (puissance moteur transmise aux roues avant de type berline compacte - Peugeot 308, Renault Mégane, Volkswagen Golf,...), mais il n'est pas rare de retrouver ce type de suspension sur des propulsions plus puissantes (BMW série 3 et Porsche 911 par exemple) où la légèreté par rapport à une suspension multibras (en plus du faible encombrement latéral) est un réel avantage.

Opel Zafira Tourer - suspension MacPherson

A l'inverse, c'est un inconvénient pour l'essieu arrière car elle réduirait fortement le volume utile du coffre à cause de son encombrement vertical. Toutefois, pour les coupés et les roadsters qui portent leur moteur en position centrale arrière (Porsche Boxster), une suspension de type Macpherson permet de solutionner le manque d'espace en matière de largeur.

Suspension type MacPherson à pivot indépendant

Ce type de suspension est surtout utilisée pour les versions sportives de berlines traction ayant à la base une suspension de type pseudo-MacPherson. De manière non exhaustive, la Renault Megane RS, la Ford Focus RS (Revoknuckle), l'Opel Insignia et Cascada (HiPerStrut) utilisent ce type de suspension.

En ajoutant un point de pivot entre le porte-moyeu et la jambe de force, les remontées de couples, néfastes à la précision de conduite, sont drastiquement réduites.

Macpherson à pivot indépendant - Opel Hiperstrut

Suspension à double triangulation

La suspension à double triangulation est couramment utilisée en compétition, sur des modèles sportifs (Lamborghini Aventador, McLaren 650S,...) ou dans un tout autre domaine, en tout-terrain (Range Rover, Toyota Land Cruiser). Elle se compose d'un triangle supérieur et d'un triangle inférieur (2 points d'attache côté châssis, un point d'attache côté moyeu) pour guider la roue.

McLaren MP4-12C - suspension double triangle

Suspension multibras

La suspension multibras est généralement constituée de 5 bras pour bloquer indépendamment chacun des degrés de libertés de la roue. Seul le déplacement vertical est géré par l'amortisseur. La mise au point de cette suspension est relativement complexe, les masses non suspendues sont relativement importantes et l'encombrement est assez conséquent.

Audi A6 multibras avant

De fait, les suspensions multibras ne sont généralement utilisées que par les berlines routières tant à l'avant qu'à l'arrière. Concernant les voitures compactes, seules quelques modèles comptent une suspension multibras et à l'arrière seulement (Volkswagen Golf dont la puissance est supérieure à 120 chevaux, Ford Focus).

Audi A6 multibras arrière

Essieu arrière déformable ou de torsion

L'essieu arrière de torsion est le dispositif le plus couramment sur les berlines compactes traction. Il s'agit d'une suspension semi-indépendante. Les roues d'un même essieu sont reliées entre elles par une barre transversale. Cette barre est déformable dans une certaine mesure et permet donc une indépendance relative des mouvements de chaque roue.

Opel Astra - Essieu arrière déformable

Ce système cumule de nombreux avantages comme un encombrement limité, une masse contenu et un coût de production réduit. Si ce type d'architecture est souvent considéré moins noble qu'un train arrière multibras, force est de constater qu'il est possible d'atteindre des prestations de très haut niveau avec ce type de suspension (Peugeot 308, Renault Mégane RS,...)

Essieu arrière rigide de Dion

Ce type de suspension se retrouve principalement sur la Smart Fortwo (et la nouvelle Renault Twingo). Il s'agit d'une suspension dépendante utilisée sur l'essieu moteur (les 2 roues d'un même essieu ont un mouvement dépendant l'une de l'autre). Fixé au châssis, le différentiel distribue la puissance aux deux roues d'un même essieu. Ces dernières sont reliées de manière rigide par une barre transversale de guidage.

Smart Forfour - essieu arrière de Dion

Suspension adaptative

Une suspension adaptative permet d'adapter tout ou partie des caractéristiques de la suspension au profil de la route ou aux envies du conducteur. Dans la plupart des cas, elles gardent des schémas de suspension classique, à la différence près que l'amortisseur est spécifique: sa courbe d'amortissement est variable.

Cadillac Magnetic Ride Control

Il existe principalement deux technologies pour adapter en continu le taux d'amortissement: une régulation du laminage d'huile par vanne (Opel Flexride, Volkswagen DCC) ou le changement de viscosité de l'huile, chargée en particules magnétiques (Audi Magnetic Ride, Range Rover Adaptive Dynamics).

Suspension active

Utilisée principalement sur les véhicules haut de gamme (Audi Q7, Mercedes Airmatic) et auparavant par Citroën, une suspension active permet d'adapter les caractéristiques de la suspension par apport d'énergie (pompe à huile, compresseur d'air). Cet apport d'énergie permet par exemple de maintenir la caisse de manière horizontale (quelle que soit le chargement du véhicule ou sa phase d'évolution - accélération, freinage, courbe,...) ou de moduler la hauteur du véhicule. Il s'agit donc d'une suspension adaptative aux possibilités bien élargies.

Audi Q7 - suspension adaptative pneumatique

L'évolution finale de ce type de suspension est d'anticiper les aspérités de la route pour adapter les caractéristiques de la suspension: c'est le cas de Mercedes avec le Magic Body Control. Le constructeur allemand a couplé la suspension à une caméra qui lit le profil de la route. Jusqu'à une vitesse de 130 km/h, le véhicule est capable d'anticiper les aspérités de la route pour adapter en conséquence les propriétés de la suspension pneumatique Airmatic.

Mercedes Classe S - Magic Body Control

Conclusion

Si les suspensions indépendantes multibras ont la réputation d'être les plus évoluées, cette affirmation ne saurait être gravée dans le marbre: Peugeot et Porsche en sont les parfaits exemples. Il est surtout essentiel de faire une mise au point aboutie pour tirer la quintessence d'un châssis.

Les suspensions adaptatives apportent une valeur ajoutée à leur conducteur en proposant différents modes de fonctionnement. Toutefois, les effets restent limités car ils se restreignent à modifier les caractéristiques d'amortissement. D'autre part, il serait hasardeux pour un constructeur de proposer deux modes radicalement différents (sport et confort par exemple), au risque de modifier sensiblement les caractéristiques d'adhérence par exemple (perte plus ou moins brutale d'adhérence). En situation d'urgence, la réaction du véhicule doit être similaire pour ne pas surprendre le conducteur.

Enfin, les suspension actives représentent ce qui peut se faire de mieux en matière de comportement routier: elles s'adaptent aux aspérités de la route pour transporter les occupants d'un véhicule dans les meilleures conditions de confort possibles, d'autant plus lorsque cette suspension sait anticiper le profil de la route. Les suspensions actives sont moins adaptées aux véhicules sportifs de par leur poids intrinsèque.

Crédits photos: Audi / Cadillac / Land Rover / McLaren / Mercedes / Opel / Porsche / Smart

Les 10 derniers commentaires sur le sujet (voir les 36 commentaires):

Fabi1

01 janvier 2018 à 18h52

Les CX n'ont pas le pivot dans l'axe , il est incliné de 5,35°.

Le pivot dans l'axe concerne uniquement la famille DS (SM incluse), les GS (sauf birotor) et la GSA.

Traction, 2cv et dérivés, axel, C35.... de vraies citroen aussi, mais sans pivot dans l'axe.
Chevalier

03 mars 2019 à 20h16

Pourquoi la DS 7 ne figurent pas au milieu des allemandes, elle le mérite bien et si les médias l’oublie ce modèle est à encourager et plus fiable que les allemandes en chute libre, fabriquées dans les pays de l’est. J’ai eu une CLA qui était une catastrophe du point de vue de l’electronique ( fabriquées en Hongrie et Mercèdes n’a jamais résolu et pire la reprise a été fait au prix de l’occasion soit ~-30%) j’ai une DS 7 elle est plus confortable que les « tapes culs «  allemande
Bastien

09 décembre 2019 à 17h30

Bonjour,

Merci pour votre article. Pour vérifier que j'aie bien compris la différence entre McPherson et pseudo-McPherson, j'aimerais vous poser quelques questions.

Quand on sait qu'une suspension donnée est soit du McPherson soit du pseudo-McPherson, est-il juste de dire que si la barre antiroulis est reliée à la jambe de force par une biellette verticale, c'est forcément qu'on a affaire à du pseudo-McPherson, puisque le guidage latéral de la roue doit être assuré par une pièce horizontale qui la lie à la traverse, et qui sera le fameux triangle?



Doit-on comprendre que dans le simple McPherson, c'est la barre anti-roulis qui assure le maintien latéral de la roue?

Y a-t-il des voitures européennes relativement récentes qui ont des suspensions McPherson tout court?

À partir de ce que j'ai lu, je crois comprendre que la Fiat Grande Punto (ou Punto III) a des suspensions avant pseudo-McPherson, pouvez-vous le confirmer?

D'avance, merci.
Guillaume Darding [administrateur]

10 décembre 2019 à 23h06

Bonjour Bastien, merci pour vos encouragements !

A ma connaissance, il n'y a pas de véhicule actuellement pourvus d'une suspension purement McPherson, il n'y a que des pseudo McPherson (ce qui est donc le cas de la Fiat Grande Punto)

Effectivement, si une biellette verticale est utilisée pour fixer la barre anti-roulis, on a normalement affaire à une suspension de type pseudo McPherson et c'est bien la barre anti-roulis qui assure en partie le guidage de la roue dans le cas d'une suspension McPherson simple.
Patouf

11 octobre 2020 à 13h40

Bonjour,
Quelle est la suspension pour d'une Polo VI 1.0 tsi 115ch ? Est ce un essieu rigide, barre de torsion ?
Je trouve bien raide, avec parfois des impacts de remontées arrière je pense, même à faible vitesse.
La presse automobile test trop peu les spécificités/confort de suspension.

Merci d'avance
Pascal29

11 octobre 2020 à 17h19

Bonjour PAtouf; de ce que j'ai pu glaner sur les sites parlant des VW (forums et autres), à l'époque où je m'intéressais à la Golf, c'est que tout ce qui a moins de 120 ch, essence comme diesel, n'a pas de barre de torsion; mais ça reste à confirmer, ce que j'ai lu était valable pour la Golf et son dérivé monospace Sportvan ! Il fallait donc passer sur du 150 ch en diesel (à la place du tdi 115) ou sur le 1,4/1,5 140/150 en essence, pour avoir un train AR digne de ce nom !
Guillaume Darding [administrateur]

12 octobre 2020 à 22h49

Bonjour Patouf, toutes les Polo sont équipées d'un essieu arrière semi-rigide (autrement appelé essieu arrière déformable ou de torsion dans l'article).
Je vous rejoins sur le fait qu'il est compliqué de se faire une idée du comportement et du typage des suspensions sur un essai où tout n'est que subjectif.
A l'image de certains magazines qui se sont fait une spécialité de faire des tests d'évitement, on pourrait imaginer un test de passage de dos d'âne ou tant d'autres types de test pour essayer de procurer un avis objectif sur le confort d'un véhicule.

@Pascal29
Sur les Golf 7, les modèles dont la puissance est inférieure à 120 ch sont équipées d'un essieu arrière déformable : c'est l'essieu qui joue le rôle de la barre anti-roulis (grâce à une déformation contrôlée de l'essieu) et il n'y a donc pas besoin de barre supplémentaire. Au-delà de 120 ch, les Golf 7 sont pourvues de roues arrière à suspension indépendante (multibras) et dans ce cas, une barre anti-roulis est nécessaire. Sur les Golf 8, c'est seulement à partir d'une puissance de 150 chevaux que la Golf est équipée de suspensions multibras à l'arrière.
Patouf

14 octobre 2020 à 00h12

Merci pour vos réponses ; Avec la Polo j'apprécie cet essieu semi-rigide / torsion pour son côté anti-roulis, une grosse différence avec la Clio 3 que j'avais auparavant ! L'avantage c'est qu'elle est plus scotchée à la route, c'est appréciable aussi et sécurisant.
Mais c'est tout de même dommage de ne pas avoir une suspension moins ferme et sec à l'arrière, et même au niveau des butées par moments, (bing bing, ça tape parfois) j'ai baissé la pression (2.3 et 2.1) des pneumatiques (à froid) car à la livraison ils étaient fort gonflés (2,5 bars partout ! vérifiée avec 2 manomètres de qualité), et j'ai gagné un peu en confort ; Les jantes de 16 pouces n'aident pas non plus je pense.
Suite à vos réponses, j'ai vu sur un site que le confort était top avec justement la version 150ch de la Golf. Je rêve donc maintenant d'une Golf de 150 ch avec une suspension multibras...
J'ai essayé une Mégane 4 auparavant, l'essieu était aussi à torsion à l'arrière, mais avec l’empattement, le poids plus important du véhicule, la largeur des pneus, le confort de suspension/amortissement était moins ferme malgré les jantes de 17 pouces.
Merci à vous et à Guillaume pour votre site très bien fait.
Purmoka

28 décembre 2020 à 11h32

Bonjour,
Je vous remercie pour tous vos articles complets et objectif que j’apprécie vraiment ! Un petit point sur les futur de la suspension m'aurait ravie (a savoir la suspension magnetique ou electromagnetique)
Guillaume Darding [administrateur]

30 décembre 2020 à 21h39

Bonjour Purmoka, meri pour vos encouragements !
Je n'ai pas prévu, pour le moment, de parler des technologies que vous évoquez car, pour le moment et à ma connaissance, il ne va pas y avoir d'application à court terme, malheureusement. Je ne manquerai pas d'y consacrer un article dès que ce type de solution sera plus mature.

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Commentaires
Guillaume Darding à propos de l'article «Normes Euro 6 : vue d'ensemble»

Hier

Bonjour Chevallier, votre commentaire à propos de l'efficacité des systèmes SCR repose sur des données qui sont obsolètes car elles reposent sur les normes Euro 6b. Les SCR ont largement évolué depuis : plus proches du moteur et injecteurs plus performants en particulier. D'autre part, je rappelle que les SCR existent depuis de nombreuses années sur les poids lourds, donc les constructeurs n'ont pas attendus de les implanter dans les lignes d'échappement des automobiles pour découvrir subitement des problèmes de températures, "niant" tous les problèmes comme vous l'affirmez ! Concernant Amminex, si la technologie est prometteuse, elle est identique, dans son concept à de l'Adblue !!! Le SCR consiste à faire réagir du NH3 avec le NOx. La différence dans le cas d'Amminex (ou Faurecia ASDS, c'est selon), c'est que le NH3 est stocké directement à l'état gazeux tandis que dans le cas de l'Adblue, il faut convertir le liquide en gaz puis l'urée en NH3. Soit, mais le NH3 gazeux, il faut le stocker, ne pas le relâcher dans la nature (c'est un gaz toxique) et contrôler le débit dans les gaz d'échappement. Donc, la solution Amminex a aussi ses défauts, mais surtout, comment concevez-vous le changement de cartouche une fois celle-ci vide ? D'ailleurs, il faut un minimum de 2 cartouches (le temps de pouvoir changer la cartouche vide, la réduction des NOx doit impérativement être opérationnelle - donc question encombrement, c'est franchement discutable) et il y a un grand risque d'avoir un nombre incalculable de références de cartouche. Et qui va les changer ? Pensez-vous que tous les constructeurs vont s'entendre sur une seule référence de cartouche ? La manipulation de cartouche NH3 ne peut pas être faite pas n'importe qui (notamment, il est impensable de se retrouver avec des cartouches dans la nature). La technologie Amminex a fait ses preuves sur des flottes de bus, mais vous la survendez allègrement. En l'état, elle ne peut pas être déployée sur des véhicules particuliers : en raison de ses contraintes, probablement de son coût, mais surtout, les systèmes SCR avec AdBlue sont largement compétitifs en terme d'efficacité.

Guillaume Darding à propos de l'article «Présentation moteur : Mazda Skyactiv-X»

Hier

Bonjour David, le Skyactiv-X est effectivement équipé d'un système EGR et d'un filtre à particules (voir le paragraphe au sujet de l'échappement). Concernant la fréquence plus élevée du changement des bougies pour le Skyactiv-X, elle est surtout due à la présence de l'EGR refroidi par eau (même phénomène pour le Skyactiv-G 2.5 turbo, non commercialisé en Europe) et non au mode de combustion du moteur.

Chevallier à propos de l'article «Normes Euro 6 : vue d'ensemble»

Hier

Normes Euros 6, entre la poire et le fromage. ….s’agissant des moteurs diesel, dont la critique des systèmes Adblue (injection d’urée dans un catalyseur de réduction des Nox SCR) reste à faire. Les constructeurs automobiles ont mis une chape de plomb sur le manque patent d’efficience et de fiabilité des systèmes d’injection d’Adblue (solution aqueuse (32,5% d’Urée + 67, 5% d’eau distillée) qu’ils ont développés …de l’aveu même des sous-traitants comme Faurecia que le fabrique pour PSA, ne parvenant qu’à réduire seulement 32% des Nox d’un moteur diesel, violant délibérément la norme Euro 6b. Des réservoirs d’Adblue, curieusement sans évent d’arrivée air atmosphérique, ceux de 2015 de 1ère génération, des constructeurs ayant oublié leurs classiques (ce vase d’Eme Mariotte, des années 1660, qui l’avait…) avec des pompes immergées très vite défaillantes, des causes de surcharges, mal identifiées, conduisant aussi à des injecteurs obturés par une Urée assez corrosive, au même titre que la soude caustique, corrodant les aiguilles… Des définitions de composants mal calibrées eu égard à l’endurance qu’en attendaient les automobilistes diésélistes, un plancher de 160 000 Km, sans ennui… Des constructeurs qui ont sous-estimé la stabilité dans le temps de cet Adblue, niant sa décomposition avec la température entre 30-41°C, niant l’évaporation de l’eau de la solution, liée à l’agitation du roulage, faisant croitre dans le temps la viscosité cinématique de cette solution (coagulation partielle des molécules d’Urée)… de même que la cristallisation de celles-ci sous température négative de -11°C, obligeant à installer un réchauffeur dans le réservoir. Des automobilistes abusés, dans la p’urée au regard de cette norme Euro-6b, en vigueur depuis septembre 2015, qui croyaient ne pas polluer l’environnement (Nox) brutalement contraints, sous OBD inquisiteur, aux remplacements forcés de leur Kit Adblue défaillant, souvent à leurs frais, remplacés par de flambants Kits réservoirs-pompes, qui, sans améliorer le petit 32% d’efficience de dépollution, sont en évolution masquée par des constructeurs voulant en améliorer l’endurance, sans se mouiller, sans en informer les propriétaires des véhicules, y ayant fait intégrer, à la hussarde, un mécanisme d’auto-nettoyage qui se manifeste par une nette émission de décibels durant 5 à 6 secondes, à chaque mise à l’arrêt du véhicule... des automobilistes cobayes, alimentant les comptes d’exploitation des Faurecia-Plastic-Omnium & consorts. …Quantité de ceux-là, échaudés, qui, s’ils avaient eu vent de cette galère, auraient reporté leurs achats sur des véhicules à essence, dès 2015. Un Diesegate à l’intérieur de l’autre… que l’on ne veut pas voir ? D’autant plus que cette technologie de l’Adblue est clairement dans l’obsolescence, depuis la prise de contrôle de la startup danoise, Amminex, à 91,5 % par l’équipementier Faurecia au mois de décembre 2016, 5 années déjà... Une startup qui a développé, dans les années 2012, une solution innovante, économique et très performante, venant à bout des 99 % d’émissions d’oxyde d’azote d’un moteur diesel, un procédé de stockage de l’ammoniac sous forme solide, par l’utilisation de sels métalliques de chlorure de Strontium, agissant comme une éponge, stockant de grande quantité d’ammoniac, sous un très faible volume, aisément utilisable à travers un classique catalyseur SCR, pour réduire ces Nox en Azote gazeux et en vapeur d’eau, des gaz inoffensifs pour l’environnement. Un système ASDS (Ammonia Storage and Delivery System), dont on attend fébrilement les Kits de remplacement pour les installer sans difficulté, en lieux et place, puisque beaucoup moins encombrant que leurs aïeux "Kits Adblue" défaillants et obsolètes, l’atmosphère des villes n’en pouvant plus d’attendre… On peut se poser la question si ces 5 années n’ont pas plutôt, chez Faurecia, servi à développer cette catalyse, sans poison, de l’Ammoniac ou l’Hydrazine pour en tirer l’Hydrogène nécessaire à la pile à combustible des futurs véhicules de tourisme, électrifiés... ? Un moyen danois pour d’abord permettre à ces automobilistes, d’amortir l’investissement de leur véhicule diesel sur plus longue période de roulage, sans interdiction d’utilisation… Donner du temps au temps pour qu’ils puissent économiquement passer à l’électrique ensuite…

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