Technique: suspensions à butées hydrauliques progressives Citroën

Technique: suspensions à butées hydrauliques progressives Citroën

Guillaume Darding - 18 janvier 2018

Après l’abandon de la suspension hydropneumatique, Citroën cherche à conserver sa réputation en matière de confort de roulage à travers son programme Citroën Advanced Comfort. A cet effet, les nouveaux C4 Cactus et C5 Aircross sont équipés de suspensions à butées hydrauliques progressives, censées procurer un effet de tapis volant. Cette technologie est appelée à être déployée sur la plupart des modèles de la gamme.

Principe général d’un combiné ressort/amortisseur

Une suspension automobile a deux fonctions principales. La première est d’assurer un contact optimal entre les roues et la route, la seconde étant d’apporter un certain niveau de confort aux occupants du véhicule.

Une suspension repose généralement sur un ressort (métallique, en matière composite ou à air) et un amortisseur hydraulique. Le ressort permet d’absorber les aspérités de la route, petites comme grandes (ralentisseurs, nids de poules, …). A l’arrêt, le ressort est légèrement comprimé sous l’effet de la masse du véhicule. Cette compression est indispensable pour assurer une bonne tenue de route du véhicule lorsque ce dernier passe sur une cavité (comme un nid-de-poule par exemple).

Train avant Audi A5 2016

Quant à l’amortisseur, il a pour rôle de contrôler le retour vers la position initiale des ressorts, en évitant un retour trop rapide et des oscillations qui déstabiliseraient le véhicule. Pour ce faire, le principe de l’amortisseur est de dissiper l’énergie emmagasinée par les ressorts sous forme de chaleur en forçant le passage de l'huile contenue dans les amortisseurs à travers de petits orifices.

Enfin, sur les très gros chocs, afin de préserver à la fois l’intégrité des organes mécaniques de la suspension et la stabilité du véhicule lorsque la suspension arrive en fin de course, il est fait appel à une butée sur les derniers centimètres de débattement. Cette butée peut prendre la forme d’une butée mécanique élastique (dans la plupart des cas) ou d’une butée hydraulique (principalement pour les véhicules de compétition).

Organes de suspension: ressort, amortisseur et butée - Mercedes Classe A 2004

Butée élastique

Les butées élastiques sont généralement réalisées à partir de caoutchouc ou de polyuréthane. Dans les deux cas, le matériau utilisé permet d’absorber une grande quantité d’énergie sur une faible course en se comprimant. Par ailleurs, la raideur de la butée est variable en fonction de la course de l’amortisseur. Ainsi, plus l’amortisseur sera enfoncé, plus grande sera la raideur de la butée.

Ce type de butée a pour particularité de restituer en grande partie l’énergie et non de la dissiper une fois que la butée n’est plus sollicitée. De fait, si l’intégrité des organes mécaniques est préservée, la stabilité du véhicule peut être significativement dégradée.

Train arrière Audi Q5 2016

Les butées élastiques ont pour principales qualités d’être économiques, légères et silencieuses. De plus, leur performances sont largement satisfaisantes dans le cas d’un véhicule de tourisme classique.

Butée hydraulique

Les butées hydrauliques ont pour avantage de dissiper l’énergie sous forme de chaleur et donc de stabiliser le véhicule lorsque ce dernier fait face à un gros choc, au contraire des butées élastiques qui restituent tout ou partie de l’énergie après leur compression.

Butée hydraulique Renault Megane 4 RS

Schématiquement, on peut assimiler une butée hydraulique à un petit amortisseur intégré dans l’amortisseur principal (dans certaines applications, sur des véhicules tout-terrain notamment, la butée hydraulique peut aussi être externe à l'amortisseur). Contrairement à une butée mécanique simple, la raideur de la butée hydraulique n’est pas sensible à l’enfoncement de l’amortisseur, mais à la vitesse de compression de ce dernier.

Les butées hydrauliques sont largement utilisées en compétition. C’est par exemple le cas des voitures de rallye (WRC). Le fonctionnement des butées se ressent, en particulier, à la réception d’un gros saut, le véhicule s’écrase littéralement sur ses suspensions jusqu’à arriver en butée de suspension. Sans butée hydraulique, la voiture serait totalement déstabilisée et les pilotes auraient des difficultés à maintenir leur voiture sur la route.

Lorsque l'amortisseur arrive en fin de course (alors qu'il reste environ 30 mm de débattement), un mécanisme va venir neutraliser les clapets de l'amortisseur afin de forcer le passage de l'huile à travers les orifices de la butée hydraulique. Ces orifices étant de section beaucoup plus faible que ceux de l'amortisseur principal, le passage de l'huile d'une chambre à l'autre est beaucoup plus difficile: la suspension se durcit significativement.

Si l’efficacité de ce système n’est plus à démontrer en compétition, l’adaptation a un véhicule de tourisme n’est pas si évidente que cela et les butées hydrauliques sont encore rares sur les véhicules produits en grande série. Par exemple, Renault utilise ces butées sur ses véhicules sportifs (Clio 4 RS, Mégane 4 RS, Alpine A110).

Les deux principaux aspects qu'il a fallu améliorer du passage de la compétition à la vie série concernent la réduction du bruit des butées lorsqu'elles s'activent et la fiabilité de la technologie.

Comparaison Citroën butée élastique avec ou sans butée hydraulique

Les butées hydrauliques ne remplacent pas complètement les butées élastiques, elles viennent plutôt les compléter. Néanmoins, comme les butées élastiques sont beaucoup moins sollicitées, elles peuvent être de dimensions beaucoup plus compactes (leur hauteur est réduite de plus de la moitié) lorsqu'elles sont utilisées en combinaison avec des butées hydrauliques.

Butées hydrauliques progressives Citroën

Présentées en première mondiale sur le C5 aircross (initialement commercialisé en Chine) et en première européenne sur la berline C4 Cactus restylée, les butées hydrauliques progressives sont une évolution du concept de butée hydraulique.

Lorsque la butée progressive est sollicitée, plus l’amortisseur s’enfonce et plus le nombre de trous par lesquels l'huile doit passer est réduit. Ainsi, la butée hydraulique progressive développée par Citroën combine les caractéristiques d’une butée mécanique simple (sensible à l’enfoncement de l'amortisseur) et d’une butée hydraulique (sensible à la vitesse d’enfoncement).

De plus, la marque aux chevrons a opté pour le montage de deux butées hydrauliques progressives: une pour gérer la compression (au passage d’un ralentisseur, par exemple) et une pour gérer la détente (au passage dans un nid de poule). Pour schématiser, on peut donc estimer qu’il y a 3 amortisseurs en 1.

Avec ce type de butée, il est dès lors possible d’envisager de travailler avec des suspensions plus souples. Ainsi, lorsque le véhicule circule sur une route classique, les petits chocs sont mieux absorbés, il s’agit du fameux effet de tapis volant recherché par Citroën sur des routes en bon état. Lorsque la route se dégrade, les amortisseurs se durcissent progressivement afin de maîtriser au mieux les mouvements de caisse et de préserver le confort des occupants.

Amortisseur Citroën avec butées hydrauliques progressives (Progressive Hydraulic Cushions)

Avec les butées hydrauliques progressives, Citroën nourrit de fortes ambitions. Le constructeur entend procurer des prestations de confort de très haut niveau, avec une technologie qui n’est pas plus encombrante qu’un amortisseur traditionnel (facilement adaptable sur les plateformes existantes), purement mécanique (sans intervention électronique), à coût maîtrisé et avec un impact limité en matière de poids par rapport à un amortisseur classique.

Crédit photos: Citroën / Audi / Mercedes / Renault

Les 10 derniers commentaires sur le sujet (voir les 40 commentaires):

Balthazar

21 mai 2019 à 21h13

Pour revenir sur les amortisseurs dits à gaz, l'intérêt de l'azote réside donc dans la consistance de ses réactions quelles que soient les conditions extérieures, c'est bien cela ?
[merci de préciser si HS]
Cependant, je ne comprends pas comment le taux d'humidité dans l'amortisseur peut varier...les amortisseurs ne sont ils pas étanches ?
A la limite pour des bi tubes, je comprends que l'air du réservoir puisse interagir avec l'extérieur autant sur des mono tubes, j'ai plus de mal à voir...
La réponse à l'échauffement de l'air vs celle de l'azote apporte elle aussi gain en faveur de l'utilisation de l'azote ?
Aussi l'utilisation de l'azote permet elle l'obtention d'un gain mesurable ou relève elle de l'argument marketing ? (quid de l'utilisation en sport auto?)
Merci de la réponse précédente !
Guillaume Darding [administrateur]

24 mai 2019 à 11h15

Bonjour Balthazar,

quand je parle de taux d'humidité qui varie, il s'agit du taux d'humidité de l'air ambiant, celui qui serait utilisé dans l'amortisseur. Si c'était de l'air ambiant, cela signifie qu'en fonction de la saison ou de la météo où l'amortisseur est fabriquué, le taux d'humidité pourrait varier d'un amortisseur à l'autre.

Je manque de recul sur le sujet et il m'est donc difficile de vous indiquer si le gain est réellement mesurable à vrai dire. En sport auto, c'est aussi de l'azote qui est utilisé.
Jacques63000

18 août 2019 à 20h44

Bonjour, je découvre un peu par hazard votre site dans ma recherche pour le remplacement de mes amortisseurs Citroen (C4 Grand Picasso 2018) par des amortisseurs a "Butées hydrauliques progressives" pourriez vous m'indiquer ou je pourrait en trouver pour achat ? merci d'avance.
Guillaume Darding [administrateur]

18 août 2019 à 23h05

Bonjour Jacques,

il n'est pas possible de trouver des amortisseurs à butées hydrauliques progressives pour le C4 Picasso / Spacetourer. Actuellement, seuls le C4 Cactus et le C5 Aircross peuvent en être équipés.

Etant donné que le C4 Grand Picasso utilise la même plateforme que le C5 Aircross, on pourrait imaginer que les amortisseurs du C5 Aircross soient adaptables sur le C4. Je pense néanmoins que Citroën a fait en sorte que physiquement (en changeant la position des points d'attache par exemple), l'échange ne soit pas possible.

En admettant que le montage soit possible, je déconseille absolument de faire le changement car le comportement de votre véhicule pourrait être complètement chamboulé!

Il reste après la possibilité d'opter pour des amortisseurs haute performance, mais je doute qu'il existe véritablement des solutions pour le C4 Picasso. En règle générale, ce type de possibilité s'adresse surtout aux véhicules sportifs.
Jacques63000

18 août 2019 à 23h43

Bonsoir et merci pour ce retour rapide, vous êtes me semble t-il dans le métier et donc en relation plus ou moins étroite avec des garages si je ne me trompe pas ? avez-vous la possibilité de voir avec eux si l’opération est possible ? Dans la négative, quel type d’amortisseur (gaz par exemple) pourrais-je mettre pour avoir équivalence appréciable ?
pjmdur

19 août 2019 à 12h46

Bonjour,

Comme l'indique guillaumedarding, le système doit être adapté au véhicule.

A ce sujet, les essayeurs trouvent que sur le C5 Aircross, le système n'est pas aussi efficace.
La raison est simple: pour obtenir une tenue de route correcte sur ce modèle plus important, le constructeur a du durcir la suspension, lui faisant perdre en grande partie le bénéfice de cette solution.
Confirmé en cela par une certaine déception des premiers utilisateurs.
Jacques63000

20 août 2019 à 12h35

Bonjour, alors quoi monter d'équivalent ? amortisseur gaz ou autre… merci de me retourner des infos la dessus ou des liens se serait encore mieux ;)
Guillaume Darding [administrateur]

20 août 2019 à 13h37

Bonjour Jacques et pjmdur,

je suis côté R&D, donc peu en relation avec les concessions! Pour s'assurer de la possibilité d'un tel montage (et encore une fois, je le déconseille fortement), il faudrait avoir en stock les amortisseurs et un véhicule disponible...

Côté seconde monte, comme je l'évoquais, il y a peu d'offre sur le marché, les fabricants d'amortisseurs se concentrant plutôt sur les véhicules sportifs. D'après mes recherches, il semblerait que Bilstein propose la série B6 (amortisseurs monotubes au lieu des amortisseurs bitubes d'origine) sur le C4 Grand Picasso, ce qui pourrait correspondre à vos attentes: attention néanmoins au prix et au confort!
Hubert F

06 novembre 2019 à 21h39

N'est ce pas l'équipementier japonais KYB qui a développé cet amortisseur ?
Est ce une exclusivité pour Citroën ?
Guillaume Darding [administrateur]

06 novembre 2019 à 23h14

Bonjour Hubert,

concernant les amortisseurs utilisés sur le C4 Cactus et le C5 aircross, il s'agit d'un co-développement entre KYB et PSA. Selon ce type d'accord, il est vraisemblable que PSA ait l'exclusivité de cette technologie sous certaines conditions.

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Commentaires
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Hier

Bonjour Damien, merci pour votre retour d'expérience et vos encouragements. En matière de consommation, elle devrait baisser progressivement jusqu'à atteindre 8 à 10.000 km. Effectivement, il serait surprenant d'arriver en dessous de 6l/100km (quoique, avec une bonne dose d'éco-conduite, il faut voir), mais 6-6,5 l/100km pour une compacte essence, c'est plutôt pas mal. Concernant le Start/Stop, la fonction est utile sur le cycle d'homologation (elle permet de gagner environ 5 grammes de CO2 / km). Dans la vie réelle, cela permet d'économiser aussi un peu d'essence (lorsque le moteur fonctionne au ralenti, il consomme entre 0,8 et 1,5 litres par heure, parfois plus dans des conditions extrêmes) et apporte un certain confort pendant l'arrêt (absence de vibrations) tout en étant parfois désagréable au redémarrage (... vibrations). Néanmoins, dans le cas d'un moteur essence, les vibrations sont parfois à peine perceptibles à bas régime.

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Bonjour Laguna22, merci pour votre retour d'expérience. Dans le cas de votre précédente Laguna, la cylindrée joue en sa faveur pour proposer plus de couple et potentiellement plus de souplesse... mais je doute, en revanche, que le moteur soit aussi agréable en matière de sonorité et de vibrations.

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Hier

Bonjour pjmdur, vous avez certainement raison si on parle de véhicules d'entreprise où les premiers retours semblent montrer que les conducteurs de ces véhicules ne se donnent pas la peine de recharger les batteries de leur véhicule hybride rechargeable. Enfin, je pense que c'est plus compliqué que cela : il n'ont pas nécessairement les moyens de recharger sur leur lieu de travail et si c'est un véhicule qui est stationné à domicile, il faudrait un compteur séparé pour que ce ne soit pas le conducteur qui soit facturé du coût de la recharge (ou l'entreprise devrait prévoir une prime pour compenser cela). Si on parle d'un achat particulier, je pense que le moteur électrique sera bien plus utilisé, en revanche.

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