Technique: suspensions à butées hydrauliques progressives Citroën

Technique: suspensions à butées hydrauliques progressives Citroën

Publié le 18 janvier 2018
Par Guillaume Darding

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 17 commentaires):

gordini

06 mai 2018 à 21h47

Merçi pour vos dossiers.
Une petite remarque concernant la variation d'amortissement en fonction du débattement; il existe un amortisseur monté sur Espace 4 AR, mais probablement sur d'autres véhicules, qui avec l'aide de saignées variables dans le tube principal durcit la suspension / course. C'est en fait une variation de passage permanent. C'est une alternative assez simple, et qui ne fonctionne pas mal.
Guillaume Darding [administrateur]

08 mai 2018 à 08h59

Bonjour Gordini,

merci pour vos encouragements. Effectivement, les amortisseurs variables mécaniquement en fonction de la charge (généralement associés à des ressorts à flexibilité variable) procurent un gain en matière de confort et de tenue de route quelle que soit la charge sur l'essieu. Ils sont particulièrement utilisés sur des véhicules dont la charge peut varier grandement (monospaces, véhicules utilitaires, ...)
raisongarder

14 juin 2018 à 11h28

Votre article est très intéressant et surtout très pédagogique. Vous est-il possible de pousser l'analyse encore un peu plus loin en mettant en lumière les avantages/inconvénients du nouveau système par rapport à la classique suspension Citroën. On perd déjà manifestement l'avantage de l'assiette constante pour ceux qui doivent tracter, qu'en est-il du confort global et de l'efficacité (tenue de route) ? A l'heure de la mondialisation on se doute des raisons qui ont conduit Citroën à abandonner un schéma de suspension horriblement coûteux. Comme le prix des véhicules ne sera clairement pas revu à la baisse et que les coûts de production vont eux sensiblement baisser, si ce nouveau système est inférieur à l'ancien, cela s'appelle du marketing bien senti et le dindon de la farce sera le consommateur ...
Guillaume Darding [administrateur]

15 juin 2018 à 10h56

Bonjour raisongarder,

tout d'abord, merci pour vos encouragements! L'avantage des butées hydrauliques tient dans les prestations offertes (un bon niveau de confort), ainsi qu'une masse relativement faible (pas beaucoup plus élevée qu'un amortisseur classique) et un encombrement identique à celui d'un amortisseur classique. Masse et encombrement étant parmi les principaux défauts de la suspension hydropneumatique (sans considération du coût naturellement).

En matière d'inconvénients, par rapport la suspension hydropneumatique, on perd effectivement l'assiette constante et la hauteur de caisse variable, sans compter le côté adaptatif de l'Hydractive ou l'anti-roulis de la Xantia Activa (qui n'a été disponible que sur ce modèle particulier de toute façon).
Anne

27 juillet 2018 à 19h20

Bonjour, moi j'ai mon dos tout usé, et j'ai une Lodgy, un bon rapport qualité prix, si on enlève le côté un peu planche à roulette. Je suis intéressée par la C5 aircross qui sort à la fin de l'année, mais tant qu'on ne connaît pas les tarifs.........., sachant que le C4 cactus est trop bas pour moi. Savez-vous, si d'autres marques, utilisent le concept de suspension? Si oui sur quel modèle?
Guillaume Darding [administrateur]

27 juillet 2018 à 21h40

Bonjour Anne, les butées hydrauliques sont encore peu exploitées sur des véhicules de série. Hormis Citroën, on peut noter Renault qui utilise ce type de technologie sur la gamme RS dans une déclinaison un peu différence (néanmoins, ce n'est pas avec ce type de véhicule que vous soignerez votre dos!).

Il faut ensuite regarder du côté des suspensions adaptatives (qui sont désormais disponibles sur quelques véhicules de milieux de gamme), qui peuvent, pour certaines, répondre à cette problématique. Ensuite, il reste les suspensions actives, sur coussin d'air, plutôt réservées aux véhicules de la gamme premium (Mercedes Airmatic par exemple).
Pagosth

15 août 2018 à 12h10

Pas du tout convaincu par votre démo, ça reste une suspension métallique avec amortisseur. Citroën essaye de nous faire prendre des vessies pour des lanternes depuis qu'ils ont abandonnés la suspension hydraupneumatique et que leur plus fidèles clients partent à la concurrence. Citroën n'est plus qu'une sous marque de Peugeot...
guillaume007

23 août 2018 à 13h36

Bonjour,
BMW vient d'annoncer utiliser le meme systeme pour la prochaine serie 3.
Connaissez-vous le nom de ce fameux fournisseur ? Je ne connais aucun constructeur auto qui fabrique ses propres amortisseurs ...
Guillaume Darding [administrateur]

27 août 2018 à 00h22

Bonjour Guillaume,

je ne connais pas le fournisseur affecté sur la Série 3.
Concernant Citroën, les double butées hydrauliques sont le fruit d’un co-développement entre PSA et l’equipementier japonais KYB
25asa

15 septembre 2018 à 23h50

à Guillaume007
il me semble que Peugeot fabrique (fabriquait ?) ses propres amortisseurs.

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Commentaires
Guillaume Darding à propos de l'article «Dossier: les différents types de boîtes de vitesses»

Il y a 5 jours

Bonjour Jean-Jacques, la boîte TCT proposée sur les Alfa Romeo est une boîte robotisée à double embrayage. L'apparition du message d'erreur me semble quand même prématurée, mais elle peut s'expliquer par le fait que vous restez longtemps en côte avec une faible accélération. Vraisemblablement, l'un ou l'autre embrayage n'est pas complètement fermé, ce qui crée du frottement et génère donc de la chaleur. Si, de plus, lors d'un démarrage à froid, la puissance de refroidissement de la boîte est réduite (le temps que la température d'huile monte et que l'huile devienne moins visqueuse, générant ainsi moins de frictions, au bénéfice de la consommation de carburant), on se retrouve dans une situation critique où la température de la boîte devient potentiellement trop élevée. Il n'y a pas de réglage possible (autrement que par une mise à jour du constructeur ou à prendre le risque de reprogrammer la boîte par un spécialiste) et je n'ai pas le sentiment qu'un changement de boîte solutionnerait ce problème (puisqu'il s'agit vraisemenblablement d'un problème de calibration du logiciel de la boîte). Vu votre kilométrage, j'imagine que votre Giuletta est toujours sous garantie. Le cas échéant, n'hésitez donc pas à faire vérifier votre véhicule par votre concessionnaire.

Jean-Jacques Payan à propos de l'article «Dossier: les différents types de boîtes de vitesses»

Il y a 5 jours

Bonjour, Votre document est très intéressant. Je profite de votre site pour vous poser une question pratique. Je possède une Giulietta 170 TCT (dont vous ne parlez pas beaucoup .. de la boite) qui en remontant de mon 3eme sous sol avec un accès difficile cause un message d'erreur : Température élevée de la boite . Existe t il un réglage possible , changement de la boite ou tt simplement un défaut de conception ????? j'ai 15000 kms ... Avec mes remerciements.

Guillaume Darding à propos de l'article «Normes Euro 6c: filtre à particules et casse-tête hybride»

Il y a 7 jours

Bonjour Gabrielle, la Golf GTE fait partie des modèles dont l'homologation Euro 6c / Euro 6d temp est retardée en raison des faibles volumes de vente (en 2017, sur un total de 480.000 Golf construites, seules 10.000 étaient des GTE). De fait, sans cette homologation, il n'est plus possible d'immatriculer un nouveau véhicule. En théorie, quelques véhicules pourraient être encore vendus avec l'ancienne homologation (à titre d'une fin de série), à condition que le constructeur en fasse la demande. En fait, Volkswagen avait même stoppé les commandes sur ce modèle (et d'autres modèles de la gamme) en début d'année afin d'éviter de se retrouver dans la situation à laquelle vous faites désormais face. Vous concernant, votre concessionnaire aurait dû immatriculer votre Golf GTE avant le 1er septembre pour éviter les tracas (à condition que le véhicule était déjà en sa possession avant cette date). Désormais, il n'y a pas d'autre choix que de patienter jusqu'à ce que le modèle soit homologué (et cela pourrait prendre encore plusieurs semaines) pour débloquer la situation. Il faut aussi espérer, sans vouloir être (trop) pessimiste, qu'il ne s'agisse que d'une nouvelle homogation sans changement technique car si des changements techniques devaient intervenir (ajout d'un filtre à particules / calibration moteur), la livraison de votre véhicule pourrait être encore allongée.

© Guillaume Darding

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