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La stabilité des automobiles

mercredi 16 mars 2005, par Jean Claude Méret

La stabilité d’un véhicule automobile dépend de plusieurs facteurs très complexes. Rendre un véhicule stable est une affaire de liaison du pneumatique sur le sol. Les systèmes de suspension et de direction, l’alignement des roues, les pneumatiques, les angles de trains, le conducteur, la route et la météo, sont des facteurs prédominants dans la stabilité. Il convient donc au concepteur d’associer tous ces facteurs et d’y trouver le meilleur compromis. Tout se complique quand les lois cinématiques dynamique et psychologiques s’en melle.

  • Les facteurs liés au véhicule.
  • La suspension.
    Elle associe stabilité et confort. Ces paramètres sont inversement proportionnels. Plus la suspension est confortable moins le véhicule est stable. Elle est fonction des masses en mouvement.
    • La direction.
      Son rôle qu’elle soit assistée ou non, n’est pas seulement d’imposer aux roues avant un angle de braquage conforme à ce que commande le conducteur. En retour, la direction doit informer le conducteur sur :
      - L’adhérence des pneumatiques sur le sol par sa souplesse ou sa dureté. C’est le couple de réaction.
      - La position des roues en fonction de celle du volant par le rappel dynamique.
    • L’alignement des roues.
      Son rôle est d’éviter un glissement de pneumatique sur le sol afin d’optimiser l’adhérence. Il est donc nécessaire de donner des inclinaisons aux roues pour que celles-ci puissent être parallèles par essieu même au braquage.
    • Les pneumatiques
      Ils relient le véhicule au sol et contribuent à la suspension. Les pneus dirigent le véhicule. Les paramètres dynamique, énergétique et cinématiques, sont rassemblés sur leur surface en contact avec le sol. Ils doivent avoir une usure régulière et sont des facteurs essentiels dans le comportement d’un véhicule.
    • Les angles des trains roulants
      Ils résultent des mouvements de direction, suspension, rotation. Ils ont été créé pour remplir les exigences liés aux facteurs que nous venons d’énumérés. Ils doivent être étudiés en fonction de la suspension, la direction, de l’alignement et des pneumatiques et des masses en mouvement
  • Les facteurs extérieurs.
    • Le conducteur.
      Il centralise dans son cerveau toutes les informations qui lui parviennent.
      - L’image visuelle de la route et de ses instruments de bord.
      - Les informations sonores (Bips - clignotants - crissements des pneumatiques - etc.)
      - Les sensations corporelles d’accélération ou de décélération.
      - Les réactions du volant. La position ligne droite doit être maintenue par le rappel dynamique lorsque aucune action du conducteur sur le volant n’intervient. Le sentiment de perte d’adhérence doit être perçu par la souplesse soudaine du volant.
      - Les réactions du frein, de l’accélérateur.
      - L’utilisation des différentes fonctions tel essuie glace, éclairage, antibrouillard, Le dégivrage désembuage des vitres, le chauffage la climatisation - etc.
      Ces réflexes ont été acquis par apprentissage lui permettant d’agir sur les commandes dont il dispose. Les possibilités de conduite sont variables d’un individu à l’autre.
    • La route
      Elle joue un rôle prépondérant dans la stabilité par :
      - Sont état de surface (Revêtement- Présence de matériaux solide, mobiles. Pellicules fluides ou de glace)
      - Son homogénéité. Point capital pour la stabilité. Le constructeur d’automobiles doit prévoir l’éventualité de routes non homogènes avec des adhérence quelques peut différentes entre les roues droites et gauche du véhicule.
      - La géométrie de la surface par le profil de la route (Bombée - devers - pentes -courbure)
      - L’image visuelle intervient aussi dans la conduite.
    • La météo
      Le vent l’eau le chaud, le froid sont les ennemi de la stabilité par :
      - Les contraintes thermiques exercées sur les pneumatiques (Trop chaud risque d’éclatement modification de pression en fonction de la température dilatation des articulations élastiques)
      - L’adhérence du pneumatique sur le sol (eau neige glace grêle)
      - Le vent (tenue de cap dérive)

Nous avons vu dans cet exposé tous les facteurs nécessaires à une bonne stabilité de nos autos. Chaque facteur est lié à des intervenants différents. Le constructeur d’automobile doit prévoir dans sa conception, les cas les plus défavorables pour améliorer la sécurité. C’est dans la situation d’urgence que les paramètres mal conçus seront des facteurs significatifs d’aggravation.