Les ressorts amortisseurs sont la moitié porteuse d'une paire ressort et amortisseur : le ressort absorbe l'énergie d'impact provenant de la route, de la charge utile ou d'un freinage, et l'amortisseur transforme cette énergie en chaleur. Retirez l’une ou l’autre moitié et le système tombe en panne. Avec seulement un ressort, un corps oscille presque indéfiniment à une amplitude à peu près constante ; avec seulement un amortisseur, il n’y a aucune structure sur laquelle l’amortisseur peut agir. Dans une suspension de voiture de tourisme, l'objectif de réglage est généralement un rapport d'amortissement compris entre environ 0,2 et 0,4, de sorte que la carrosserie se stabilise en une seconde ou deux après une bosse au lieu de flotter.
Ce que les gens entendent réellement par ressorts d’amortissement
La plupart des gens qui parlent de « ressorts d'amortissement » décrivent un système ressort-amortisseur plutôt qu'un type spécial de ressort, et cette distinction est la chose la plus utile à corriger avant toute décision de conception ou d'achat.
L'expression apparaît dans trois contextes différents, et les mélanger conduit à de véritables erreurs de conception :
- Un modèle ressort-masse-amortisseur , le modèle physique classique utilisé pour prédire comment un corps réagit à l'excitation de la route.
- Un ressort avec un certain amortissement interne , comme un ressort hélicoïdal enroulé autour d'un manchon amortisseur, ou une conception basée sur le caoutchouc et la friction.
- Un ensemble ressort et amortisseur , comme un amortisseur, une jambe de force ou un mécanisme de rappel de frein, où les deux parties sont conçues comme un seul système.
Cela est important car les ressorts et les amortisseurs suivent des règles de sélection opposées. La rigidité du ressort définit la fréquence, c'est-à-dire la vitesse à laquelle le corps rebondit. L'amortissement définit la rapidité avec laquelle ce rebond s'arrête. Changer la rigidité sans réadapter l'amortissement est une cause courante d'une voiture qui roule mal.
Pourquoi un ressort ne peut pas s'amortir
Un ressort hélicoïdal stocke l’énergie ; il ne le consomme pas, ce qui est le fait clé derrière toute discussion pratique sur l’amortissement.
Dans un système ressort-masse non amorti, une fois excité, il oscille indéfiniment à la même amplitude. Les vrais ressorts perdent une petite quantité d'énergie à cause du frottement interne du matériau et du contact entre l'extrémité et la bobine, généralement seulement 1 à 5 % de l'amortissement total du système. Pour une suspension qui est loin d’être suffisante, le travail de contrôle des vibrations est confié à un amortisseur séparé. Un amortisseur convertit la vitesse de la tige en fluide forcé à travers les valves, produisant une force qui augmente avec la vitesse lorsque le corps se déplace rapidement et laisse passer l'huile plus facilement lors de mouvements lents du corps.
Cela explique également pourquoi un ressort rigide et court associé à un amortisseur faible donne l'impression d'être cassé. Le ressort n'est pas défectueux ; il n’y a tout simplement rien dans le système qui soit responsable d’arrêter son mouvement.
Les trois régimes d'amortissement et ce qu'ils ressentent
Une suspension de voiture de route bien réglée se situe dans la plage sous-amortie, avec juste assez de marge pour gérer le pire cas de charge.
| Régime | Taux d'amortissement | Comportement réel |
|---|---|---|
| Sous-amorti | En dessous de 1, généralement 0,2 à 0,4 sur les voitures | Le corps revient rapidement après une bosse avec un léger dépassement ; meilleur équilibre entre confort et contrôle |
| Amorti critique | Égal à 1 | Retour au repos le plus rapide possible sans dépassement ; généralement trop dur pour une voiture de route |
| Suramorti | Au dessus de 1 | Rebond lent, stabilisation retardée et sensation lourde et insensible |
Systèmes de ressorts d’amortissement dans la suspension de voiture
Sur une voiture de tourisme, le ressort supporte la charge statique et règle la fréquence naturelle du corps, tandis que l'amortisseur détermine la rapidité avec laquelle le mouvement du corps diminue une fois que cette fréquence est excitée.
La division du travail ressemble à ceci :
- Le ressort porte une partie de la masse du véhicule à chaque virage, par exemple environ 400 kg à l'avant avec une raideur proche de 25 N/mm.
- La fréquence naturelle du corps se situe généralement entre 1,0 et 1,5 Hz à l'avant, tandis que l'arrière est légèrement plus élevée pour rester au-dessus de la fréquence d'excitation de la hauteur.
- La force de l'amortisseur augmente avec la vitesse de la tige, de sorte que les petits mouvements lents du corps rencontrent peu de résistance tandis que les mouvements rapides des roues rencontrent une forte résistance.
C'est aussi pourquoi une voiture lourdement chargée ou équipée de ressorts plus rigides peut sembler sous-amortie : le ressort le plus rigide augmente la fréquence, mais les amortisseurs étaient toujours calibrés autour de l'ancienne rigidité. Augmentez la raideur du ressort de 20 pour cent avec un amortissement inchangé et le rebond du corps après une bosse devient plus fort et plus rapide qu'auparavant.
Ressorts de suspension automobile et gamme de ressorts hélicoïdaux de remplacement OE Catégorie pour les ressorts de suspension de voiture de remplacement d'origine, couvrant les types de bobines, la raideur du ressort, la hauteur de caisse et les spécifications dimensionnelles pour restaurer la manipulation et la capacité de charge. Voir le produit → Ressorts de frein : quand le comportement de l’amortissement compte plus que le confort
Dans un système de freinage, le ressort amortisseur est confronté à un problème différent, et le facteur décisif est la stabilité du module élastique en fonction de la température plutôt que le confort de conduite.
Un ressort de frein est chauffé par la proximité du moteur et du disque de frein, de sorte que la rigidité d'un ressort de rappel change entre des conditions froides et chaudes. Si le module élastique dérive trop loin, la sensation de la pédale et le relâchement des freins deviennent incohérents. Un traitement thermique spécial, une trempe et un revenu suivis d'une stabilisation, est utilisé pour fixer la microstructure afin que le module reste à peu près linéaire de -40°C à 150°C.
Les acheteurs d’ensembles de ressorts de frein doivent vérifier quatre choses :
- Tolérance de charge spécifiée par application plutôt que tirée d'une valeur de catalogue générique.
- Température de fonctionnement et limite de relaxation à température élevée.
- Intégrité de la surface, car une fissure de fatigue est ici un événement de sécurité plutôt qu'une plainte relative au bruit.
- Traçabilité au niveau des lots avec enregistrements de charge, de déformation et de dureté joints.
Ressorts de chambre de frein pour systèmes de freinage pneumatique de camion Catégorie couvrant la puissance des chambres de frein, les ressorts de rappel et les ressorts de boulons de mise en cage, avec des indications sur le matériau, la charge, la fatigue et la taille des chambres pour les freins pneumatiques des véhicules commerciaux. Voir le produit → Faire correspondre les ressorts d'amortissement lorsque vous modifiez une suspension
Abaisser la hauteur de caisse ou augmenter la raideur du ressort sans revaloriser l'amortissement est l'une des erreurs les plus courantes du propriétaire.
Faire tomber une voiture de 30 mm nécessite généralement 15 à 25 % de raideur de ressort en plus pour éviter de se comprimer dans les butées. Le taux plus élevé augmente la fréquence du corps et l'amortisseur d'origine n'a plus suffisamment de force d'amortissement à cette fréquence. Le résultat est une voiture qui flotte sur les crêtes des autoroutes et qui s'installe mal au rebond.
Trois règles pratiques sont utiles ici :
- Les ressorts progressifs maintiennent une petite compression confortable et ajoutent un soutien dans les virages serrés, ce qui convient à une voiture modifiée conduite quotidiennement.
- Les ressorts linéaires rendent l'étalonnage des amortisseurs plus prévisible et sont plus stables sur la piste, mais exigent une adaptation plus minutieuse de l'amortissement.
- Fixez l'objectif du taux d'amortissement avant la raideur du ressort ; la rigidité définit la fréquence, mais le rapport définit la conduite que vous ressentez réellement.
Ressorts de suspension de voiture modifiés pour une utilisation hors route et sur route Catégorie pour les ressorts de suspension modifiés, couvrant les kits de levage, les ressorts progressifs et d'abaissement, les réglages personnalisés, les matériaux et les considérations de fatigue pour la hauteur de caisse modifiée. Voir le produit → Que vérifier lors de l'achat de ressorts amortisseurs
Le risque d'achat de ressorts réside dans la durée de vie en fatigue et la cohérence des lots, et non dans le prix unitaire.
Un ressort moins cher qui se fatigue pendant la période de garantie coûte bien plus cher que la différence de prix économisée.
| Vérifier | Que confirmer | Pourquoi c'est important |
|---|---|---|
| Matériau et chimie | Nuance d'acier plus un rapport de spectromètre | La teneur en carbone et en alliage détermine la limite de fatigue et la résistance à l'affaissement |
| Tolérance de charge | Tolérance en pourcentage à une hauteur indiquée, par exemple plus ou moins 5 pour cent | Une tolérance lâche produit une inadéquation de hauteur d’un côté à l’autre et une position tordue |
| Validation de fatigue | Cycles de banc jusqu'à l'échec ou un objectif de survie défini | Détermine si le ressort dure au-delà de la garantie ou s'il tombe en panne à l'intérieur |
| Grenaillage et traitement thermique | Paramètres de processus et enregistrements de contrôle | Les contraintes résiduelles de compression en surface constituent la principale défense contre la fissuration par fatigue. |
| Système qualité | Certification IATF/TS16949, discipline 6S, traçabilité des lots | Les clients OEM et de premier niveau considèrent cela comme une exigence de seuil |
Une habitude utile : demander la courbe charge-déformation avant le devis de production, pas après. La forme de cette courbe vous indique si la cohérence vient du contrôle du processus ou du tri des bonnes pièces parmi une large répartition.
Foire aux questions
Les ressorts amortisseurs sont-ils la même chose que les amortisseurs ?
Non. Le ressort emmagasine l’énergie et l’amortisseur la dissipe. Sur une voiture, les deux sont regroupés, c'est pourquoi les termes se mélangent dans la conversation, mais ils sont sélectionnés sur des critères complètement différents.
Puis-je changer uniquement les ressorts et conserver les amortisseurs d’origine ?
Oui, si la raideur du nouveau ressort est proche de celle d'origine. Une fois que le ressort est nettement plus rigide ou plus court, l'amortissement d'origine ne correspond plus et la voiture se sentira rebondissante, flottante ou sujette à toucher le fond.
Combien de temps doit durer un ressort amortisseur ?
La plupart des ressorts des voitures particulières sont conçus pour durer plus longtemps que le véhicule, mais un affaissement, une bobine cassée ou des piqûres de corrosion sont des raisons de les remplacer. Les premiers signes de fatigue comprennent une hauteur de caisse inférieure, une hauteur inégale d’un côté à l’autre et une sensation de flottement ; cet aperçu de à quoi servent les ressorts de suspension de voiture couvre le diagnostic plus en détail.
Le terme ressorts amortisseurs couvre deux composants et plus d’une discipline. Pour un ingénieur en suspension, la vraie question n'est jamais le ressort en lui-même mais l'association de la fréquence du ressort avec l'amortissement afin que la carrosserie s'installe de manière prévisible. Pour un acheteur, la preuve décisive est la validation de la fatigue, la tolérance de charge et le contrôle du processus plutôt que le numéro figurant sur une liste de prix. Des fabricants tels que Zhejiang Zongheng Spring Co., Ltd. fabriquent des ressorts de suspension et de frein selon IATF/TS16949 avec vérification de la fatigue et de la charge sur chaque lot. Ainsi, si vous avez besoin d'aide pour traduire un objectif d'amortissement en spécifications de ressort, vous pouvez contacter l'équipe directement.
