Le berceau tubulaire, une structure fondamentale dans la conception automobile, a connu une évolution significative au fil des décennies. Cet article explore en profondeur les avantages et les inconvénients de ce type de châssis, en particulier dans le contexte de la Golf 4, tout en retraçant son histoire et en analysant ses applications modernes.
Évolution des Châssis Automobiles
Autrefois courant, le châssis séparé de la carrosserie, où les éléments étaient fixés l'un à l'autre par des boulons et des silentblocs, est devenu rare dans l'automobile depuis la fin des années 90. Ces types de châssis, situés sous la cabine ou l'habitacle, reposaient principalement sur une poutre centrale de gros calibre parcourant le véhicule dans sa longueur. La carrosserie était fixée au-dessus, assurant une séparation entre la cellule/habitacle et le châssis. Bien que ce type de châssis soit encore utilisé sur les camions et certains 4x4 comme le Mercedes Classe G, les voitures modernes ont évolué vers des conceptions plus intégrées.
Châssis Échelle : Une Base Robuste
Très ressemblant au châssis échelle, il bénéficie cette fois d'un plancher. La coque qui sera greffée par dessus n'aura donc pas à avoir de "sol".
Châssis Tubulaire : Léger et Rigide pour la Compétition
Le châssis tubulaire est destiné à la compétition. Il associe à la fois un poids très léger (il y a beaucoup de vide) et une rigidité importante. Ce genre de châssis peut être monté facilement par une seule personne dans un simple garage.
Châssis Coque : L'Intégration Moderne
C'est le châssis qui équipe les voitures de série modernes. Il s'agit en fait d'une sorte de châssis en échelle qu'on fusionne avec la caisse/carrosserie. Le principal avantage est de pouvoir fabriquer une sorte de cage homogène (la rigidité est donc répartie sur l'ensemble de la caisse et non pas principalement sur le châssis situé dans le soubassement) dont on va pouvoir contrôler la déformation en cas de choc. Certaines zones sont très solides pour avoir un châssis rigide et d'autres sont volontairement fragiles pour orienter la déformation (des glissières prévoient même de faire passer le moteur sous la voiture pour ne pas qu'il finisse dans vos jambes. Notez au passage que ce type de coque est prévue pour subir un choc à 3 km/h sans subir de dégât (c'est le bouclier qui a la tâche d'amortir le choc) et 15 km/h sans que la structure ne soit touchée (une petite zone déformable facilement récupérable est située à l'avant). Pour gagner en rigidité (mais aussi en sécurité), les voitures de série adaptées pour la compétition bénéficient en plus d'une structure tubulaire à l'intérieur : c'est ce que l'on appelle l'arceau cage. Contrairement à un châssis échelle, un châssis coque est beaucoup plus difficile à récupérer en cas de déformation. Les cabriolets sont des dérivés de voitures conçues avec une caisse autoporteuse, il faut donc ajouter des renforts sur ces dernières pour ne pas que le châssis ne soit trop souple (torsion possible en virage et au freinage). Il existe d'autres manières de concevoir un châssis, la mécanique et la conception des choses n'a comme limite que l'imagination des hommes.
Lire aussi: Les traditions autour du Berceau de Naissance
Avantages du Châssis Séparé Traditionnel
Parmi les avantages de ce type de châssis, on peut citer sa bonne capacité à subir les lourdes charges (camions ou encore croisements de ponts en utilisation tout terrain). De ce fait, il est aussi assez facile à réparer en cas de déformation (passage au marbre).
Inconvénients du Châssis Séparé Traditionnel
Hélas, le fait qu'il ne soit pas solidaire avec la caisse le rend bien moins efficace en cas de choc, car il n'y a pas de coordination entre habitacle et châssis. On peut donc se retrouver avec deux types de phénomènes en cas de choc : si il se désolidarise à ce moment là, le châssis peut glisser vers l'arrière sans absorber le choc tandis que le haut (la cabine qui abrite les occupants) s'écrase en subissant le plus de contrainte. Si l'ensemble reste solidaire, le châssis qui est très rigide ne va pas se déformer : la décélération sera alors telle que les passagers risquent de ne pas survivre (les organes ont une limite en ce qui concerne le nombre de G encaissés). En revanche, si l'auto percute un obstacle déformable (ex : voiture qui arrive en pleine face), c'est l'obstacle qui va le plus amortir le choc. Donc dans ce cas il vaut mieux être passager du 4X4 rustique que de l'auto moderne qui va se plier fortement !
Focus sur le Berceau Moteur
Voici le châssis d'une Aventador. La structure arrière sert donc aussi de berceau moteur sachant que ce dernier (le moteur) va participer à la rigidité du châssis.
L'Utilisation de l'Aluminium dans les Châssis
L'aluminium est de plus en plus utilisé dans la construction des châssis car il permet de gagner en légèreté (on en trouve principalement dans le haut de gamme et sur les voitures de prestige). Cependant l'aluminium n'est pas parfait … Il est en effet moins résistant (en subissant des contraintes, il a tendance à casser plutôt que de se tordre) que les autres métaux et il faut donc calibrer plus gros les pièces. Toutefois, le poids final sera toujours inférieur à l'acier car même en le calibrant plus gros on bénéficie au final d'une pièce plus légère. Notez que l'aluminium est plus difficile à réparer car les soudures à effectuer sont plus techniques (conductivité thermique importante, dilatation importante quand il est chauffé, point de fusion à 650 degrés au lieu de plus de 1300 pour l'acier etc.). En revanche il ne subit pas la corrosion, ce qui est un avantage pour le vieillissement.
Le Carbone : Un Matériau d'Exception
ELe carbone permet d'alléger encore plus le châssis en gardant une rigidité exceptionnelle. Toutefois il présente aussi des inconvénients, il est cher et énergivore à fabriquer. De plus, la fabrication de pièces est très spéciale car on a affaire ici à une sorte de tissu en fibres qui durcit au four. En gros, pour fabriquer une pièce on va superposer plusieurs couches moulés et cuites que l'on va coller ensembles. Notez aussi que ce matériaux est irréparable car il ne se travaille pas.
Lire aussi: Choisir les bons jouets pour bébé dans le berceau
Plateformes Modulaires : Réduction des Coûts
De nos jours, les constructeurs conçoivent des plateformes/châssis qui pourront servir à la fois pour une compacte ou encore un SUV, le but étant de réduire les coûts de développement. Il s'agit en fait d'élaborer un plancher qui peut être allongé ou raccourci en ajoutant ou en retirant des sections (modifie longueur et empattement). La coque est alors adaptée pour ensuite être fusionnée.
Amélioration du Train Avant sur Golf 4 : Le Cas des Triangles R32
Pour améliorer le train avant d'une Golf 4, il est possible d'installer des triangles de R32. Cependant, cette modification peut nécessiter des ajustements pour conserver la barre stabilisatrice d'origine. Une option consiste à souder une tige filetée sur les triangles R32 pour maintenir la biellette d'origine. Une autre solution est d'utiliser les triangles des Audi TT MK1 (avant le rappel de 2001), qui permettent de monter une barre anti-roulis à petite arche.
Adaptation des Triangles d'Audi TT
Il est possible de monter ces triangles d'Audi TT pré-2001 comme ceux des Audi TT post-2001 qui sont communs avec les R32/S3/Cupra R, avec une barre anti-roulis de R32. Il faut uniquement les grandes biellettes de fixations ainsi que les points d'attaches sur les deux amortisseurs avants : Soit tu peux monter deux amortisseurs avant de "4Motion" (uniquement l'avant, car les arrières sont différents des 2RM), soit tu peux faire souder deux œillets de fixation sur ceux des 2RM si tes amortisseurs sont en bon état (Solution la plus économique).
Avantages des Fusées de R32
Mettre les carters de roulements (Porte moyeux / Fusée pour ceux qui préfèrent) des TT & R32, te permettra de rabaisser la caisse d'environ 30 mm comme les R32, et d'avoir le châssis à l'avant qui reste aligné : Les triangles et le berceau seront bien parallèle au sol ; alors qu'avec les portes moyeux de TDI 130 les triangles de TT pointerons vers le haut du coté des roues. C'est un très bon Upgrade, tu sera pas déçu
Berceau Audi TT Roadster : Renforcement et Rigidité
Pour ceux que ça intéresse voici les Réfs, et les quantités nécessaires :- (1x) Berceau Audi TT Roadster : 8N7 199 313 E- (2x) Liens de renfort tubulaires : 8N7 199 401- (1x) Support gauche sur châssis : 8N7 803 891- (1x) Support droit sur châssis : 8N7 803 892- (8x) Rondelles de sécurité : 8N0 199 399- (8x) Vis : N 019 502 13
Lire aussi: Avis sur les berceaux Calidoo, Zina et Amara
Les deux filetages pour la fixation du silentbloc d'échappement des TDI sont présents, il faut juste percer un trou sur l'une des deux pattes de fixation pour pouvoir passer la vis, l'autre est déjà dégagé.Il y a la tige qui sert de support pour l'échappement des 1.8T ; A couper pour ceux qui veulent monter ce berceau sur un TDI.
Ces anciens triangles avait étés rappelés, car les première Audi TT MK1 avait du survirage, et cela avait occasionné un bon nombre de tête à queue entrainant des accidents. Audi, a donc modifié les barres anti-roulis, les biellettes, ajouté un béquet,… pour ajouter du sousvirage afin d'avoir un châssis plus stable pour la conduite sur route.Mais si tu aime la conduite sportive, les coups de frein à main, le Drift, tu sera comblé par les triangles avec de petits silentblocs. Mais certain ayant voulu faire cet Upgrade, ce sont retrouvés avec des berceaux déformés, chose qui est vérifiable uniquement sur un marbre, donc attention …
Sous-Châssis Renforcé pour Plateforme MQB
Après un long développement CAO basé sur le scan 3D du sous-châssis OEM, testé avec CAD FEA (méthode des éléments finis) et des tests sur route, vous pouvez maintenant acheter un sous-châssis de marque pour l'arrière de vos voitures Audi/VW/SEAT/Skoda basé sur la plate-forme MQB avec haldex. Utilisant les mêmes tubes T45 que dans les voitures WRC, nos sous-châssis offrent une rigidité accrue, une réduction de masse et une maniabilité plus précise. Toutes les pièces d'usine se boulonnent à cet appareil, aucune autre modification n'est nécessaire.
Caractéristiques Techniques du Sous-Châssis Renforcé
- 13,6 kg.
- Une position de sous-châssis de montage, élimine le déplacement du sous-châssis sous la voiture.
- Traverse d'essieu arrière supplémentaire. Le renfort similaire à la traverse d'essieu arrière Audi Sport augmentera la rigidité. Cela conduit à une meilleure maniabilité du véhicule à grande vitesse et à des forces latérales accrues.
tags: #berceau #tubulaire #golf #4 #avantages #et