Dans le nouvel article de notre cycle « Éléments de la suspension du véhicule » nous présentons le phénomène appelé « Camber » (Carossage). Découvrez nos informations concernant l’angle de carrossage du véhicule.
L’angle de carrossage du véhicule (en anglais « camber ») est très souvent analysé dans les stations-service par rapport à la géométrie des roues. Ce phénomène est vraiment important, parce qu’il permet de maintenir une position correcte de la roue sur le sol (plus la surface de contact avec le sol est importante, meilleure sera l’adhérence du pneu).
Quel est l’angle de carrossage de la voiture le plus adapté ?
Essayons d’imaginer une roue qui tourne librement – il est évident que quand celle-ci est positionnée de manière perpendiculaire par rapport à la surface (un tel angle est défini comme « angle nul »), sa surface de contact sera la plus importante. Cela est bien évidemment vrai, mais seulement à condition que la roue tourne de manière parfaitement libre, sans virages et surtout, n’est pas montée sur une voiture, qui lui transmet toujours son poids.
Camber : différents angles de carrossage de la voiture.
Quand votre véhicule se trouve dans un virage, la force centrifuge qui agit sur la voiture est équilibrée par la force d’adhérence du pneumatique. Le facteur le plus important pour l’adhérence est celui de la pression – une quelconque diminution entraîne une perte d’adhérence. En conséquence de l’action de la force centrifuge, la pression exercée par le pneumatique sur le sol est plus importante du côté extérieur que du côté intérieur. Cela fait que le pneumatique est chargé de manière inégale et son adhérence est réduite. Les mêmes raisons peuvent causer une déformation du pneumatique.
Camber : pression exercée par les pneumatiques sur la surface
dans une ligne droite et dans un virage.
Une telle situation peut être évitée : pour cela il suffit de modifier la position des roues par rapport au sol pour obtenir un angle négatif (carrossage négatif). Cela fera augmenter la pression du côté intérieur du pneu et la diminuer du côté extérieur. Dans un virage, quand l’action de la force centrifuge se fait sentir, la pression du côté intérieur ne diminuera de la même manière que si le pneu est perpendiculaire par rapport au sol.
Camber : carrossage négatif. Pression exercée par le pneu
sur le sol dans une ligne droite et dans un virage.
Que se passe-t-il lorsque les roues de la voiture sont inclinées par rapport au sol avec un angle positif ?
Dans ce cas, avant que la voiture n’entre dans un virage, les bords extérieurs de la surface de contact avec le sol sont déjà sollicités. Quand dans le virage arrive la force centrifuge – qui provoque une sollicitation supplémentaire de la partie extérieure du pneu – une surcharge peut arriver dans certains endroits (en rouge sur la figure ci-dessous). Cela entraîne une usure accélérée du pneumatique. En plus, la voiture n’utilise pas l’adhérence complète du pneu, mais seulement un fragment de celui-ci.
Camber : différentes forces de pression exercées sur des roues
dans un virage en fonction de l’angle de leur inclination.
Nous savons déjà pourquoi les roues devraient être positionnées par rapport au sol avec un angle négatif, mais est-ce que cela signifie-t-il que l’on peut adopter n’importe quel angle ?
Bien sûr que non. L’effet décrit ci-dessus, qui permet d’équilibrer les forces exercées sur les différents fragments du pneu, peut également avoir des conséquences négatives. Le pneu positionné à un angle différent de zéro (perpendiculaire) dans une ligne droite peut s’user, parce que sa surface de contact n’est pas uniforme. Prenant cela en compte, les concepteurs des pneumatiques essaient toujours de trouver un compromis, pour que le pneu s’use le moins possible dans une ligne droite, en conservant en même temps son adhérence dans un virage.
Il faut toujours être très attentif en définissant l’angle négatif pour augmenter l’adhérence. Il est important de prendre en compte que l’on essaye toujours d’obtenir des sollicitations uniformes du pneu. Quand l’angle est trop important, le bord extérieur du pneu sera trop incliné par rapport au sol, l’adhérence sera donc diminuée. En plus, nous aurons une détérioration plus importante de la bande de roulement de son côté intérieur.
Est-ce qu’un abaissement de la voiture peut avoir des conséquences négatives concernant l’angle incorrect des roues par rapport au sol ?
Les valeurs camber, c’est-à-dire de l’angle de carrossage dépendent directement de la hauteur de la voiture et chaque abaissement peut avoir des conséquences particulières. Dans le cas d’une petite voiture avec suspension avant équipée de colonnes McPherson, une diminution de la hauteur de seulement 25 mm peut provoquer une augmentation de l’angle camber de –0,3° à -0,6°. C’est pour cela, qu’après chaque intervention concernant la hauteur du véhicule il est nécessaire de vérifier si la géométrie du véhicule reste correcte. L’angle camber peut changer même de -1° avec une diminution de la hauteur de seulement 60 mm. Il ne faut pas sous-estimer une telle situation, car dans le cas de la plupart des voitures équipées d’une suspension avec des colonnes McPherson il est impossible de modifier ce paramètre. La seule solution consiste dans le montage d’une suspension spéciale appelé « camber plate », qui permet de déplacer le point haut de la fixation d’une colonne McPherson.
Camber : modification de l’angle camber après
une diminution de la hauteur du véhicule.
La situation est complètement différente dans le cas des suspensions à plusieurs bras, où la hauteur du bras supérieur permet de modifier l’angle en question.
Et en ce qui concerne les voitures de sport ?
Lorsque vous regarderez une course automobile sur circuit, vous observerez souvent des angles camber très agressifs. Cela est justifié, car les vitesses dans les virages sont bien supérieures et exigent des angles camber plus importants (par exemple, dans les voitures de Formule 1, l’angle de la suspension avant peut aller jusqu’à -3,5°). Les angles sont définis en fonction des températures sur plusieurs zones de la surface du pneu, en voulant les rapprocher le plus possible (une température supérieure d’une partie du pneu signifie que les sollicitations ne sont pas identiques partout).
Quels peuvent être les conséquences de la conduite avec un angle camber trop important ?
La première conséquence, qui n’est pas la plus importante, est celle de la détérioration de la partie intérieure de la surface de contact du pneu avec le sol. Cela peut nous faire perdre notre carte grise en cas de contrôle par la police si la profondeur minimum de la bande de roulement n’est plus maintenue.
Le comportement de la voiture dans les virages peut parfois être dramatique, car la répartition de la pression du pneu sur le sol n’est pas optimale. En un seul mot, le conducteur sentira une perte significative d’adhérence.