Voiture radiocommandée

Réglage de l'amortisseur

Confort et tenue de route

Dans la suspension d'un véhicule, le rôle de l'amortisseur est de pousser la roue vers le sol de façon à ce que le pneu "colle à la route" en permanence et en toutes circonstances. La suspension d'une voiture influe sur :

• le confort,
• la tenue de route en courbe, au freinage ou à l'accélération,
• les distances de freinage.

Dans cette étude, vous allez mener une étude de statique afin de déterminer les efforts qui agissent sur l'amortisseur. Ensuite vous calculerez le réglage du ressort.

Hypothèses générales

• La voiture est à l'arrêt sur un sol plat.
• Tous les isolements seront ramenés à des problèmes plans.
• Les pièces sont considérées comme des solides indéformables.
• Le poids propre des différentes pièces est négligé.

1 - Modélisation

= 15 min

Vous pouvez sortir la voiture du banc d'essai et observer le mécanisme de la suspension avant.

Question 1.1 - Réaliser le graphe des contacts avec les ensembles S0 à S4 et le sol. Vous préciserez les points de contact.

Question 1.2 - Par quelle liaison peut être modélisé le contact entre la roue et le sol ? Préciser son axe, sa direction et/ou sa normale et en déduire la direction de l'action mécanique au point H.

Question 1.3 - Avec la balance de cuisine, déterminer la masse de la voiture. En partant du principe que le poids de la voiture se répartit de manière égale sur les quatre roues, déterminer l'intensité de l'action mécanique au point H (prendre g = 10 m/s²).

2 - Isolement de S2

= 15 min

Question 2.1 - Isoler l'ensemble S2 et compléter les 2 premières colonnes du b.a.m.e.

Question 2.2 - Enoncer le principe fondamental de la statique pour cet isolement.

Question 2.3 - En déduire la direction des actions mécaniques qui agissent sur l'ensemble S2 en complétant la 3^ème colonne du b.a.m.e.

3 - Isolement de S4

= 40 min

Question 3.1 - Isoler l'ensemble S4 et compléter le bilan des actions mécaniques extérieures. Quelle que soit la valeur trouvée à la Question 1.3, on prendra 10 N comme intensité de l'action mécanique au point H.

Question 3.2 - Enoncer le principe fondamental de la statique pour pour cet isolement.

Question 3.3 - Réaliser une résolution graphique du problème sur le DR2 et préciser l'intensité de la force au point D.

4 - Isolement de S3

= 10 min

Question 4.1 - Isoler l'ensemble S3 et compléter le bilan des actions mécaniques extérieures.

Question 4.2 - En déduire la direction des actions mécaniques qui agissent sur l'ensemble S3 en complétant la 3^ème colonne du b.a.m.e.

5 - Isolement de S1

= 30 min

Question 5.1 - Isoler l'ensemble S1 et compléter le bilan des actions mécaniques extérieures.

Question 5.2 - Réaliser une résolution graphique du problème sur le DR3 (attention à l'échelle ; la direction de la force en D est indiquée sur le dessin) et préciser l'intensité de la force exercée par le ressort au point E.

Le ressort de l'amortisseur possède un coefficient de raideur de 131 g/mm (c'est-à-dire que le ressort s'écrase d'1 mm quand on pose dessus une masse de 131g).

Question 5.3 - En déduire l'écrasement minimum en mm du ressort pour qu'il fournisse l'effort de compression nécessaire.