Pour l'instant, seule la partie sur le fonctionnement a été traduite, je ferais les réglages plus tard
Voilà, je vous ai traduit la bible sur les AirShocks de BillaVista.
La version originale en anglais est dispo ici :
http://www.pirate4x4.com/tech/billavista/PR-Airshox/index.html
J’ai pris (un peu) de libertés avec le texte afin de le rendre plus compatible avec le français et j’ai aussi coupé les passages « pub ».
BillaVista est passé à la troisième personne, je ne m’approprie pas son texte donc.
Airshocks
Les avantages :
Vue d’ensemble
Vue de détail de la tête inférieure de l’AS
Vue de détail de la tête supérieure avec sa valve de remplissage de nitrogène et d’huile
Vue de l’interface corps/plongeur
Diamètre du plongeur de 1.25’’ soit 3.17cm
Composants internes de l’amortisseur
Schéma des composants d’un AS
Et là, la question que tout le monde se pose est : comment un AS fonctionne ? La réponse est compliquée et simple. On va se limiter à la réponse simple. La réponse pourrait-être : pas comme un ressort mais plutôt comme le piston d’un moteur à explosion.
Les AS sont en même temps un ressort et un amortisseur. La partie « amortisseur » fonctionne comme n’importe quel amortisseur monotube classique, donc intéressons-nous à la partie « ressort à air ».
Tarage du « ressort »
Au bout du plongeur il y a un piston. Quand le piston « rentre » dans l’AS on appelle cela la compression et quand il « ressort » c’est la détente. Le piston possède 8 trous, 4 servant à la compression et 4 servant à la détente. De chaque côté du piston il y a des rondelles (les « clapets ») de différentes épaisseurs et diamètres. Ils forment la « pile de clapets ». La pile doit se déformer pour laisser passer l’huile dans un sens ou l’autre.
(Nota Bebop) :
J’ai trouvé ce schéma sur internet, très parlant selon moi :
Les piles de clapets se trouvent dans une fourchette de valeur prédéfinies de 30 à 110. Plus le nombre est élevé, plus la force requise pour faire bouger les clapets est élevée (le passage de l’huile est plus dur, l’amortissement aussi).
(Nota Bebop) : J'ai aussi des schémas de fonctionnement des clapets :
Quand les amortisseurs Fox sont construits, l’usine grave les références des piles de clapets (compression / détente) sur l’œil inférieur de l’AS
L’exemple à un ratio de 80/80
Si rien n’est marqué, l’AS a alors un ratio standard de 40/60.
On peut changer ce ratio en démontant l’AS et en changeant la pile de clapets. Il y a ici un PDF qui explique comment le faire, attention, c’est en anglais !
La fonction « ressort» de l’AS
Au lieu d’utiliser un ressort conventionnel pour supporter la masse du véhicule et servir de système de suspension, l’AS utilise du nitrogène sous haute pression (HP), contenu à l’intérieur du corps de l’AS. Malgré le fait que les phénomènes physiques et chimiques impliqués soient plutôt complexes, le concept de base et très simple. L’AS contient une émulsion d’huile et de nitrogène (une émulsion est un mélange forcé ; ici, le nitrogène existe en gaz en suspension dans l’huile). Cette émulsion est contenue dans un réservoir (le corps de l’AS) qui a un volume fixe et connu. Le nitrogène est un gaz compressible et l’huile est un liquide incompressible.
Le nitrogène est placé dans le corps de l’AS avec une pression de départ. A mesure que le plongeur avance dans le cylindre (compression) le volume effectif de l’AS diminue, et la pression du nitrogène augmente. Cela revient exactement au même que la modélisation d’une compression d’un mélange air/essence par un piston dans un cylindre d’un moteur.
Comme l’huile est incompressible, plus il y a d’huile dans l’émulsion (CAD plus il y a d’huile dans l’amortisseur), moins il y a de place pour le nitrogène (qui se comprime d’autant plus). Cela reviendrait à réduire la taille de la chambre de combustion dans notre comparaison avec un moteur. C’est cette pression contenue dans l’AS qui lui donne la force pour supporter la masse du véhicule.
Cette pression interne est mesurée en livres par pouce carré (PSI = pound per square inch). On sait aussi que le piston du plongeur (sur lequel la pression susmentionnée agit) a une surface fixe et de dimensions connues. On exprime cette surface en pouce carré (SI = square inches). En multipliant la pression par l’aire du piston, on obtient un résultat en livres qui est la masse que l’AS peut supporter.
Cette pression est affectée par 3 variables :
1) La pression initiale de nitrogène
2) Le volume du cylindre (soit par ricochet, le volume d’huile dans le corps de l’AS)
3) Le débattement de l’AS (de combien l’AS est compressé)
Si des forces plus grandes que la masse statique du véhicule agissent sur le plongeur (ex : le véhicule retombe suite à une bosse, ou la masse du véhicule se déplace en suivant les aspérités du terrain (croisements de ponts)), le plongeur va s’enfoncer dans le corps et la pression interne va augmenter. De même, si la masse statique diminue (les AS AR en descente par ex, ou les AS amont en dévers) le piston sera poussé vers l’extérieur vu qu’il y a moins de poids résistant sur l’AS.
On peut convenir que le volume d’huile, comme la pression de nitrogène déterminent le débattement en fonction du poids que les AS ont à supporter. Ces 2 facteurs -modifiables par l’utilisateur- déterminent comment l’AS va se comporter lorsque le véhicule sera en mouvement au-dessus d’un terrain difficile (comment l’AS « ride »). Bien sûr, le tarage interne des clapets influe aussi sur ce « ride » (comportement).
La façon dont nous comprenons ces caractéristiques est souvent modélisée comme si l’action des AS imitait celle d’un ressort. Cela a l’avantage d’utiliser des termes qui nous sont familiers, comme la raideur du ressort, etc… Le désavantage de cette méthode est que jusqu’à présent, personne n’a réussi à construire un modèle complet et précis vu les complexités. Donc, on fait quoi ?? Les modèles existants nous aident quand même très bien dans la compréhension des concepts et des variables interconnectées, même s’ils ne nous donnent pas des résultats très précis que l’on pourrait utiliser pour tracer des modèles spécifiques.
En d’autres termes, modéliser un AS comme s’il était un ressort va nous aider à faire des réglages, et nous donner un bon point de départ pour commencer les réglages, mais nous devons être conscients que l’on ne peut s’appuyer sur le modèle pour des résultats précis à 100%, et une certaine dose d’approximations et d’erreurs et malheureusement inévitable.
Le meilleur modèle que connais BillaVista a été développé par PolyPerformance. BillaVista l’a ensuite amélioré.
L’image ci-dessus est un screenshot du programme qui est téléchargeable sous forme d’une feuille excel au lien ci-dessous :
http://www.pirate4x4.com/tech/billavista/PR-Airshox/air_spring_chart.xls
L’exemple est présenté avec un AS de 14’’ de débattement.
Concentrons-nous sur les 4 premières colonnes de gauche. La colonne X représente le débattement de l’AS, 0 étant un AS complètement détendu et 14 étant un AS complètement compressé. (Note : Quand on parle de suspension, le débattement est TOUJOURS défini comme la distance parcourue par le piston A L’INTERIEUR de l’AS ; AS débattu = AS complètement compressé). La colonne intitulée Force est la force exercée par l’AS, qui est modélisée en fonction du débattement. La troisième colonne « Raideur » et la raideur du « ressort » par rapport au débattement.
Pour remplir ces colonnes, l’utilisateur n’a qu’à rentrer deux variables :
- La pression de nitrogène (PSI) en H7
- Le volume d’huile (cm3) en H9
L’utilisateur peut aussi changer le diamètre du plongeur mais cette valeur n’est pas une variable classique. Notez que les valeurs standard d’origine sont 200PSI de pression de nitrogène et 323cm3 de volume d’huile (attention, pour un AS de 14’’ uniquement).
En variant le volume de l’huile et la pression, on peut observer les effets sur la force exercée et sur la raideur. Le programme produit aussi des diagrammes des résultats, comme l’exemple suivant :
Remarquez la tendance exponentielle des courbes. Dans la pratique, cela montre que la force exercée et la raideur restent constant (et donc engendrent un comportement de l’AS plutôt mou) sur les premiers 2/3 de la progression du piston dans le corps de l’AS, et ensuite, les valeurs augmentent très fortement et rapidement. Ce graphe est celui des AS avant du proto de BillaVista, avec 365 PSI et 370cm3. AS qui supportent un poids de 426kg par amortisseur, soit quasiment le poids maximum possible.
Notez que la pression et le volume d’huile ont un effet extrêmement important sur les courbes (encore heureux, ça sert à ça ^^), et la visualisation de ces effets est la véritable utilité de ce programme.
Le graphe suivant est le graphe des AS avec les valeurs « stock » (huile et nitrogène) et montre clairement pourquoi les AS sont plutôt destinés à des véhicules légers.
Comme dit plus haut, la précision est aléatoire. Remontez au tableau excel, et jetez un œil a la case : « actual suspension scratchpad » (Nota Bebop : terme pas vraiment traduisible par un autre terme technique français, cela fait référence à la quantité de tige de l’AS sortie au repos, soit la quantité de compression possible). D’après le tableau, avec la pression de nitrogène, le volume d’huile et la passe suspendue entrés on doit avoir à peu près 8 à 8.5’’ de compression sur l’AS. (Pour déterminer cela, il faut trouver dans la colonne « spring force » la valeur qui équivaut à peu près la masse suspendue par AS).
En fait, sur le Wolf (le proto de BillaVista), la valeur mesurée est plutôt de 7.75’’. Bien sûr, les erreurs lors des mesures de la pression, du volume et lors de la mesure de la compression pourraient expliquer les différences. De plus, on voit que les forces qui entrent en jeu sont colossales, surtout lorsque l’on approche de la compression maxi. (Pour info, 4788lbs = 2171kg, c’est énorme !). En mesurant la compression avec un collier serflex, BillaVista s’est aperçu que l’AS ne se compressait pas au maximum. Il restait 1.5’’ de compression inutilisée, ce qui porte le débattement total à 12.5’’. D’après le tableau, on est quand même à 2328lbs, soit 1to055 quand même… C’est aussi plus de deux fois la masse statique pesant sur un AS. Ceci dit, il explique qu’il n’a pas fait sauter le véhicule, et que pour avoir une valeur précise du poids maximum pesant sur un AS, il faudrait utiliser un accéléromètre et la formule Force = Masse x Accélération.
Une autre raison de l’imprécision du modèle est qu’il ne tiens pas compte du ressort interne qui est solidaire de la tige de l’AS (Nota Bebop : visible sur la photo de l’AS démonté). Ce ressort est situé au bout de la tige, et son action peut être ressentie en dépressurisant l’AS et en le détendant au maximum ; le ressort sera perceptible sur les 2 derniers pouces de course. Il a une raideur de 70 (Nota Bebop : lbs/in j’imagine), et AS détendu à fond, il exerce une force de 140 (Nota Bebop : lbs toujours) qui tends à comprimer l’AS. On s’en rend compte en roulant avec moins de 115PSI de nitrogène, l’AS ne se détendra jamais à fond.
En résumé, on peut dire que ce modèle est un excellent outil pour comprendre le fonctionnement des AS et leurs limites (véhicules lourds par ex) ainsi que pour régler le volume d’huile et la pression de nitrogène dans ses AS. Il sert aussi à modéliser et comprendre comment ces 2 variables interagissent. On ne doit pas, par contre, s’appuyer dessus pour faire des calculs précis (notamment pour les réglages de hauteur statique (ratio de compression 70/30, 50/50, etc.)), et encore moins baser la localisation des points d’ancrage sur les prédictions seules.
En d’autres mots, des essais et des erreurs sont nécessaires pour trouver le bon réglage.
Au final -au début de l’article, BillaVista parlait de l’effet négatif de la température extérieure sur les AS- on peut maintenant examiner ce point plus en détails. La loi de Charles dit que pour un gaz (dans ce cas précis, le nitrogène), quand la température augmente, le volume augmente. Nous savons tous que le volume du corps de l’AS ne peut changer (pour une position de la tige donnée), et si on se réfère à la loi de Boyle, (qui dit que la pression et le volume d’un gaz sont inversement proportionnel –quand l’un baisse, l’autre augmente-) on arrive à la conclusion que quand l’AS chauffe, la pression de nitrogène augmente. Ceci altère donc les valeurs de raideur et de force appliquée sur la tige par le nitrogène, donc altère aussi les caractéristiques de roulage et la hauteur du véhicule notamment.
Pour s’en convaincre, retournons au tableau excel et jouons avec les valeurs de pression et observons les effets. De combien la température se doit d’être changée pour avoir un effet réellement impactant, cela BillaVista ne le sait pas, il n’a pas modélisé la chose ni n’a fait les expériences en ce sens. Il pense que vu l’amplitude de la variation nécessaire pour arriver aux points critiques de modifications perceptibles du comportement, à moins d’un long run en plein désert et/ou sur surface très accidentée, ce qui n’est pas du tout le but des AS. D’après son expérience il dit que dans une amplitude de -15°C à +15°C il n’a jamais été confronté à un quelconque problème du à la chaleur sur ses AS.
Si cela vous file un mal de tête, ne vous inquiétez pas, Fox fournit des instructions bien plus simples, que vous n’avez qu’à suivre (au même titre que les méthodes décrites dans la suite de l’article) pour obtenir des résultats satisfaisants.
Dans le manuel on peut lire :
« Un AS peut être rempli avec du Nitrogène, dans une fourchette de 10 à 500PSI. Pour calculer la raideur de l’AS, multiplier la pression en PSI par 1.105 (exemple, pour un AS chargé a 200PSI la raideur sera de 200 x 1.105 soit 221 lbs/in) Le ratio de compression standard est de 3 à 1, ratio aisément modifiable en ajoutant ou en enlevant de l’huile. »
BillaVista a demandé des précisions, et voici leur réponse
Pression Initiale :
Avec la suspension complètement détendue, charger les AS jusqu’à 200 PSI, puis reposer le véhicule au sol pour vérifier la hauteur et l’inclinaison. Ajouter ou retirer de la pression ensuite pour obtenir la bonne hauteur (normalement on règle les AS pour 30 à 35% de compression).
Volume d’huile :
Si le véhicule talonne trop facilement, rajouter 15cm3 d’huile. Répéter l’opération jusqu’à disparition du talonnage.
Voila, fin de la partie 1, la suite prochainement
Je me tiens bien sur a votre dispo en MP ou pas pour toute question, et remarques, surtout s'il y a des fautes ou si vous ne comprenez pas tout (traduire du technique n'est pas forcement facile et il peut arriver que l'on s'enferme dans le mauvais schéma linguistique qui donne un truc incompréhensible par la suite).
De plus, j'ai aussi attaqué la bible de la direction hydrau et du coilover, j’espère finir la trad de ces deux là d'ici peu.
Voilà, je vous ai traduit la bible sur les AirShocks de BillaVista.
La version originale en anglais est dispo ici :
http://www.pirate4x4.com/tech/billavista/PR-Airshox/index.html
J’ai pris (un peu) de libertés avec le texte afin de le rendre plus compatible avec le français et j’ai aussi coupé les passages « pub ».
BillaVista est passé à la troisième personne, je ne m’approprie pas son texte donc.
Airshocks
Les avantages :
- Les poids : environ 3kg pièce
- Compacité : le diamètre de chaque AS est de 2” (5.08cm) ou 2.5” (6.35cm), ils sont donc faciles à intégrer.
- Réglables : en variant la pression de nitrogène ("raideur du ressort" et hauteur du véhicule) et le volume d’huile dans l’AS (courbe de réaction du ressort), ainsi que les clapets (opération mécanique, à l’intérieur des AS) ils offrent une grande marge de personnalisation de la réponse de la suspension.
- Prix: avec la démocratisation des AS ces dernières année, les prix ont significativement baissé, on peut trouver un set de bon AS en neuf pour environ 1000€ livrés en France. On est pas loin de faire concurrence a un set de ressorts sur mesure + 4 très bon amortisseurs. Les coilovers restent un peu plus cher toutes fois.
- “Facilité de montage”: surtout, une grande possibilité sur les différents montages possibles, puisqu’il n’y a pour seules fixations qu’un boulon à chaque tête.
- Besoin d’une source de nitrogène HP: les AS étant chargés en nitrogène (tout comme les coilovers) il est important d’avoir un moyen de les recharger et de les régler.
- Prix: comparé à des ressorts/amortisseurs de série (genre un couple OME/KingSprings) des AS seront beaucoup plus chers, mais bon, il s’agit là de pièces qui permettent une adaptation de la suspension sur mesure.
- Effet de la chaleur: En théorie il est possible de chauffer suffisamment les AS a un point ou le nitrogène va perdre ses propriétés, et donc affecter la hauteur et la raideur du “ressort”. Dans la pratique Billavista dit qu’il n’est jamais parvenu à atteindre ce point, et que les changements climatiques n’ont aucun effet visible, toujours d’après lui. (Nota Bebop : J’ai néanmoins en mémoire une discussion avec Boxi qui disait qu’après un gros run en été son YJ penchait d’un côté et les perdaient en efficacité. Peut-être est-ce dû au fait que les AS soient à leur capacité maximale ?? (J’y reviendrais par la suite). Je n’ai pas encore moi-même roulé dans suffisamment de conditions pour faire une analyse sur le sujet, mais soyez surs que j’y reviendrais…)
- Poids admissible par les AS : capacité maximum par AS de 226kg (Fox 2.0) le double pour les 2.5. On comprend qu’ils fonctionnent généralement mieux sur les véhicules légers. (Nota Bebop : attention, depuis peu des AS avec ressorts se sont développés… Je suis en attente de retours pour donner un avis, mais j’en suis personnellement pas fan, je préfère passer sur les 2.5 plutôt que des 2.0 à ressorts…)
- Les AS « poussent »: Explications : le nitrogène poussant sur les tiges des AS en permanence, quand le véhicule est en dévers, les AS du haut ont tendance à se détendre et à l’envoyer en tonneau… (Nota Bebop : C’est très visible dans la vidéo du Light Evo3 ci-dessous :
De même dans les grosses montées ou grosses descentes, les AS poussent encore plus sur le côté délesté du véhicule, pouvant causer quelques sueurs froides. Le problème se résous très bien avec l’apport de treuils de pont et/ou d’une barre antiroulis type antirock de chez Currie.
Vue d’ensemble
Vue de détail de la tête inférieure de l’AS
Vue de détail de la tête supérieure avec sa valve de remplissage de nitrogène et d’huile
Vue de l’interface corps/plongeur
Diamètre du plongeur de 1.25’’ soit 3.17cm
Composants internes de l’amortisseur
Schéma des composants d’un AS
Et là, la question que tout le monde se pose est : comment un AS fonctionne ? La réponse est compliquée et simple. On va se limiter à la réponse simple. La réponse pourrait-être : pas comme un ressort mais plutôt comme le piston d’un moteur à explosion.
Les AS sont en même temps un ressort et un amortisseur. La partie « amortisseur » fonctionne comme n’importe quel amortisseur monotube classique, donc intéressons-nous à la partie « ressort à air ».
Tarage du « ressort »
Au bout du plongeur il y a un piston. Quand le piston « rentre » dans l’AS on appelle cela la compression et quand il « ressort » c’est la détente. Le piston possède 8 trous, 4 servant à la compression et 4 servant à la détente. De chaque côté du piston il y a des rondelles (les « clapets ») de différentes épaisseurs et diamètres. Ils forment la « pile de clapets ». La pile doit se déformer pour laisser passer l’huile dans un sens ou l’autre.
(Nota Bebop) :
J’ai trouvé ce schéma sur internet, très parlant selon moi :
Les piles de clapets se trouvent dans une fourchette de valeur prédéfinies de 30 à 110. Plus le nombre est élevé, plus la force requise pour faire bouger les clapets est élevée (le passage de l’huile est plus dur, l’amortissement aussi).
(Nota Bebop) : J'ai aussi des schémas de fonctionnement des clapets :
Quand les amortisseurs Fox sont construits, l’usine grave les références des piles de clapets (compression / détente) sur l’œil inférieur de l’AS
L’exemple à un ratio de 80/80
Si rien n’est marqué, l’AS a alors un ratio standard de 40/60.
On peut changer ce ratio en démontant l’AS et en changeant la pile de clapets. Il y a ici un PDF qui explique comment le faire, attention, c’est en anglais !
La fonction « ressort» de l’AS
Au lieu d’utiliser un ressort conventionnel pour supporter la masse du véhicule et servir de système de suspension, l’AS utilise du nitrogène sous haute pression (HP), contenu à l’intérieur du corps de l’AS. Malgré le fait que les phénomènes physiques et chimiques impliqués soient plutôt complexes, le concept de base et très simple. L’AS contient une émulsion d’huile et de nitrogène (une émulsion est un mélange forcé ; ici, le nitrogène existe en gaz en suspension dans l’huile). Cette émulsion est contenue dans un réservoir (le corps de l’AS) qui a un volume fixe et connu. Le nitrogène est un gaz compressible et l’huile est un liquide incompressible.
Le nitrogène est placé dans le corps de l’AS avec une pression de départ. A mesure que le plongeur avance dans le cylindre (compression) le volume effectif de l’AS diminue, et la pression du nitrogène augmente. Cela revient exactement au même que la modélisation d’une compression d’un mélange air/essence par un piston dans un cylindre d’un moteur.
Comme l’huile est incompressible, plus il y a d’huile dans l’émulsion (CAD plus il y a d’huile dans l’amortisseur), moins il y a de place pour le nitrogène (qui se comprime d’autant plus). Cela reviendrait à réduire la taille de la chambre de combustion dans notre comparaison avec un moteur. C’est cette pression contenue dans l’AS qui lui donne la force pour supporter la masse du véhicule.
Cette pression interne est mesurée en livres par pouce carré (PSI = pound per square inch). On sait aussi que le piston du plongeur (sur lequel la pression susmentionnée agit) a une surface fixe et de dimensions connues. On exprime cette surface en pouce carré (SI = square inches). En multipliant la pression par l’aire du piston, on obtient un résultat en livres qui est la masse que l’AS peut supporter.
Cette pression est affectée par 3 variables :
1) La pression initiale de nitrogène
2) Le volume du cylindre (soit par ricochet, le volume d’huile dans le corps de l’AS)
3) Le débattement de l’AS (de combien l’AS est compressé)
Si des forces plus grandes que la masse statique du véhicule agissent sur le plongeur (ex : le véhicule retombe suite à une bosse, ou la masse du véhicule se déplace en suivant les aspérités du terrain (croisements de ponts)), le plongeur va s’enfoncer dans le corps et la pression interne va augmenter. De même, si la masse statique diminue (les AS AR en descente par ex, ou les AS amont en dévers) le piston sera poussé vers l’extérieur vu qu’il y a moins de poids résistant sur l’AS.
On peut convenir que le volume d’huile, comme la pression de nitrogène déterminent le débattement en fonction du poids que les AS ont à supporter. Ces 2 facteurs -modifiables par l’utilisateur- déterminent comment l’AS va se comporter lorsque le véhicule sera en mouvement au-dessus d’un terrain difficile (comment l’AS « ride »). Bien sûr, le tarage interne des clapets influe aussi sur ce « ride » (comportement).
La façon dont nous comprenons ces caractéristiques est souvent modélisée comme si l’action des AS imitait celle d’un ressort. Cela a l’avantage d’utiliser des termes qui nous sont familiers, comme la raideur du ressort, etc… Le désavantage de cette méthode est que jusqu’à présent, personne n’a réussi à construire un modèle complet et précis vu les complexités. Donc, on fait quoi ?? Les modèles existants nous aident quand même très bien dans la compréhension des concepts et des variables interconnectées, même s’ils ne nous donnent pas des résultats très précis que l’on pourrait utiliser pour tracer des modèles spécifiques.
En d’autres termes, modéliser un AS comme s’il était un ressort va nous aider à faire des réglages, et nous donner un bon point de départ pour commencer les réglages, mais nous devons être conscients que l’on ne peut s’appuyer sur le modèle pour des résultats précis à 100%, et une certaine dose d’approximations et d’erreurs et malheureusement inévitable.
Le meilleur modèle que connais BillaVista a été développé par PolyPerformance. BillaVista l’a ensuite amélioré.
L’image ci-dessus est un screenshot du programme qui est téléchargeable sous forme d’une feuille excel au lien ci-dessous :
http://www.pirate4x4.com/tech/billavista/PR-Airshox/air_spring_chart.xls
L’exemple est présenté avec un AS de 14’’ de débattement.
Concentrons-nous sur les 4 premières colonnes de gauche. La colonne X représente le débattement de l’AS, 0 étant un AS complètement détendu et 14 étant un AS complètement compressé. (Note : Quand on parle de suspension, le débattement est TOUJOURS défini comme la distance parcourue par le piston A L’INTERIEUR de l’AS ; AS débattu = AS complètement compressé). La colonne intitulée Force est la force exercée par l’AS, qui est modélisée en fonction du débattement. La troisième colonne « Raideur » et la raideur du « ressort » par rapport au débattement.
Pour remplir ces colonnes, l’utilisateur n’a qu’à rentrer deux variables :
- La pression de nitrogène (PSI) en H7
- Le volume d’huile (cm3) en H9
L’utilisateur peut aussi changer le diamètre du plongeur mais cette valeur n’est pas une variable classique. Notez que les valeurs standard d’origine sont 200PSI de pression de nitrogène et 323cm3 de volume d’huile (attention, pour un AS de 14’’ uniquement).
En variant le volume de l’huile et la pression, on peut observer les effets sur la force exercée et sur la raideur. Le programme produit aussi des diagrammes des résultats, comme l’exemple suivant :
Remarquez la tendance exponentielle des courbes. Dans la pratique, cela montre que la force exercée et la raideur restent constant (et donc engendrent un comportement de l’AS plutôt mou) sur les premiers 2/3 de la progression du piston dans le corps de l’AS, et ensuite, les valeurs augmentent très fortement et rapidement. Ce graphe est celui des AS avant du proto de BillaVista, avec 365 PSI et 370cm3. AS qui supportent un poids de 426kg par amortisseur, soit quasiment le poids maximum possible.
Notez que la pression et le volume d’huile ont un effet extrêmement important sur les courbes (encore heureux, ça sert à ça ^^), et la visualisation de ces effets est la véritable utilité de ce programme.
Le graphe suivant est le graphe des AS avec les valeurs « stock » (huile et nitrogène) et montre clairement pourquoi les AS sont plutôt destinés à des véhicules légers.
Comme dit plus haut, la précision est aléatoire. Remontez au tableau excel, et jetez un œil a la case : « actual suspension scratchpad » (Nota Bebop : terme pas vraiment traduisible par un autre terme technique français, cela fait référence à la quantité de tige de l’AS sortie au repos, soit la quantité de compression possible). D’après le tableau, avec la pression de nitrogène, le volume d’huile et la passe suspendue entrés on doit avoir à peu près 8 à 8.5’’ de compression sur l’AS. (Pour déterminer cela, il faut trouver dans la colonne « spring force » la valeur qui équivaut à peu près la masse suspendue par AS).
En fait, sur le Wolf (le proto de BillaVista), la valeur mesurée est plutôt de 7.75’’. Bien sûr, les erreurs lors des mesures de la pression, du volume et lors de la mesure de la compression pourraient expliquer les différences. De plus, on voit que les forces qui entrent en jeu sont colossales, surtout lorsque l’on approche de la compression maxi. (Pour info, 4788lbs = 2171kg, c’est énorme !). En mesurant la compression avec un collier serflex, BillaVista s’est aperçu que l’AS ne se compressait pas au maximum. Il restait 1.5’’ de compression inutilisée, ce qui porte le débattement total à 12.5’’. D’après le tableau, on est quand même à 2328lbs, soit 1to055 quand même… C’est aussi plus de deux fois la masse statique pesant sur un AS. Ceci dit, il explique qu’il n’a pas fait sauter le véhicule, et que pour avoir une valeur précise du poids maximum pesant sur un AS, il faudrait utiliser un accéléromètre et la formule Force = Masse x Accélération.
Une autre raison de l’imprécision du modèle est qu’il ne tiens pas compte du ressort interne qui est solidaire de la tige de l’AS (Nota Bebop : visible sur la photo de l’AS démonté). Ce ressort est situé au bout de la tige, et son action peut être ressentie en dépressurisant l’AS et en le détendant au maximum ; le ressort sera perceptible sur les 2 derniers pouces de course. Il a une raideur de 70 (Nota Bebop : lbs/in j’imagine), et AS détendu à fond, il exerce une force de 140 (Nota Bebop : lbs toujours) qui tends à comprimer l’AS. On s’en rend compte en roulant avec moins de 115PSI de nitrogène, l’AS ne se détendra jamais à fond.
En résumé, on peut dire que ce modèle est un excellent outil pour comprendre le fonctionnement des AS et leurs limites (véhicules lourds par ex) ainsi que pour régler le volume d’huile et la pression de nitrogène dans ses AS. Il sert aussi à modéliser et comprendre comment ces 2 variables interagissent. On ne doit pas, par contre, s’appuyer dessus pour faire des calculs précis (notamment pour les réglages de hauteur statique (ratio de compression 70/30, 50/50, etc.)), et encore moins baser la localisation des points d’ancrage sur les prédictions seules.
En d’autres mots, des essais et des erreurs sont nécessaires pour trouver le bon réglage.
Au final -au début de l’article, BillaVista parlait de l’effet négatif de la température extérieure sur les AS- on peut maintenant examiner ce point plus en détails. La loi de Charles dit que pour un gaz (dans ce cas précis, le nitrogène), quand la température augmente, le volume augmente. Nous savons tous que le volume du corps de l’AS ne peut changer (pour une position de la tige donnée), et si on se réfère à la loi de Boyle, (qui dit que la pression et le volume d’un gaz sont inversement proportionnel –quand l’un baisse, l’autre augmente-) on arrive à la conclusion que quand l’AS chauffe, la pression de nitrogène augmente. Ceci altère donc les valeurs de raideur et de force appliquée sur la tige par le nitrogène, donc altère aussi les caractéristiques de roulage et la hauteur du véhicule notamment.
Pour s’en convaincre, retournons au tableau excel et jouons avec les valeurs de pression et observons les effets. De combien la température se doit d’être changée pour avoir un effet réellement impactant, cela BillaVista ne le sait pas, il n’a pas modélisé la chose ni n’a fait les expériences en ce sens. Il pense que vu l’amplitude de la variation nécessaire pour arriver aux points critiques de modifications perceptibles du comportement, à moins d’un long run en plein désert et/ou sur surface très accidentée, ce qui n’est pas du tout le but des AS. D’après son expérience il dit que dans une amplitude de -15°C à +15°C il n’a jamais été confronté à un quelconque problème du à la chaleur sur ses AS.
Si cela vous file un mal de tête, ne vous inquiétez pas, Fox fournit des instructions bien plus simples, que vous n’avez qu’à suivre (au même titre que les méthodes décrites dans la suite de l’article) pour obtenir des résultats satisfaisants.
Dans le manuel on peut lire :
« Un AS peut être rempli avec du Nitrogène, dans une fourchette de 10 à 500PSI. Pour calculer la raideur de l’AS, multiplier la pression en PSI par 1.105 (exemple, pour un AS chargé a 200PSI la raideur sera de 200 x 1.105 soit 221 lbs/in) Le ratio de compression standard est de 3 à 1, ratio aisément modifiable en ajoutant ou en enlevant de l’huile. »
BillaVista a demandé des précisions, et voici leur réponse
Pression Initiale :
Avec la suspension complètement détendue, charger les AS jusqu’à 200 PSI, puis reposer le véhicule au sol pour vérifier la hauteur et l’inclinaison. Ajouter ou retirer de la pression ensuite pour obtenir la bonne hauteur (normalement on règle les AS pour 30 à 35% de compression).
Volume d’huile :
Si le véhicule talonne trop facilement, rajouter 15cm3 d’huile. Répéter l’opération jusqu’à disparition du talonnage.
Voila, fin de la partie 1, la suite prochainement
Je me tiens bien sur a votre dispo en MP ou pas pour toute question, et remarques, surtout s'il y a des fautes ou si vous ne comprenez pas tout (traduire du technique n'est pas forcement facile et il peut arriver que l'on s'enferme dans le mauvais schéma linguistique qui donne un truc incompréhensible par la suite).
De plus, j'ai aussi attaqué la bible de la direction hydrau et du coilover, j’espère finir la trad de ces deux là d'ici peu.
Dernière édition par un modérateur:
J'aurais du y penser, ça sera modifié rapidement 
) mais il s'agit de variations de pressions très fines et un réglage par verin sera pas trop precis a mon avis...
