Les Suspensions F1

Lorsque le pneu rencontre une aspérité sur la route, la suspension prend de l’amplitude sur les ordonnées, ensuite, le problème étant que cette amplitude revienne le plus rapidement au point d’origine. C’est l’amortissement. En vibration cela s’appelle le régime critique. Il est bien évident que atteindre le point 0 du premier coup lors de la détente de la suspension est mécaniquement impossible.
La suspension est un système composé d’un ressort de tension k et d’un amortisseur de viscosité h, le tout pouvant être modélisé de plusieurs façons. La modélisation la plus courant est le modèle de Kelvin Voigt où le ressort et l’amortisseur sont montés en parallèle. En faisant des analogies entre mécanique et électricité avec les résistances, les bobines etc...on peut simplifier alors les problèmes posés par les suspensions et visualiser ainsi le comportement sur des oscilloscopes.
En Formule 1 les suspensions sont des systèmes beaucoup plus complexes que les suspensions de la voiture de Mr tout le monde. Ressort, amortisseur, barre anti-roulis ou barre de torsion, triangle de suspension… composent la suspension.
L’ensemble châssis moteur, habitacle carrosserie étant un élément rigide il faut passer à un ensemble mobile qui est le train de roue. Un problème se pose alors, c’est la hauteur du fond plat par rapport à la route. En effet avec des hauteurs de fond plat de 3 mm il faut que les suspensions soient très rigides afin que le fond plat ne frotte pas la route notamment sur des circuits comme Monaco. Un châssis moderne a une résistance à la torsion de 40 000 Nm/degré et la plage de souplesse des amortisseurs est très courte. Les figures qui suivent illustrent les différents types de suspensions avant et arrière (Fig. A, B, C, D).
Comme nous l’avons vu dans le chapitre précédent, les suspensions arrières sont greffées sur la boite de vitesses. On voit sur la figure 1.4 que les solutions de montage varient fortement d’une écurie à l’autre.
A : Les amortisseurs forment un V au-dessus de la boite de vitesses (1), associés à un troisième éléments transversal (2) et de barres anti-roulis (3), elles aussi attachées à la boite.
B : D’une installation facilitée, les amortisseurs (1) sont montés verticalement dans un étui en titane. La barre anti-roulis (2) est liée aux basculeurs et montée de manière transversale. Les barres de torsion (3) sont horizontales et fixées au-dessus de la boite de vitesses.
C : Il y a deux amortisseurs verticaux de part et d’autre de la boite de vitesses (1) et un troisième élément transversal (2), la barre anti-roulis (3) fixée sur le haut de la partie carbone, et les barres de torsion horizontales poussées légèrement en avant (4).
D : Deux amortisseurs verticaux se situent au-dessus de la boite de vitesses (1), le troisième transversale (2) et des barres de torsion verticales agissant sur le basculeur (3).