242Service.Systèmes de suspension pneumatique - Partie 1 Correction d’assiette sur l’Audi A6Conception et fonctionnementProgramme autodidactique 242réservé à l’usage interneSuspension pneumatique avec correcteur d’assietteCe programme autodidactique se subdivise en deux parties :Suspension, amortissement et suspension pneumatique - Notions de base242_048Correcteur d’assiette équipant l’A6 La suspension pneumatique équipant le train arrière de l’Audi A6 Avant y est décrite.242_046La suspension pneumatique à 4 paliers de l’Audi allroad quattro est traitée dans le programme autodidactique 243. Pour de plus amples informations sur l’Audi allroad quattro, prière de se reporter au programme autodidactique 241.242_067 2SommairePage Notions de baseSuspension du véhicule.......................................................... 4 Dispositif de suspension ........................................................ 6 Oscillations............................................................................... 8 Paramètres des ressorts ....................................................... 12 Châssis classique sans correcteur d’assiette .................... 14Notions de base - suspension pneumatiqueSuspension pneumatique avec correcteur d’assiette ...... Paramètres du ressort pneumatique .................................. Amortissement des vibrations ............................................ Amortisseur ........................................................................... Amortisseur PDC .................................................................. 16 21 23 25 33Correcteur d’assiette - A6Synoptique du système ....................................................... Ressorts pneumatiques ....................................................... Groupe d’alimentation pneumatique ................................. Schéma pneumatique .......................................................... Compresseur ......................................................................... Sécheur d’air ......................................................................... Clapet de décharge N111 .................................................... Clapets de jambe de force N150 et N151 ........................... Transmetteur de correcteur d’assiette G84 ....................... Appareil de commande du correcteur d’assiette J197 ..... Témoin de correcteur d’assiette K134 ................................ Schéma fonctionnel ............................................................. Interfaces ............................................................................... Concept de régulation ......................................................... Autres particularités du concept de régulation ................ 38 40 42 43 44 47 48 51 52 54 55 56 57 58 60Le programme autodidactique renseigne sur la conception et le fonctionnement.Le programme autodidactique n’est pas un Manuel de réparation !Nouveau ! Nota !Attention ! Nota !Pour les travaux de maintenance et de réparation, prière de se reporter à la documentation technique la plus récente.3Notions de baseSuspension du véhiculeLes chaussées sur lesquelles les véhicules automobiles sont amenés à circuler sont toujours plus ou moins déformées. Des chocs se produisent alors au niveau des roues. Les forces engendrées sont transmises à la carrosserie du véhicule via la suspension et la suspension des roues. La suspension du véhicule a pour tâche d’absorber et de réduire ces forces. Il convient par principe de faire la différence, au niveau de la suspension du véhicule, entre dispositif de suspension et dispositif d’amortissement des oscillations. L’interaction des deux systèmes permet de réaliser :242_003Sécurité de conduiteLe contact des roues avec la chaussée, important pour le freinage et le maintien de la trajectoire, est maintenu.Confort de conduiteL’inconfort des passagers - pouvant avoir des répercussions sur la santé - ou les risques de détérioration des marchandises transportées sont évités.Sécurité de fonctionnementLes pièces du véhicule sont protégées des sollicitations importantes.4En marche, on rencontre non seulement des forces provoquant des mouvements de décollement et de retombée de la carrosserie du véhicule, mais aussi des forces exerçant des déplacements et oscillations selon les trois axes. Outre la cinématique de l’essieu, la suspension du véhicule exerce une influence décisive sur ces mouvements et oscillations.C’est la raison pour laquelle la mise au point correcte du système de suspension et d’amortissement des oscillations revêt une grande importance.Axe verticalAxe longitudinal Axe transversalTangage Poussée 242_048Basculement (roulis) TressautementsDérapage (lacet) Montée et descente5Notions de baseDispositif de suspensionLes éléments élastiques, composants de base du dispositif de suspension, assurent la liaison entre la suspension des roues et la carrosserie. Ce système est complété par l’action des pneumatiques et des sièges du véhicule. Les éléments élastiques peuvent être de différente nature : ressorts acier, masse de gaz/air, blocs en caoutchouc/élastomère ou combinaisons d’entre eux. Sur les voitures particulières, il est essentiellement fait appel à des ressorts acier. Ces ressorts acier peuvent présenter les formes les plus diverses ; la forme la plus courante est le ressort hélicoïdal. La suspension pneumatique, utilisée depuis de nombreuses années sur les poids lourds, s’applique de manière croissante au secteur des voitures particulières en raison des avantages liés au système. Sur le véhicule, on fait la distinction entre les masses suspendues (carrosserie avec chaîne cinématique et pièces du châssis) et les masses non suspendues (roues et freins ainsi que pièces du châssis et des arbres d’essieu). Le dispositif de suspension transforme le véhicule en un système capable d’osciller selon une fréquence propre de carrosserie définie par les masses suspendues et la mise au point du dispositif de suspension (cf. chapitre “oscillations”).Elément élastiqueMasse suspendue242_047Masse non suspendueElément élastique6Masses non suspendues On s’efforce systématiquement de limiter à un minimum les masses non suspendues, afin de minimiser leur influence sur le comportement vibratoire (fréquence propre de la carrosserie). De surcroît, une faible inertie de masse réduit la sollicitation due aux chocs des composants non suspendus et améliore nettement la réponse de la suspension. Ces répercussions se traduisent par une augmentation sensible du confort de conduite. Exemples de réduction des masses non suspendues : • Roue à rayons creux en aluminium213_041• Eléments du châssis (palier orientable, support de roue, bras, etc.) en aluminium • Etriers de frein en aluminium • Pneumatiques optimisés en termes de poids • Optimisation du poids des pièces du châssis (moyeux de roue p. ex.)213_091Veuillez également consulter le Programme autodidactique 213, chapitre “Châssis”.213_068 7Notions de baseOscillationsSi une masse fixée sur un ressort est déviée de sa position de repos par une force, il y a génération, au niveau du ressort, d’une force de rappel, qui provoque une oscillation en retour de la masse. La masse oscille alors, dépassant sa position de repos, si bien qu’une nouvelle force de rappel est générée. Ce schéma se répète jusqu’à ce que l’oscillation cesse en raison de la résistance de l’air et de la friction interne du ressort. Fréquence propre de la carrosserie Les oscillations sont définies par la valeur de l’amplitude et sa fréquence. Lors de la mise au point du châssis, il faut accorder une importance particulière à la fréquence propre de la carrosserie. La fréquence propre des masses non suspendues s’inscrit, dans le cas d’un véhicule de catégorie moyenne, entre 10 Hz et 16 Hz. La mise au point du dispositif de suspension permet de réduire la fréquence propre de la carrosserie (masse suspendue) à 1 Hz -1,5 Hz.MasseRebond OscillationsPosition de reposCompressionAmplitudeRessort1 période242_0218La fréquence propre de la carrosserie est déterminée pour l’essentiel par les paramètres des ressorts (taux d’élasticité) et par la masse suspendue. Une masse plus importante ou des ressorts à faible raideur se traduisent par une fréquence propre de la carrosserie assez faible et un débattement (amplitude) plus important. Une masse plus faible ou des ressorts plus raides résultent en une fréquence propre de la carrosserie plus élevée et un débattement moins important. Suivant les personnes, une fréquence propre de carrosserie inférieure à 1 Hz peut provoquer le mal de la route. Des fréquences supérieures à 1,5 Hz influent sur le confort de conduite et sont ressenties comme secousses à partir d’environ 5Hz.Définitions Oscillation Mouvement de soulèvement et d’abaissement de la masse (carrosserie) Ecart maximal de la masse oscillante par rapport à la position de repos (déviation due à l’oscillation, débattement) Temps d’oscillation (une oscillation) Nombre d’oscillations (périodes) par seconde Nombre d’oscillations de la masse suspendue (carrosserie) par seconde La masse est heurtée au rythme de son oscillation par une force, ce qui provoque l’augmentation de l’amplitude (accroissement par résonance).AmplitudePériode Fréquence Fréquence propre de la carrosserie RésonanceMasse plus importante ou ressort à plus faible raideurDébattementFaible fréquence propre de la carrosserieTemps1 périodeMasse plus faible ou ressort à plus forte raideurDébattementFréquence propre de la carrosserie élevée Temps242_0721 période9Notions de baseHarmonisation de la fréquence propre de la carrosserie Suivant le moteur et l’équipement, les charges sur essieu (masses suspendues) peuvent, pour un même type de véhicule, varier très fortement. En vue de garder une hauteur de carrosserie (optique) et la fréquence propre de la carrosserie, déterminante pour le comportement dynamique, pratiquement identiques pour toutes les variantes, différentes combinaisons de ressortsamortisseurs sont montées sur le train AV et AR en fonction de la charge sur essieu. La fréquence propre de carrosserie de l’Audi A6 est ainsi définie à 1,13Hz au niveau du train AV et à 1,33Hz au niveau du train AR (état défini au stade de la conception). Le taux d’élasticité des ressorts détermine donc l’importance de la fréquence propre de carrosserie. En vue de différencier les différents taux d’élasticité, les ressorts sont repérés par des couleurs spécifiques (cf. tableau). Le degré d’amortissement de l’amortisseur de vibrations n’exerce pas d’influence notable sur l’importance de la fréquence propre de carrosserie. Il influe uniquement sur la vitesse d’élimination des oscillations (taux d’amortissement). Pour de plus amples informations, prière de se reporter au chapitre Amortissement des vibrations.Sur les châssis standard sans correcteur d’assiette, le train AR est toujours mis au point pour une fréquence propre de carrosserie plus importante, étant donné que lors du chargement, c’est surtout la charge sur essieu du train AR qui augmente, la fréquence propre de carrosserie diminuant alors.Détermination des paliers de taux d’élasticité du train AV de l’A6Hauteur du véhicule à l’arrêt242_073 Tolérance de hauteur à l’arrêtcF1=3cF23,3=3cF 5,2 N/ m m3=3N/7,2cFN/ m m4=39,3cF5=4cF1,5 N/ mm6mmN/=4mm3,7N/mmBande de tolérance des pièces Plage de charge utile d’un ressort Bande de tolérance de la fréquence propreFréquence propre de la carrosserie1,13 Hz800 kg 10850 kg900 kg950 kgCharge sur essieuTableau d’appariement des ressorts (exemple : A6, train AV 1BA) N˚ PR Catégorie de poids train AV Châssis OJD standard OJE 1 BA, p. ex. OJF OJG OJH OJJ OJK OJL OJM Châssis sport 1BE, p. ex. OJD OJE OJF OJG OJH OJJ OJK Charge sur essieu (kg) 739 - 766 767 - 794 795 - 823 824 - 853 854 - 885 886 - 918 919 - 952 953 - 986 987 - 1023 753 - 787 788 - 823 824 - 860 861 - 899 900 - 940 941 - 982 983 - 1027 Ressorts, G et D (taux d’élasticité) 800 411 105 AN (29,6 N/mm) 800 411 105 AP (31,4 N/mm) 800 411 105 AQ (33,3 N/mm) 800 411 105 AR (35,2 N/mm) 800 411 105 AS (37,2 N/mm) 800 411 105 AT (39,3 N/mm) 800 411 105 BA (41,5 N/mm) 800 411 105 BM (43,7 N/mm) 800 411 105 BN (46,1 N/mm) 800 411 105 P (40,1 N/mm) 800 411 105 Q (43,2 N/mm) 800 411 105 R (46,3 N/mm) 800 411 105 S (49,5 N/mm) 800 411 105 T (53,0 N/mm) 800 411 105 AA (56,6 N/mm) 800 411 105 AB (60,4 N/mm) Repérage par couleur 1 violet, 3 marron 1 blanc, 1 marron 1 blanc, 2 marron 1 blanc, 3 marron 1 jaune, 1 marron 1 jaune, 2 marron 1 jaune, 3 marron 1 vert, 1 marron 1 vert, 2 marron 1 gris, 3 violet 1 vert, 1 violet 1 vert, 2 violet 1 vert, 3 violet 1 jaune, 1 violet 1 jaune, 2 violet 1 jaune, 3 violetJustificatif de garantieCaractéristiques du véhiculeDate de livraisonN˚ d’identification du véhicule Explication du type Puissance du moteur / BV / Mois / année de fabrication Lettres-repères du moteur / de la boîte N˚ de peinture / N˚ d’équipement intérieur N˚ d’optionsChâssis1BA OYF OJLCachet du fournisseur AudiCatégorie de poids du train AVPoids à vide / Valeurs de consommation / Emission de CO2Catégorie de poids du train AR242_10811Notions de baseParamètres des ressortsCourbe caractéristique des ressorts/taux d’élasticité Lorsque l’on établit un diagramme forcedébattement, on obtient la courbe caractéristique du ressort. Le taux d’élasticité est le rapport entre la force agissante et le débattement. L’unité de mesure du taux d’élasticité est N/mm. Il renseigne sur la raideur ou la souplesse d’un ressort. Si le taux d’élasticité est constant sur tout le débattement, la courbe caractéristique du ressort est linéaire. Un ressort souple possède une courbe caractéristique plate, un ressort raide se reconnaissant quant à lui à la forte pente de sa courbe caractéristique. La raideur d’un ressort hélicoïdal augmente par : • augmentation du diamètre du fil métallique • réduction du diamètre du ressort • réduction du nombre de spiresa Courbe caractéristique linéaire ressort dur Courbe caractéristique progressiveForce du ressort F0 0Débattement s242_018Courbe caractéristique linéaire ressort soupleSi le taux d’élasticité s’accroît au fur et à mesure que le débattement augmente, on parle de courbe caractéristique progressive du ressort. Les ressorts hélicoïdaux présentant une courbe caractéristique progressive se reconnaissent à : a) pente irrégulière de l’enroulement b) forme d’enroulement conique c) diamètre conique du fil d) combinaison de deux éléments élastiques (exemple, cf. page suivante)b c242_01912(Exemple : jambe de force avec ressorts supplémentaires en polyuréthane)Butée de rebond (dans amortisseur) Etat à vide Etat défini lors de la conception12 Butée inférieure 9 6 3Butée supérieure 242_020 40 80 120 Compression en mm0 -120Butée inférieure15-80 -40 Rebond en mm0Action unilatérale du ressortRessort Ressort supplémentaireAvantages de la courbe caractéristique progressive du ressort : • Meilleure harmonisation du dispositif de suspension, de la charge normale au chargement maximal. • En cas de chargement, la fréquence propre de carrosserie reste pratiquement constante. • Dans le cas de chocs importants imputables à la chaussée, le pompage de la suspension n’est pas aussi rapide. • Meilleure exploitation du débattement disponible.13Ressort supplémentaireNotions de baseChâssis classique (ressorts acier) sans correcteur d’assietteDébattements Le débattement total requis pour un châssis sans correcteur d’assiette stotal se compose de la compression statique sstat et des débattements dynamiques sdyn générés par les oscillations du véhicule, pour le véhicule à vide ou chargé. stotale = sstat + sdyn(à vide) + sdyn(chargé) Le véhicule étant à l’arrêt, l’élasticité de la carrosserie se traduit, suivant l’état de charge, par un débattement précis. On parle de compression statique sstat. L’inconvénient du châssis classique sans correcteur d’assiette tient essentiellement à la faible course de compression pour la charge maximale du véhicule.Capacité de charge en kNsstat (chargé)10Suspension aciersstat (à vide)HV86H42HL –80 mm –40 mm 0 +40 mm +80 mmRebond dyn. 242_075 (à vide)sstat(chargé)(à vide)charge maximale état défini au stade de la conception état à vide courbe caractéristique du ressort HV = Hauteur avec charge maximale H = Hauteur pour état défini au stade de la conception HL = Hauteur à vide 14 Compression dyn.La compression statique ... ... est la position initiale (zéro) des mouvements dynamiques du ressort, course de compression (positif) et rebond (négatif). ... est fonction du taux d’élasticité et du chargement (masses suspendues). ... résulte de la différence entre la compression statique à vide sstat(à vide) et de la compression statique à charge maximale sstat (chargé). sstat = sstat(chargé) - sstat(à vide)Définitions : L’état à vide ... ... correspond à la compression résultant du véhicule “en ordre de marche” (plein de carburant, roue de secours et outillage de bord) reposant sur ses roues. L’état défini au stade de la conception ... ... est obtenu en ajoutant à l’état à vide une charge supplémentaire de trois personnes pesant 68 kg.Dans le cas d’une courbe caractéristique plate (ressort souple), la différence et donc la compression statique entre vide et pleine charge est très importante.Dans le cas d’une courbe caractéristique à forte pente, la situation est inverse, liée à l’inconvénient d’une augmentation surproportionnelle de la fréquence propre de la carrosserie.Ressort dur Ressort souple Véhicule chargéVéhicule à vide 242_076sstat ressort souple sstat ressort dur 15Notions de base - suspension pneumatiqueSuspension pneumatique avec correcteur d’assietteLa suspension pneumatique autorise une suspension réglable du véhicule. Dans le cas de la suspension pneumatique, la réalisation d’un correcteur d’assiette est aisée et c’est la raison pour laquelle il est généralement inclus dans le système. Les principaux avantages d’un correcteur d’assiette sont : • La compression statique est toujours la même, indépendamment de la charge (cf. page suivante). La place à prévoir dans le passage de roue pour la mobilité des roues est donc faible, ce qui représente un atout au niveau de l’exploitation générale de l’espace. • La suspension de la carrosserie du véhicule peut être plus souple, ce qui augmente le confort de conduite. • Obtention de courses de compression et de rebond complètes à tous les états de charge. • Maintien de la garde au sol totale à tous les états de charge. • Aucune variation du pincement ou du carrossage en cas de charge. • Aucune influence négative sur le Cx et l’optique. • Réduction de l’usure des articulations d’essieu par diminution de l’angle de flexion. • Le cas échéant, une charge plus importante est autorisée.= constante242_07416Le correcteur d’assiette sert à toujours maintenir la carrosserie du véhicule (masses suspendues) au même niveau par adaptation de la pression des ressorts pneumatiques (cette position correspondant à l’état défini au stade de la conception). La compression statique est donc, avec le correcteur d’assiette, toujours identique et n’a plus besoin d’être prise en compte lors de la définition du jeu des roues. sstat = 0 L’une des autres particularités de la suspension pneumatique avec correcteur d’assiette est que la fréquence propre de la carrosserie reste pratiquement constante à vide et à l’état chargé du véhicule (cf. chapitre “Paramètres des ressorts pneumatiques”, page 21).Outre les avantages liés au principe du correcteur d’assiette, sa réalisation par le biais d’une suspension pneumatique (Audi A6) constitue un véritable atout. Etant donné que la pression de l’air dans les ressorts pneumatiques est adaptée à la charge, il en résulte une variation du taux d’élasticité proportionnelle à la masse suspendue. L’effet positif en est que la fréquence propre de carrosserie, et avec lui le confort de conduite, reste pratiquement constant.Suspension pneumatiqueCapacité de charge en kN10 86H = constante 4 242_077 2 Débattement –80 mmCourbes caractéristiques du ressort–40 mm0+40 mm+80 mmpleine charge état défini à la à videRebond dyn. sstatCompression dyn.17Notions de base - suspensionL’un des autres avantages est la courbe caractéristique progressive du ressort pneumatique, découlant de son principe. A l’aide d’une suspension pneumatique jouant le rôle de suspension intégralement porteuse sur les deux trains (Audi allroad quattro), il est possible de régler différentes assiettes du véhicule, telles que : • état de marche normal pour les parcours urbains. • abaissement du véhicule à grande vitesse en vue d’une amélioration du comportement dynamique et de la résistance à l’air. • rehaussement du véhicule pour les parcours en tout-terrain et sur mauvaises routes. Pour de plus amples informations, prière de se reporter au Programme autodidactique 243 “Suspension pneumatique à quatre paliers de l’Audi allroad quattro”. “Intégralement porteuse” signifie : Les correcteurs d’assiette sont souvent, du fait de la combinaison de ressorts acier ou pneumatiques, combinés à une régulation hydraulique ou pneumatique. La capacité de charge de ces systèmes de suspension résulte de la somme des deux systèmes. C’est pourquoi l’on parle de “capacité de charge partielle” (Audi 100/Audi A8). Les systèmes de suspension de l’Audi A6 équipée d’un correcteur d’assiette (sur le train AR) et de l’Audi allroad quattro (train AR et train AV) ne disposent par conséquent, comme élément élastique porteur, que de ressorts exclusivement pneumatiques, si bien que l’on peut, dans ce cas, parler de “capacité de charge intégrale”.242_0304 4242_0313Fréquence propre de la carrosserie10 20 30322Taux d’élasticité110 00 0102030Capacité de charge Ressort acier (linéaire) Ressort pneumatique18Capacité de charge Ressort acier (linéaire) Ressort pneumatiqueArchitecture du ressort pneumatique Sur les voitures particulières, les éléments élastiques sont constitués par des ressorts pneumatiques dotés de soufflets pliants. Ils autorisent des débattements importants pour un faible encombrement. Le ressort pneumatique se compose de : • Fermeture supérieure du boîtier • Soufflet pliant • Piston dérouleur (fermeture inférieure du boîtier) • Bagues de serrage La conception du soufflet pliant est illustrée à la figure 242_032. Les couches de recouvrement extérieure et intérieure sont réalisées en matériau élastomère de haute qualité. Le matériau résiste à toutes les influences climatiques et, dans une large part, aux huiles. La couche de recouvrement intérieure est particulièrement étanche à l’air. Le support de rigidité absorbe les forces générées par la pression interne des ressorts pneumatiques.Disposition coaxiale des ressorts pneumatiquesFermeture supérieure du boîtierBague de serrageCouche de recouvrement interneGarniture textile 1Garniture textile 2 Couche de recouvrement externePiston dérouleur242_03219Notions de base - suspension pneumatiqueUn matériau élastomère de haute qualité et des garnitures textiles (support de rigidité) en fibres polyamides confèrent au soufflet son bon comportement de déroulement et assurent la réponse sensible du système de ressort (amorçage). Les caractéristiques requises sont remplies dans une large plage de température s’inscrivant entre -35 ˚C et +90 °C. La fixation du soufflet pliant entre la fermeture supérieure du boîtier et le piston est assurée par des bagues de serrage métalliques. Les bagues de serrage sont emmanchées à la presse par le constructeur. Le soufflet pliant se déroule sur le piston dérouleur. En fonction de la conception de l’essieu, les ressorts pneumatiques peuvent êtres dissociés de l’amortisseur ou regroupés en une jambe de force (disposition coaxiale).Les ressorts pneumatiques ne doivent pas être manoeuvrés à l’état exempt de pression étant donné que le soufflet pliant ne peut alors pas se dérouler sur le piston et risque d’être endommagé. Sur un véhicule à ressort pneumatique sans pression, il faut, avant de soulever ou d’abaisser le véhicule (sur un pont élévateur ou à l’aide d’un cric) remplir le ressort pneumatique considéré à l’aide du contrôleur de diagnostic (cf. Manuel de réparation).Ressort pneumatiqueDisposition dissociée des ressorts pneumatiques242_042Piston dérouleur20Paramètres du ressort pneumatiqueCapacité élastique/taux d’élasticité La capacité élastique (capacité de charge) F d’un ressort pneumatique est déterminée par la surface effective Aw et la surpression régnant dans le ressort pneumatique pi. F = pi x Aw La surface effective Aw est définie par le diamètre effectif dw. Dans le cas d’une configuration rigide, ce qui est le cas du piston et du cylindre, le diamètre effectif correspond au diamètre du piston.Pistons et cylindres Capacité de chargepi dW242_023 Soufflet pliantDans le cas du ressort pneumatique avec soufflet pliant, le diamètre effectif est déterminé par le point le plus bas du pli. Comme le montre la formule, la capacité de charge d’un ressort pneumatique est directement proportionnelle à la pression interne et la surface effective. Statiquement (pas de mouvement de carrosserie), il est très facile de faire varier la capacité de charge (capacité élastique) en agissant sur la pression dans le ressort pneumatique. En raison des pressions différentes liées à l’état de charge, on obtient les courbes caractéristiques et taux élastiques correspondants. Le taux élastique varie proportionnellement avec le poids de la carrosserie, ce qui fait que la fréquence propre de la carrosserie, présentant de l’intérêt pour le comportement de conduite, reste constante. La suspension pneumatique est mise au point pour une fréquence propre de carrosserie de 1,1 Hz.Capacité de chargepi dW242_025Capacité de charge9 bars 8 bars 7 bars 6 barsvéhicule chargé à vide-s±0+s242_078 21DébattementNotions de base - suspension pneumatiqueCourbe caractéristique du ressort De par son principe, la courbe caractéristique d’un ressort pneumatique est progressive (avec un piston cylindrique). La courbe de la caractéristique (pente plate/ inclinée) est déterminée par le volume élastique. On obtient un grand volume élastique pour un tracé plat de la courbe caractéristique (ressort souple) et un petit volume élastique dans le cas d’un tracé incliné de la courbe caractéristique (ressort dur). La courbe de progression de la caractéristique du ressort peut être influencée par la forme du piston dérouleur. Une modification de la forme du piston dérouleur entraîne une modification du diamètre effectif et donc de la force de ressort.Capacité de charge = poids des masses compriméesPetit volume élastique Grand volume élastique (+ volume du piston)9 bars8 bars7 bars6 barsConclusion On dispose donc des possibilités suivantes d’harmonisation du ressort pneumatique avec soufflet pliant : • Taille de la surface effective • Taille du volume élastique • Forme du piston dérouleur-s ±0 +sDébattement 242_027Volume élastiqueVolume élastiqueVolume du piston22242_084242_026Exemple de forme de piston dérouleur (jambe de force AV, Audi allroad quattro)Soufflet pliant Piston dérouleurcomprimé242_079Amortissement des vibrationsSans amortissement des vibrations, les oscillations des masses seraient, lorsque le véhicule roule, si fortement amplifiées du fait des irrégularités successives du sol que la carrosserie oscillerait de plus en plus par résonance et que les roues perdraient le contact avec la chaussée. La tâche de l’amortissement des vibrations est de neutraliser le plus vite possible les oscillations absorbées par la suspension (énergie). C’est pourquoi des amortisseurs hydrauliques de vibrations sont montés en parallèle avec les ressorts. Il existe différents types d’amortisseurs, mais leur principe reste le même. En automobile, l’amortissement hydrauliquemécanique s’est imposé. Sous la forme notamment de l’amortisseur télescopique, qui constitue une solution idéale en raison de son faible encombrement, de sa friction réduite, de son amortissement précis et de sa simplicité de conception.23Notions de base - suspension pneumatiqueMasse suspendueSens de marche Masse non suspendueIrrégularité du terrainOscillation amortie Oscillation non amortie 242_022Comme nous l’avons déjà mentionné, l’amortissement des vibrations exerce une influence élémentaire sur la sécurité du véhicule et le confort de conduite. Les exigences de la sécurité de conduite (comportement dynamique) et du confort du véhicule sont cependant opposées. Dans des limites données, le principe est le suivant : • Un degré d’amortissement élevé améliore le comportement dynamique du véhicule et réduit le confort de conduite. • Un degré d’amortissement faible améliore le confort de conduite et réduit le comportement dynamique.La désignation d’amortisseur peut porter à confusion si l’on pense à l’amortissement des chocs. Il s’agit ici de l’amortissement des vibrations.24AmortisseurAmortisseur hydraulique à gaz à deux tubes L’amortisseur hydraulique à gaz à deux tubes s’est imposé comme amortisseur standard. Dans le cas de l’amortisseur hydraulique à gaz à deux tubes, le cylindre de travail et le boîtier constituent deux chambres. La chambre, dans laquelle se déplacent le piston et la tige de piston, est entièrement remplie d’huile hydraulique. La chambre constituant la réserve d’huile circulaire entre le cylindre de travail et boîtier sert à la compensation de variations de volume dues à la tige de piston ainsi qu’à des variations de température de l’huile hydraulique. La chambre constituant la réserve d’huile n’est remplie que partiellement d’huile et est soumise à une pression de 6 à 8 bars, ce qui réduit la tendance à la cavitation. Pour l’amortissement, il est fait appel à deux unités d’amortissement, le clapet du piston et le clapet de fond de piston. Elles se composent de rondelles-ressorts, ressorts hélicoïdaux et corps de valve comportant des orifices calibrés. La cavitation est la formation de cavités gazeuses provoquées par un vide dans un écoulement de liquide rapide.242_080Remplissage de gazChambre de réserve d’huile Cylindre de travailUnité d’amortissement (clapet du piston) Unité d’amortissement (clapet de fond de piston)Clapet amortisseur Clapet antiretour25Notions de base - suspension pneumatiqueFonctionnement Lors de la compression (étage de compression), l’amortissement du clapet de fond de piston est également déterminé, dans une certaine mesure, par la résistance de passage du piston. L’huile refoulée par la tige de piston est chassée dans la chambre constituant la réserve d’huile. Le clapet de fond de piston oppose à ce flux une résistance définie et freine ainsi le déplacement. Lors du rebond (étage de rebond), le clapet du piston se charge seul de l’amortissement et oppose à l’huile refoulée vers le bas une résistance définie. L’huile requise dans la chambre de travail peut refouler sans contrainte via le clapet antiretour du clapet de fond de piston.Etage de compressionEtage de rebondClapet de piston Chambre de réserve d’huileClapet amortisseur Clapet antiretour 242_081 Clapet de fond de piston26Amortisseur hydraulique à gaz monotube Dans le cas de l’amortisseur hydraulique à gaz monotube, la chambre de travail et la chambre constituant la réserve d’huile sont logées dans un tube cylindrique unique. Les variations de volumes, dues à la tige de piston ainsi qu’aux variations de température de l’huile, sont compensées par un compartiment rempli de gaz distinct, séparé par un piston flottant du cylindre de travail. Le niveau de pression dans le compartiment rempli de gaz est de 25 à 30 bars et doit supporter les forces d’amortissement lors de la compression du ressort. Les clapets amortisseurs des étages de compression et de rebond sont intégrés dans le piston.242_082Piston avec clapets amortisseursPiston flottant Chambre du gaz Clapets amortisseursComparatif entre les amortisseurs hydrauliques à gaz monotube/à 2 tubes : Amortisseur hydraulique à gaz à deux tubes La pression du gaz dans la chambre constituant la réserve d’huile réduit la tendance à la cavitation Toutes possibles, par des clapets distincts pour l’étage de rebond et de compression Bon Amortisseur hydraulique à gaz monotube Très faible tendance à la cavitation en raison de la pression du gaz élevée et de la séparation huile/gaz En fonction de la pression du gaz pour l’étage de compression MeilleurFonctionnement du clapetCourbes caractéristiques Amortissement pour une faible course Friction Forme Position de montage PoidsFaible Diamètre plus important A peu près verticale Plus lourdPlus élevée, en raison du joint sollicité par la pression Plus longue à cause de la chambre de gaz dans le cylindre Indifférente Plus léger27Notions de base - suspension pneumatiqueFonctionnement Lors de la compression (étage de compression) l’huile du compartiment inférieur est comprimée par le clapet de l’étage de compression intégré dans le piston, qui oppose à l’huile une résistance définie. Le matelas de gaz se comprime donc d’une valeur équivalente au volume de la tige de piston plongeant. Lors du rebond (étage de rebond), l’huile du compartiment supérieur est comprimée par le clapet de l’étage de rebond intégré dans le piston, qui oppose à l’huile une résistance définie. Le matelas de gaz de détend d’une valeur équivalent au volume de la tige de piston sorti.Etage de compressionEtage de rebondClapet de l’étage de compressionClapet de l’étage de rebondMatelas de gazMatelas de gazClapets amortisseurs242_08328Mise au point de l’amortissement Dans le cas de l’amortissement, il faut toujours faire une distinction entre l’étage de compression (compression du ressort) et l’étage de rebond (rebond du ressort). La force d’amortissement de l’étage de compression est généralement plus faible que pour l’étage de rebond. Les chocs générés par l’état de la chaussée ne sont alors pas répercutés avec autant de force à la carrosserie du véhicule. Le ressort absorbe l’énergie qui est éliminée lors du rebond par l’étage de rebond à l’action plus importante. Avantage de cette mise au point : Une bonne réponse de la suspension du véhicule se traduit par un excellent confort de conduite. Cette mise au point présente toutefois quelques inconvénients en cas de succession rapide d’irrégularités de la chaussée. Si le temps entre les chocs ne suffit plus au rebond, la suspension se “durcit” fortement dans un cas extrême, ce qui exerce à son tour une influence négative sur le confort et la sécurité de conduite.16001400Etage de rebond12001000 Force d’amortissement en N800600Etage de compression400200 242_084 0 0 0,13 0,26 0,39 0,52 0,65 0,78 0,91 1,04 Vitesse du piston en m/s29Notions de base - suspension pneumatiqueLe taux d’amortissement ... ... est le facteur régissant la vitesse d’élimination des oscillations. ... de la carrosserie du véhicule est fonction de la capacité d’amortissement de l’amortisseur et des masses suspendues. Dans le cas d’une capacité d’amortissement invariable, on a : Une augmentation des masses suspendues réduit le taux d’amortissement. Cela revient à dire que les oscillations sont éliminées plus lentement. Une réduction des masses suspendues augmente le taux d’amortissement. Cela se traduit par une élimination plus rapide des oscillations.Le taux d’amortissement indique combien d’énergie cinétique est prélevée par l’amortissement à un système oscillant entre deux périodes oscillatoires, On parle également de rapport d’amortissement.Débattement DébattementMasse suspendue augmentéeTaux d’amortissement faibleMasse suspendue réduiteTaux d’amortissement élevé242_06830Force d’amortissement La force d’amortissement est fonction du volume d’huile à déplacer (surface du piston d’amortisseur), de la résistance au passage des clapets amortisseurs, de la vitesse du piston d’amortisseur ainsi que de la viscosité de l’huile de l’amortisseur. La force d’amortissement est déterminée à l’aide d’une machine vérificatrice. A régime constant, cette machine génère diverses courses dans le sens de rebond et de compression, ce qui se traduit par des vitesses de compression et de rebond différentes de l’amortisseur. Les diagrammes force-course ainsi réalisés peuvent être convertis en diagrammes forcevitesse (diagrammes F-v). Ces courbes caractéristiques font apparaître le rapport direct entre la force d’amortissement et la vitesse du piston et fournissent ainsi la caractéristique de l’amortisseur. On fait une distinction entre les courbes caractéristiques linéaires, progressives et dégressives.Diagramme F-v des courbes caractéristiques (régime constant pour toutes les courses)Courbe dégressiveForce de Force de compression rebond0,520,260 -0,26 v en m/s -0,5225 mm 50 mm 75 mm 100 mm CourseCourbe progressiveForce de Force de Force de Force de compression rebond rebond compression0,520,260 -0,26 v en m/s -0,52Courbe linéaire0,520,260 -0,26 v en m/s 31 -0,52242_066Notions de base - suspension pneumatiqueDes mesures prises au niveau de la conception permettent d’adapter les courbes caractéristiques aux besoins de la mise au point de la suspension. En règle générale, il est fait appel à des amortisseurs présentant une courbe caractéristique dégressive. Les amortisseurs normaux ont des courbes caractéristiques prédéfinies. Ils sont prévus pour un poids de carrosserie normal et couvrent, dans le cas d’un châssis correctement mis au point, un large spectre de situations routières. L’harmonisation du châssis constitue toujours un compromis entre sécurité du véhicule (comportement dynamique) et confort de conduite. Au fur et à mesure que le chargement augmente, le taux d’amortissement diminue (effet d’amortissement des masses suspendues), ce qui exerce une influence négative sur le comportement dynamique. Au contraire, le taux d’amortissement est plus important lorsque le véhicule est vide, ce qui a des incidences négatives sur le confort.Nota : Vous trouverez une particularité relative à la mise au point des amortisseurs dans le Programme autodidactique 213, page 28 “Amortisseurs à caractéristique d’amortissement dépendant de la charge et de la course”.32Amortisseur PDCAfin de maintenir le taux d’amortissement constant, et d’éviter les différences de comportement du véhicule partiellement ou entièrement chargé, des amortisseurs à caractéristique continue asservie à la charge équipent le train AR dans le cas de la suspension pneumatique de l’Audi A6 avec correcteur d’assiette ainsi que de la suspension pneumatique à 4 paliers de l’Audi allroad quattro. En combinaison avec la fréquence propre de la carrosserie constante, due aux ressorts pneumatiques, on obtient un comportement vibratoire pratiquement invariable quelle que soit la charge de la carrosserie du véhicule. Le véhicule étant partiellement chargé, on obtient ainsi un bon confort de conduite ; de plus, à charge totale, l’amortissement des mouvements de carrosserie reste suffisamment raide. Il s’agit d’un amortisseur de type PDC (Pneumatic Damping Control = régulation pneumatique de l’amortissement). La force d’amortissement peut varier en fonction de la pression du ressort pneumatique.242_057 Taux d’amortissement D11,21,41,61,82,0Rapport poids de la carrosserie Amortisseur PDC Amortisseur classiqueDisposition coaxiale du ressort pneumatique/ amortisseur PDCRessort pneumatique242_043FlexibleClapet PDC33Notions de base - suspension pneumatiqueLa variation de force d’amortissement est réalisée par un clapet PDC distinct, intégré dans l’amortisseur. Il est relié par un flexible au ressort pneumatique.1600242_087 Force d’amortissement in N Etage de rebondEn prenant la pression du ressort comme facteur de commande proportionnel à l’état de chargement, il y a pilotage d’un étranglement variable dans le clapet PDC, influant sur la résistance de passage et donc sur la force d’amortissement des étages de rebond et de compression. Afin d’aller à l’encontre de l’influence indésirable des variations de pression dynamiques dans le ressort pneumatique (compression et rebond), le raccord d’air du clapet PDC est doté d’un étranglement.140012001000800600400200Etage de compression0 0,13 0,26 0,39 0,52 0,65 0,78 0,91 1,040Vitesse du piston en m/s 9,5 bars 8 bars 6,5 barsRessort pneumatique/amortisseur PDC dissociésRessort pneumatiqueClapet PDC242_04234Conception et fonctionnement Le clapet PDC influe sur la résistance de passage de la chambre de travail côté piston (chambre de travail 1). La chambre de travail 1 est reliée via des orifices au clapet PDC. Le clapet présente, en cas de faible pression du ressort pneumatique (véhicule à vide ou faiblement chargé) une résistance de passage faible, ce qui fait qu’une partie de l’huile d’amortissement est dérivée et ne passe pas par le clapet amortisseur considéré. La force d’amortissement s’en trouve réduite. La résistance de passage du clapet PDC est en relation définie avec la pression de commande (pression du ressort pneumatique). La force d’amortissement dépend de la résistance de passage du clapet amortisseur considéré (étage de compression/de rebond) ainsi que de celle du clapet PDC.Remplissage de gazOrificesButée de rebond Clapet de piston avec collerette d’étanchéitéChambre de travail 1Etranglement dans raccord d’air Clapet PDC Clapet de fond de piston Chambre de travail 2242_03335Notions de base - suspension pneumatiqueFonctionnement en étage de rebond avec faible pression du ressort pneumatique Le piston est tiré vers le haut, une partie de l’huile est refoulée par le clapet du piston, l’autre partie traverse les orifices de la chambre de travail 1 en direction du clapet PDC. Etant donné que la pression de commande (pression du ressort pneumatique) et donc la résistance de passage du clapet PDC est faible, la force d’amortissement est réduite.Faible pression du ressort pneumatiqueClapet PDC ouvert 242_051Fonctionnement en étage de rebond avec pression élevée du ressort pneumatique La pression de commande et donc la résistance de passage du clapet PDC sont élevées. La majeure partie (suivant pression de commande) doit traverser le clapet du piston, la force d’amortissement s’en trouve augmentée.Pression élevée du ressort pneumatiqueClapet PDC fermé242_05236Fonctionnement en étage de compression avec faible pression du ressort pneumatique Le piston est repoussé vers le bas, l’amortissement est déterminé par le clapet de fond de piston ainsi que, dans une certaine part, par la résistance de passage du piston. L’huile refoulée par la tige de piston est refoulée en partie via le clapet de fond de piston dans le compartiment réservoir. L’autre partie est refoulée par les orifices de la chambre de travail 1 en direction du clapet PDC. Etant donné que la pression de commande (pression du ressort pneumatique) et donc la résistance de passage du clapet PDC est faible, la force d’amortissement est réduite.Faible pression du ressort pneumatiqueClapet PDC ouvert 242_070Fonctionnement en étage de compression pour une pression élevée du ressort pneumatique La pression de commande et donc la résistance de passage du clapet PDC est élevée. La majeure partie (suivant pression de commande) doit traverser le clapet de fond de piston, la force d’amortisseur s’en trouve augmentée.Pression élevée du ressort pneumatiqueClapet PDC fermé242_06937Correcteur d’assiette - A6Le chapitre suivant traite du dispositif de suspension pneumatique de l’Audi A6 98 équipée d’un correcteur d’assiette. Nous avons déjà donné des informations préliminaires sur la suspension pneumatique/ correcteur d’assiette au chapitre “Notions de base”. Etant donné que ces informations et connaissances constituent la base du présent chapitre, il est judicieux de se familiariser au préalable avec les notions de base. Le dispositif de suspension pneumatique de l’Audi A6 est essentiellement composé de : Des ressorts pneumatiques avec soufflet pliant, quijouent le rôle d’éléments élastiques. Les amortisseurs sont du type PDC (cf. page 33). Dans le groupe d’alimentation pneumatique, on trouve, regroupés dans un boîtier métallique, le compresseur avec sécheur d’air intégré, les clapets de régulation et l’appareil de commande. Un détecteur d’assiette enregistre l’assiette momentanée du véhicule.Synoptique du systèmeUn correcteur d’assiette, sur la base d’une suspension pneumatique, est proposé en option pour l’Audi A6. Le dispositif de suspension pneumatique est exclusivement conçu pour le train arrière, étant donné qu’il ne se produit, au niveau du train avant, que de faibles variations de charge et donc d’assiette dues au chargement.Groupe d’alimentation pneumatique Amortisseur PDCCorrecteur d’assiette A6, traction AV242_040Détecteur d’assietteRessort pneumatique38Outre les avantages liés au principe d’un correcteur d’assiette (cf. notions de base) le système réalisé sur l’A6 présente les atouts suivants : • Comportement de suspension et oscillatoire pratiquement indépendant du chargement • Faible encombrement du fait de sa conception compacte, dans la zone de l’essieu notamment • Disponibilité du correcteur d’assiette même à moteur arrêté • Temps de régulation rapides, pour le passage à l’assiette supérieure comme à l’assiette inférieure • Faible consommation de puissance • Respect de l’environnement du fait de l’utilisation d’air comme fluide • Sécurité de fonctionnement élevée grâce à sa bonne stabilité. • Régulation électronique avec autodiagnostic exhaustif • Aucune maintenanceRessort pneumatique avec amortisseur PDCCorrecteur d’assiette A6, transmission quattro242_041Groupe d’alimentation pneumatique39Correcteur d’assiette - A6Ressorts pneumatiquesLe montage des ressorts pneumatiques est, sur la traction avant et la transmission quattro, similaire à l’exécution avec ressorts acier. Il a donc été possible de reprendre dans les grandes lignes les conceptions des essieux des châssis standard. Dans le cas de la traction AV, le piston dérouleur est d’exécution conique, en vue de l’obtention d’une garde suffisante entre le soufflet et le piston dérouleur lors du déplacement spatial du ressort. Sur la transmission quattro, les ressorts pneumatiques sont combinés coaxialement avec les amortisseurs en tant que jambe de force. Les ressorts pneumatiques ne doivent pas être manoeuvrés à l’état exempt de pression, étant donné que le soufflet pliant ne peut alors pas se dérouler sur le piston et risque d’être endommagé. Sur un véhicule à ressort pneumatique sans pression, il faut, avant de soulever ou d’abaisser le véhicule (sur un pont élévateur ou à l’aide d’un cric) remplir le ressort pneumatique considéré à l’aide du contrôleur de diagnostic (cf. Manuel de réparation).Transmission quattro Disposition coaxiale ressort pneumatique/amortisseur PDCTraction AV Ressort pneumatique/amortisseur PDC dissociés242_042242_04340Conception de la jambe de force pneumatique Sur la jambe de force quattro, la liaison/ l’étanchement du ressort pneumatique (piston dérouleur) à l’amortisseur est réalisé à l’aide d’un raccord à baïonnette à double étanchéité. Le raccord à baïonnette doit être absolument propre et est graissé avant montage avec un lubrifiant spécial (cf. Manuel de réparation).Joint toriqueObturateurLe montage s’effectue par engagement du ressort pneumatique, puis rotation de ce dernier.En cas de défauts d’étanchéité, il faut toujours veiller à l’étanchéité des joints toriques aux points indiqués. Les surfaces d’étanchéité doivent être propres, exemptes de corrosion et de retassures (éléments en aluminium) et en partie lubrifiées (cf. Manuel de réparation).Raccord à baïonnette2 joints toriques242_00941Correcteur d’assiette - A6Groupe d’alimentation pneumatiqueDans le groupe d’alimentation pneumatique sont regroupés, dans un boîtier métallique – le compresseur V66 avec sécheur d’air intégré et clapet de décharge N111, – les clapets N150 et N151, – l’appareil de commande J197 – et le relais du compresseur J403. En vue d’amortir les vibrations et pour des raisons d’insonorisation, les composants susmentionnés sont logés dans une plaque d’insonorisation spéciale en mousse de polyuréthane (mousse PUR). La conception de la plaque d’insonorisation assure la fixation des différents composants dans le boîtier métallique. Des patins caoutchoucs spécialement harmonisés évitent la transmission perceptible des vibrations à la carrosserie. Veiller à la position de montage correcte des patins caoutchouc ! Les deux moitiés du boîtier métallique sont montées avec un joint. Ce joint sert uniquement à l’insonorisation. Etant donné que le compresseur aspire et rejette l’air du boîtier métallique, un certain manque d’étanchéité a été prévu au stade de la conception.Boîtier plastique avec appareil de commande J197 Clapet de décharge N11Compresseur V66242_03842Clapets N150 et N151Patin caoutchoucSchéma pneumatique1 2 3 4 5 6 7 8 9 Filtre d’aspiration Compresseur avec moteur V66 Clapet antiretour 1 Sécheur d’air Clapet antiretour 2 Clapet antiretour 3 Etranglement Filtre de décharge Clapet de décharge pneumatique 10 11 12 13 14 Clapet de décharge N111 Clapet de jambe de force AR G N150 Clapet de jambe de force AR D N151 Ressort pneumatique AR G Ressort pneumatique AR Dvenant du relais du compresseur J403venant de l’appareil de commande J19789 710124 36511242_034131214venant de l’appareil de commande J19743Correcteur d’assiette - A6CompresseurLa génération de l’air comprimé est assurée par un compresseur à piston alternatif monoétagé avec sécheur d’air intégré. Afin d’éviter l’encrassement des soufflets pliants et de la cartouche du sécheur par l’huile, le compresseur est de type sec. Des paliers lubrifiés à vie et un segment de piston en PTFE (polytétrafluoréthylène) garantissent sa longévité. Le clapet de décharge N111 et le clapet de décharge pneumatique sont intégrés dans le boîtier de la cartouche de sécheur. En vue de protéger le compresseur contre la surchauffe, il est coupé en cas de surtempérature (cf. chapitre Protection contre la surchauffe, page 61).Clapet de décharge pneumatique avec limiteur de pression Clapet de décharge N111 Clapet antiretour 3Sécheur d’air Clapet antiretour 1 Segment de piston PTFE Filtre d’aspirationRaccord de pression242_013 Filtre de décharge 44 Clapet antiretour 2Aspiration/compression Lors du mouvement de descente du piston, de l’air est aspiré dans le carter-moteur par un filtre fritté. Au-dessus du piston, l’air est comprimé et arrive via le clapet antiretour 1 au sécheur d’air. En passant par le clapet antiretour 2, l’air comprimé et séché parvient au raccord de pression conduisant aux clapets N150 et N151. Refoulement Lors du déplacement vers le bas du piston, l’air aspiré dans le carter-moteur est refoulé dans le cylindre via le clapet à diaphragme. Remplissage/levéeClapet antiretour 2 242_015Aspiration/compressionClapet antiretour 1 Sécheur d’airPour le remplissage (levée), l’appareil de commande pilote simultanément le relais du compresseur et les clapets des ressorts pneumatiques (cf. aspiration/compression).Raccord de pressionRefoulementClapet à diaphragme242_01445Correcteur d’assiette - A6Décharge/descente Durant la décharge, les clapets des ressorts pneumatiques N150 et N151 ainsi que le clapet de décharge N111 sont pilotés (ouverts). La pression du ressort pneumatique est appliquée au clapet de décharge pneumatique et de là éliminée à l’air libre via le sécheur d’air et le limiteur de pression (cf. description du clapet de décharge pneumatique).Clapet de décharge pneumatique avec limiteur de pression242_059 venant de l’appareil de commande J197Schéma pneumatique - Décharge4 6 7 8 910 11 12Sécheur d’air Clapet antiretour 3 Etranglement Filtre de décharge Clapet pneumatique de décharge N111 N150 N1518 9 4 7 6 1011 12 venant de l’appareil de commande SJ197242_05646Sécheur d’airAfin d’éviter l’eau de condensation et les problèmes de corrosion et de gel allant de pair, il faut débarrasser l’air de son humidité. Le système utilisé ici est un sécheur d’air fonctionnant suivant le principe de régénération. L’agent dessiccateur est constitué de granulés en silicate de fabrication synthétique. Ces granulés sont capables d’absorber jusqu’à 20% de leur poids propre en eau. Etant donné que le sécheur d’air fait appel au mode de régénération et n’est utilisé qu’avec de l’air déshuilé et filtré, il n’est soumis à aucune périodicité de remplacement et est donc exempt de maintenance.Comme le sécheur d’air n’est régénéré que via l’air d’évacuation, le compresseur ne doit pas être utilisé pour le remplissage d’autres objets. Comme cet air comprimé n’est plus réacheminé au sécheur d’air, sa génération n’est pas possible. C’est la raison pour laquelle le constructeur n’a pas prévu de raccord de pression pour le remplissage d’objets externes sur le compresseur. De l’eau / de l’humidité dans le système est l’indice d’un dysfonctionnement du sécheur d’air ou du système.Charge de granulés242_05647Correcteur d’assiette - A6Régénération Dans un premier temps, l’air comprimé passe par le sécheur et y est débarrassé de son humidité, comme nous l’avons déjà décrit. Le stockage intermédiaire de l’humidité s’effectue dans le sécheur d’air et l’air comprimé séché arrive au système. La régénération du sécheur d’air s’effectue lors de la décharge (descente). Lors de la décharge, l’air comprimé séché (“air d’évacuation”) est réacheminé au sécheur, où il absorbe à nouveau l’humidité qui y avait été stockée à titre intermédiaire, et la restitue à l’air ambiant.Sécheur d’air242_016Clapet de décharge N111Le clapet de décharge N111 est un distributeur 3/2 voies (trois raccords et deux positions de commutation), fermé en l’absence de courant. Le clapet N111 est uniquement utilisé pour la décharge (descente). Pour la descente, le clapet de décharge est piloté par l’appareil de commande J197 avec les deux clapets N150 et 151 (cf. description du clapet de décharge pneumatique et paragraphe Décharge).242_09748Clapet de décharge pneumatique Le clapet de décharge pneumatique a deux tâches : • dispositif de maintien de la pression résiduelle • limitation de pression Afin d’éviter l’endommagement des ressorts pneumatiques (soufflet pliant), une pression minimum définie (3,5 bars) est requise. Le dispositif de maintien de la pression résiduelle garantit que lors de la décharge, la pression dans le dispositif de suspension pneumatique ne chute pas en en dessous de 3,5 bars (excepté en cas de défauts d’étanchéité du clapet de décharge pneumatique).Dans le cas d’une pression du ressort pneumatique 3,5 bars, le corps du clapet de soulève, contre la force de ressort antagoniste des deux ressorts de valve et ouvre les sièges de valve 1 et 2. La pression du ressort pneumatique est alors transmise via l’étrangleur et le clapet antiretour 3 au sécheur d’air. Après passage par le sécheur d’air, l’air s’échappe à l’air libre via le siège du limiteur de pression et le filtre de décharge . La forte chute de pression en aval de l’étranglement provoque l’absorption de l’humidité relative de l’air, l’absorption d’humidité de “l’air d’évacuation” étant augmentée.Clapet de décharge pneumatique (couvercle)Limiteur de pression Corps du clapet Clapet de décharge N111Etranglement Clapet antiretour 3 Sécheur d’airSiège du clapet 1 Siège du clapet 2242_037 Conduite d’aération Filtre de décharge 49Correcteur d’assiette - A6La fonction de limitation de pression protège le système d’une pression inadmissiblement élevée, au cas par exemple où le compresseur ne serait pas mis hors circuit en raison d’un contact de relais défectueux ou d’un appareil de commande défectueux. Dans ce cas, le limiteur de pression s’ouvre à partir d’environ 13,5 bars, en surmontant la force du ressort, et la pression s’échappe par le filtre de décharge.Limiteur de pression242_035 Filtre de déchargeSchéma pneumatique - Fonctionnement de la limitation de pressionvenant du relais J403venant de l’appareil de commande J1971 2 8 9Filtre d’aspiration Compresseur Filtre de décharge Clapet de décharge pneumatique8 9 1 2242_01750venant de l’appareil de commande J197Clapets de jambe de force AR G N150 et AR D N151Les clapets N150 et N151 sont ce que l’on appelle des valves d’arrêt transversales et sont regroupés dans un boîtier. Les deux valves d’arrêt transversales sont des distributeurs 2/2 voies (deux raccords et deux positions de commutation). Les valves d’arrêt transversales servent au remplissage et à la décharge des ressorts pneumatiques. Les clapets sont fermés en l’absence de courant et évitent une compensation de pression indésirable entre les ressorts pneumatiques gauche et droit. On évite ainsi que, dans les virages, la pression du ressort pneumatique de la roue extérieure au virage (pression plus élevée du ressort pneumatique) ne s’échappe en direction de la roue intérieure au virage (pression plus faible du ressort pneumatique). Il s’ensuivrait momentanément une position oblique. Les valves d’arrêt transversales sont toujours pilotées ensemble lors de la levée ou de la descente étant donné que la régulation ne peut s’effectuer que par essieu (cf. détecteur d’assiette). Après une régulation en marche (v 10km/h), les valves d’arrêt transversales sont, à intervalle d’environ 12 secondes, ouvertes trois fois pendant environ 3 secondes en vue d’établir une compensation de pression entre les ressorts pneumatiques gauche et droit. Si, par exemple, une régulation avait lieu dans un virage, il s’ensuivrait une position oblique du train AR. L’état oblique est compensé par l’ouverture des valves d’arrêt transversales décrite plus haut (cela ne se produit pas en cas de chargement unilatéral).242_036N150N151venant de l’appareil de commande J197 242_012Le correcteur d’assiette de l’Audi A6 n’est pas en mesure de compenser par régulation un chargement unilatéral (différence de niveau de gauche à droite). Pour éviter des pressions différentes dans les ressorts pneumatiques, les valves d’arrêt transversales sont, à l’issue d’une régulation, ouvertes comme décrit précédemment.51Correcteur d’assiette - A6Transmetteur de correcteur d’assiette G84L’assiette du véhicule est enregistrée par le transmetteur de correcteur d’assiette G84 (détecteur d’assiette). Il est fait appel à un capteur d’angle de rotation sans contact, qui détermine, avec l’aide d’une cinématique de la biellette d’appui, la compression du ressort du train arrière par rapport à la carrosserie. La liaison de la cinématique de la biellette d’appui (cf. figures 242_044 et 242_045) est conçue de façon à compenser dans la mesure du possible une compression unilatérale. Cette liaison a permis de ne réaliser le correcteur d’assiette qu’avec un détecteur d’assiette. Le correcteur d’assiette de l’Audi A6 n’est pas en mesure de corriger par régulation une différence d’assiette entre les côtés gauche et droit (due par exemple à un chargement unilatéral).Le capteur d’angle de rotation utilisé fait appel au principe de Hall. Une électronique d’évaluation intégrée dans le détecteur convertit le signal de l’IC de Hall en un signal de tension proportionnel à l’angle (cf. diagramme).Liaison pour traction AV avec essieu semi-rigideTransmetteur de correcteur d’assiette G84 Support (fixé sur la carrosserie)242_044Biellette d’appuiBrochage du détecteur d’assiette G84BrocheProfilé transversal d’essieu1 2 3 4 5 6 J197Masse (de J197) libre libre Sortie du signal analogique, signal de tension Alimentation en tension 5 volts (de J197) libre Appareil de commande du correcteur d’assietteLiaison pour transmission quattro avec essieu à bras superposésTransmetteur de correcteur d’assiette G84 Support Biellette d’appui242_045Barre stabilisatrice 52 Cadre auxiliaireFonctionnement Un aimant torique est relié à l’axe de la bielle du détecteur (rotor). Entre le noyau en fer en deux parties (stator) se trouve un IC de Hall à la position excentrée. Il constitue une unité avec l’électronique d’évaluation. Le champ magnétique traversant l’IC de hall est modifié en fonction de la position de l’aimant torique. Le signal de Hall en résultant est converti par l’électronique d’évaluation en un signal de tension proportionnel à l’angle. Ce signal de tension analogique sert à l’appareil de commande J197 pour la détermination de l’assiette momentanée du véhicule.Le capteur d’angle de rotation décrit ici est également utilisé pour le réglage automatique du site des phares. Trois capteurs au total sont montés sur les véhicules équipés d’un réglage automatique du site des phares.Aucune déviationNIC de Hall242_061SDéviation de 35° vers la gauche Déviation de 35° vers la droiteNStator (noyau de fer en deux parties) 242_060Rotor (aimant torique)N242_062SVoltsS4,5 2,5Position médiane, soit approximativement assiette assignée0,5 0 0° 70°Angle de rotation242_06353Correcteur d’assiette - A6Autodiagnostic G84 En cas de défaillance du G84, aucune correction d’assiette n’est possible. Le système passe sur le programme de secours correspondant. L’ajustage du G84 a lieu par apprentissage de l’assiette assignée à l’aide du contrôleur de diagnostic et des calibres entretoises T40002 (cf. Manuel de réparation).VAS 5051T40002242_055198_039Appareil de commande du correcteur d’assiette J197L’élément central du système est l’appareil de commande qui permet, outre les fonctions de régulation, la surveillance et le diagnostic de l’ensemble du système. L’appareil de commande enregistre le signal du transmetteur d’assiette et détermine à partir de là l’assiette momentanée du véhicule. Cette dernière est comparée à la valeur de consigne et corrigée le cas échéant en fonction d’autres grandeurs d’entrée (interfaces) ainsi que des paramètres internes de régulation (temps de filtre et écarts d’assiette). Il est fait une distinction entre différentes situations de régulation et la régulation s’effectue en fonction de concepts adéquats (cf. concept de régulation). Un diagnostic exhaustif facilite le contrôle et la réparation du système (cf. Manuel de réparation). Adresse 34242_00454Témoin de correcteur d’assiette K134Le témoin ... ... s’allume en permanence en cas de défauts correspondants du système ou d’un système hors circuit. ... clignote en cas d’assiette basse et haute extrêmes –55 mm/+30 mm. ... clignote durant le diagnostic des actuateurs. ... clignote si la régulation est coupée. (uniquement possible avec le contrôleur de diagnostic) Après avoir mis le contact d’allumage, le témoin K134 s’allume en vue du contrôle du fonctionnement et ne s’éteint qu’une fois le cycle de contrôle interne de l’appareil de commande effectué (en présence d’aucun défaut).Témoin K134Tant que le témoin clignote, il ne faut pas prendre la route, étant donné q