Quel est le châssis, le principe de fonctionnement et pourquoi il est nécessaire

Châssis de voiture

La nouveauté a été construite sur le châssis du modèle précédent et a reçu de nombreux changements techniques et visuels. Commence ainsi les revues de nombreuses voitures de la prochaine génération. Sur quel châssis sont fabriqués les prochains modèles? Nous traiterons cette question plus en détail.

Quel est le châssis

Tous les véhicules à moteur se composent de trois composants principaux:

• centrale électrique;
• corps;
• le châssis.

Le châssis n'est pas une partie spécifique d'un véhicule. Parfois, ce terme est appelé la structure de support de la machine.

En fait, le châssis est un ensemble de mécanismes qui interagissent avec les roues et les supports de la voiture. Il s'agit d'une unité qui combine la direction d'une voiture, sa transmission, son système d'amortissement et son châssis. Tous ces systèmes sont connectés sur une base commune et leur travail est synchronisé afin que l'ensemble de la voiture puisse effectuer un mouvement. Le châssis comprend également le cadre et les groupes motopropulseurs - moteur, transmission et suspension. Sur celle-ci se trouve une carrosserie qui donne à la voiture un aspect fini. 

Le châssis de la voiture signifie également un ensemble de pièces et d'assemblages dont dépendent le mouvement et les manœuvres du véhicule. Dans la documentation technique de la voiture, il a un marquage, qui dans ce cas correspond au numéro de carrosserie (ce qui est numéro de châssis).

Les principaux composants du châssis de la voiture sont deux suspensions - avant et arrière, ainsi que des roues. Des suspensions sont nécessaires pour atténuer ou éliminer les vibrations lors de la conduite, grâce auxquelles la voiture surmonte en douceur toutes les bosses de la route.

Le principe de fonctionnement et pourquoi il est nécessaire

Toutes les unités nécessaires au mouvement sont montées sur la base de la voiture afin que l'énergie de rotation soit transmise du moteur aux roues motrices. Voici comment le fonctionnement de tous les nœuds est synchronisé:

• Installé sur un sous-châssis moteur. À partir de celui-ci, le couple est transmis à l'essieu avant ou arrière (dans le cas d'une traction intégrale ou arrière). Grâce à cela, les roues commencent à tourner et la voiture avance ou recule.

• Pour que la voiture puisse changer de direction, la direction y est connectée. Les roues motrices mettent la voiture en mouvement et les roues directrices lui donnent la direction. Cette unité possède de nombreux détails qui permettent des manœuvres en douceur pendant la conduite.

• Pour modifier la vitesse de la voiture, une boîte de vitesses est installée entre le groupe moteur et les roues motrices. Elle peut être mécanique ou automatique. Dans cette unité, à l'aide d'un ensemble d'engrenages, le couple augmente, ce qui vous permet de supprimer une charge excessive du moteur.

• Lorsque vous conduisez sur des routes de qualité différente, des fluctuations se produisent. En raison des tremblements et des vibrations, les composants de la transmission et de la direction tomberont rapidement en panne. Pour compenser cette charge, des leviers et des amortisseurs sont fixés au faux-châssis.

Comme vous pouvez le voir, le châssis de la voiture vous permet de mettre en mouvement toute la structure, de changer sa direction et de compenser les charges vibratoires qui se produisent pendant la conduite. Grâce à ce développement, l'énergie générée par le moteur à combustion interne peut être utilisée pour le transport confortable et sûr de personnes et de charges importantes.

Appareil

Ainsi, sous le châssis, on entend une combinaison de la pièce de support et de certains composants clés qui permettent au véhicule de se déplacer de manière autonome. Tous les types de structures se répartissent en deux catégories.

La première catégorie comprend tous les véhicules à châssis. Dans ce cas, le chariot de voiture se compose d'un cadre auquel sont attachés toutes les unités, mécanismes et structures. Ces véhicules sont lourds et extrêmement durables. Fondamentalement, une telle conception se retrouve dans les camions et les VUS à part entière.

La deuxième catégorie comprend le type de châssis, qui fait immédiatement partie de la carrosserie de la voiture. La carrosserie porteuse n'est pas aussi solide que dans le cas d'un châssis complet, mais elle est très légère, ce qui est d'une grande importance pour les voitures particulières. Ce n'est que dans une telle modification du châssis qu'il est possible de créer les supercars les plus légères possibles.

Les ingénieurs de différents constructeurs automobiles développent leurs propres structures de corps porteurs, qui diffèrent non seulement par leurs caractéristiques de conception, mais sont également fabriqués à partir de différents matériaux.

Voici une courte vidéo montrant l'importance d'utiliser des matériaux de châssis légers pour une voiture moderne en utilisant des modèles Mazda comme exemple :

Mazda Carrosserie et châssis.

Éléments structurels

Puisque tout repose sur le châssis de la voiture, cette partie du véhicule doit toujours être la plus solide possible, et ses éléments doivent supporter différentes charges, quelles que soient les conditions de fonctionnement.

Le châssis d'une voiture moderne se compose des pièces et structures suivantes :

• Roues avec pneus;
• Transmissions ;
• Pendentifs;
• Système de direction et de freinage.

Tous ces éléments sont solidement fixés à la fois sur le châssis et sur la partie support du corps.

Fonctionnalité

Dans le cas d'une voiture de tourisme, le châssis de ce véhicule a les fonctions suivantes :

• Permet d'utiliser la force de traction pour le mouvement indépendant de la structure. Pour cela, la voiture dispose d'un châssis ;
• Fournit le mouvement le plus fluide possible. La suspension et en partie les pneus sont responsables de la fluidité du mouvement. Le confort du conducteur et des passagers dépend du type de suspension et de la qualité des éléments amortisseurs ;
• Permet de contrôler le sens de déplacement de la structure. Cette fonction est affectée à la direction.

Chaque châssis est conçu pour différentes conditions routières afin de pouvoir résister aux forces de torsion de la carrosserie lors du franchissement d'obstacles. Si cette charge est critique, la partie porteuse de la voiture se déformera, ce qui affectera divers mécanismes et éléments de carrosserie (par exemple, les portes cesseront de se fermer).

Support de suspension

C'est l'un des éléments principaux du châssis. La stabilité de la voiture dans les virages dépend de la qualité et des caractéristiques de conception de cette pièce. De plus, la suspension est développée en tenant compte des exigences de sécurité conformément aux besoins de l'automobiliste moderne en termes de confort.

Depuis la création de la première voiture, et à ce jour, la conception de la suspension est constamment améliorée, grâce à laquelle il existe une grande variété de toutes sortes de conceptions de suspension dans le monde automobile. Les principales différences entre toutes ces structures résident dans la méthode de montage du support de la machine (roues) sur un essieu.

Suspension dépendante

C'est le tout premier type de suspension de voiture. Dans ce cas, les roues d'un essieu sont reliées rigidement les unes aux autres. Les avantages d'une telle suspension incluent l'adhérence maximale des roues à la surface de la route. Ceci est particulièrement important lorsque la voiture entre dans un virage sur une surface lisse. Grâce à la fixation rigide, chaque roue reste droite.

Si nous parlons des inconvénients de ce type de suspension, alors lors de la conduite sur des bosses, des roues rigidement reliées n'assurent pas le bon fonctionnement de la voiture (une roue passe sur une bosse et modifie l'inclinaison de tout l'essieu). Dans les voitures modernes, la suspension avant complètement dépendante a déjà été abandonnée. Au lieu de cela, une suspension de type MacPherson est installée.

La structure dépendante est installée exclusivement sur l'essieu arrière, qu'il s'agisse d'un essieu moteur ou d'un essieu moteur. S'il s'agit d'un essieu moteur, il est alors représenté par un essieu arrière, qui assure une liaison rigide entre les deux roues. L'essieu moteur utilise une traverse ou une barre de torsion.

Suspension indépendante

Dans ce cas, les roues montées sur les essieux ne sont pas solidaires les unes des autres, donc leur position par rapport à l'horizontale ne s'influence pas. Pour assurer une traction maximale avec la route, un stabilisateur transversal est installé sur cette suspension.

Ce type de suspension, malgré sa structure plus complexe, offre plus de confort et est plus léger par rapport à la suspension dépendante. Grâce à cela, les voitures modernes deviennent plus dynamiques et aussi confortables que possible. Les inconvénients incluent la nécessité d'ajuster constamment l'alignement des roues.

Classification

Comme nous l'avons déjà évoqué, un châssis dans un véhicule est nécessaire aux fins suivantes :

1. Assurer le mouvement du véhicule en transférant le couple du groupe motopropulseur à la transmission puis aux roues ;
2. Minimisez les charges qui entrent dans le processus de déplacement de la machine sur les bosses. Grâce à cela, ni le moteur ni d'autres éléments importants du transport ne souffrent de secousses constantes;
3. Fournir un mouvement en ligne droite, des manœuvres, une accélération ou une décélération, ainsi qu'un arrêt complet avec le stationnement ultérieur de toute la structure du véhicule.

Selon le type de véhicule utilisé au sol, on distingue les types de châssis suivants :

• Automobile - repose sur des voitures, des camions, des remorques et des semi-remorques ;
• Tracteur - comme son nom l'indique, ce châssis est utilisé sur les tracteurs. Il peut être à chenilles ou à roues;
• Moto - utilisé pour assembler des motos, des scooters, des tricycles, des quads ;
• Pour équipement spécialisé. La conception peut être à la fois automotrice et non automotrice. Les versions automotrices peuvent utiliser des chenilles ou des roues ;
• Chemin de fer - sur la base d'un tel châssis, un transport est créé destiné à être déplacé sur les chemins de fer. Cela comprend les trains, les trains électriques, les autorails, les tramways, etc.
• Véhicule tout-terrain - bien qu'un tel châssis soit utilisé pour assembler des voitures, sa conception incarne les caractéristiques du transport terrestre et maritime, grâce auxquelles l'"amphibien" est capable de se déplacer avec la même efficacité, à la fois sur terre et sur l'eau. Cette catégorie n'inclut pas les aéroglisseurs. C'est déjà une sorte de transport par eau.

Tous ces types de châssis sont également divisés dans les catégories suivantes :

• Construction de cadre. Il ressemble à des canaux métalliques soudés sur lesquels sont fixés tous les mécanismes et ensembles du véhicule. Les camions et de nombreux SUV à part entière sont créés avec ce type de châssis. Auparavant, les voitures particulières étaient également basées sur un tel chariot, mais en raison de son poids important, la structure nécessitait l'installation d'un puissant groupe motopropulseur.
• Corps porteur. Fondamentalement, ce type de châssis est utilisé dans les véhicules légers. Un sous-châssis peut être utilisé dans un tel chariot, mais il existe également des voitures sans cet élément.
• Conception automotrice. Cette modification ne comprend que des équipements spéciaux. Le chariot se compose d'unités de base qui lui permettent de se déplacer de manière autonome. Il prévoit nécessairement un siège d'opérateur. Cette catégorie de châssis est souvent utilisée par les structures militaires pour déplacer du matériel militaire, ainsi que par les grandes entreprises de construction.
• Construction de moto de cadre. Ce type de châssis est utilisé pour construire des véhicules moto. Il existe également un type de voiture de sport, les "Buggy", qui reposent également sur un châssis constitué de tubes soudés (pour faciliter la construction).

Châssis de camion

Plusieurs options de châssis ont été développées pour les camions. Un tel chariot est toujours basé sur un cadre. Selon le modèle, le châssis de la voiture peut être représenté par des chenilles ou des roues. Les options combinées sont beaucoup moins courantes: la partie direction est constituée de roues et la partie principale est constituée de chenilles.

Selon la destination du véhicule, une carrosserie, une cabine, une citerne, un manipulateur, une bétonnière, un berceau... peuvent être installés sur son châssis. Les châssis de camion sont classés selon :

• Le nombre d'axes est d'au moins deux et d'au plus quatre ;
• Capacités de charge - tonnage petit, moyen ou lourd ;
• Formule de roue - le nombre de roues installées sur le chariot. Ils peuvent être simples ou doubles.

Malgré le fait que la plupart des camions sont basés sur un châssis classique, il existe également des modèles avec une carrosserie monocoque. Mais ce type de voiture est moins pratique pour transporter des charges décentes.

Par exemple, voici un aperçu du camion à quatre essieux Kenworth W900, qui est basé sur un châssis de type châssis :

Beau Kenworth W900 pour 230 mille $

Facteurs affectant les changements dans la conception du châssis du véhicule

Depuis l'introduction des premiers véhicules à châssis, le bogie n'a cessé de se moderniser. Dans les premières voitures, la priorité a été donnée à l'allègement de la conception, de sorte qu'un groupe motopropulseur moins puissant puisse être utilisé, mais en même temps, le dynamisme du transport n'a pas été perdu.

Les premières roues étaient en bois. Pour les rendre plus légers, des trous y ont été pratiqués. Depuis l'invention de l'analogue en métal à rayons, il a été immédiatement introduit dans les véhicules. À mesure que les vitesses que les voitures pouvaient atteindre augmentaient, elles avaient besoin d'une suspension plus efficace. Pour cette raison, les ingénieurs ont commencé à développer des systèmes d'amortisseurs plus stables et plus efficaces. Et à en juger par le fait que de nouvelles technologies émergent (par exemple, les amortisseurs magnétiques, qui sont décrits ici), le travail d'amélioration du châssis ne s'arrête pas.

Selon le type de bogie, il peut utiliser un matériau léger, par exemple une carrosserie monocoque composite, mais pour des raisons de sécurité, tous les constructeurs automobiles ne sont toujours pas pressés d'abandonner l'utilisation d'éléments de structure en acier. Lorsque l'utilisation de matériaux alternatifs, tels que les composites ou les nano-matériaux, devient économiquement justifiée (aujourd'hui de tels véhicules sont d'un prix obscène pour l'acheteur moyen), il est probable que les constructeurs automobiles adapteront progressivement les lignes de production pour la fabrication de ce type de châssis.

Dysfonctionnements du châssis

Si des bruits inhabituels sont détectés lors du passage d'une vitesse à l'autre, cela indique un dysfonctionnement du châssis. L'un des problèmes les plus courants est lorsque la voiture mène sur le côté, à droite ou à gauche.

Cela se produit pour plusieurs raisons:

• la géométrie des roues avant est cassée,
• augmentation de la pression des pneus,
• leviers déformés,
• grandes différences dans quantité de pneus,
• violation du parallélisme entre les essieux des essieux arrière et avant.

Ces problèmes peuvent entraîner des dommages aux amortisseurs, entraînant des ressorts cassés ou d'autres dommages à la suspension. Si des dommages au châssis sont suspectés, le conducteur doit également faire attention à s'il y a des fuites du châssis. Il est possible que les silentblocs soient desserrés, ce qui entraîne souvent des dommages aux disques et un déséquilibre des roues avant. Un grincement lors du freinage est le signal d'un dysfonctionnement de l'amortisseur, du stabilisateur ou de certaines parties des éléments de support. Si au moins un des symptômes ci-dessus apparaît, vous devez immédiatement prendre des mesures et contacter un service de voiture.

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Avantages et inconvénients du châssis de véhicule terrestre

Considérant que les ingénieurs du monde entier travaillent à l'amélioration du châssis des véhicules depuis plus d'un siècle, le transport moderne fait preuve d'une stabilité, d'une fiabilité, d'une sécurité et d'un confort élevés. Grâce à cela, toutes les unités et mécanismes installés dans une voiture ou une moto ne souffrent pas de secousses ou de vibrations naturelles. La durée de vie de ces unités est augmentée, ce qui a un effet positif sur les évaluations globales des produits modernes des constructeurs automobiles.

Aussi, le châssis, qui utilise la terre comme point d'appui, plutôt que l'air ou l'eau, permet de transporter de grosses charges sur des distances décentes, tout en utilisant une quantité minimale de carburant (par rapport au transport aérien ou maritime, qui peut transporter les mêmes charges).

Malgré le fait que les véhicules modernes reposent sur de tels bogies qui répondent aux normes de sécurité, le châssis des véhicules terrestres a ses inconvénients. Bien sûr, la plupart des défauts des anciens chariots sont corrigés en installant de nouveaux composants plus stables. Mais le principal inconvénient de toutes les modifications de châssis au sol est que ces véhicules ne peuvent se déplacer que sur terre.

Les véhicules amphibies font exception, mais cette technologie est principalement utilisée dans des véhicules spéciaux, et seulement dans des conditions d'exploitation étroites (par exemple, un véhicule tout-terrain n'est pas pratique à utiliser en milieu urbain). Les transports civils ne peuvent pas encore se vanter de polyvalence, de confort et de la même efficacité, aussi bien sur terre que sur l'eau, sans parler des engins capables de voler. Bien que, selon l'industrie cinématographique, l'humanité résoudra bientôt ce problème (le sous-marin était autrefois également considéré comme le fruit de la fantaisie sauvage des écrivains de science-fiction).

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En conclusion, nous vous proposons une courte conférence vidéo sur la structure générale du châssis de la voiture :

Structure générale du châssis

Questions et réponses

Qu'est-ce qu'un châssis dans une voiture. Sous le châssis d'un véhicule, on entend une structure qui comprend un châssis (au lieu de cela, de nombreuses voitures particulières utilisent une partie porteuse de la carrosserie), des unités de transmission, des éléments de châssis, des suspensions, ainsi que des mécanismes de contrôle (direction). Le châssis à cadre peut être considéré comme une structure complète, car il peut se déplacer librement sur des chenilles ou des roues.

Ce qui est inclus dans le châssis de la voiture. La conception du châssis comprend un cadre ou une partie de support de la carrosserie, la direction (tiges, crémaillère), les essieux de roue, les poutres avec leviers, les roues elles-mêmes, les arbres d'essieu, le cardan, la boîte de vitesses, les éléments de suspension.