Amortisseur de direction chapitre 1
De WikiDneprUral.
par Philippe "Loriot" LABBÉ
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AVERTISSEMENT La pose d’un amortisseur de direction hydraulique sur un side-car change et MODIFIE CONSIDERABLEMENT LES HABITUDES DE CONDUITE particulièrement lors des premiers tours de roues juste après la pose de cet accessoire. La prudence doit être votre souci permanent pour la prise en main de l’attelage et par la suite. Si vous décidez de poser un amortisseur de direction hydraulique, il convient donc de prendre en compte très sérieusement les différences de comportement de votre attelage. Comme vous êtes maintenant prévenus, évidemment l’auteur décline toute responsabilité en cas d’accident. Car il ne s’agit ici que d’un exposé et non de conseils de réalisation. |
Sommaire |
1 GENERALITES
- Ici quelques « lieux communs » utiles…
INTERACTION ROUE-SOL
- L’interaction « roue-sol » est un phénomène extrêmement complexe. Elle intègre :
- Les propriétés mécaniques du pneumatique, (élasticité et rigidité, adhérence)*.
- La dérive** des pneumatiques (déformation de la surface de contact roue-sol liée à la flexibilité transversale),
- La résistance au roulement (conditions de charge, état du sol),
- Les poussées parasites sur les roues (poussées de carrossage, de pincement, et de trajectoire).
En vue de simplifier ce vocabulaire, on appellera « traînée » l’ensemble des phénomènes agissant sur les roues de notre attelage.
- 1- 2) GEOMETRIE
Il n’est pas inutile de rappeler que le side-car, ce tricycle bi-trace, est le récipiendaire d’une tare géométrique congénitale, à savoir le pincement de la roue du side-car, qui est opposée à celles (en principe en ligne) de la moto.
Le réglage de la géométrie d’un attelage selon les données constructeur doit être fondamentalement respecté (d’autres paramètres de réglage sont également à prendre en compte, et vous devez vous reporter pour cela au « manuel du propriétaire »).
En utilisant le raccourci du § 1-1), on peut écrire que c’est la « traînée » des roues associée à ce pincement - tandis que la traînée de la roue avant induit un compromis angulaire à la direction – qui permet à l’attelage de respecter une trajectoire rectiligne.
Comme rien n’est jamais parfait en mécanique, en régime dynamique la traînée des roues est essentiellement variable en fonction des conditions de roulage (trajectoire, profil de la route, état du revêtement ou de la charge etc.), de l’état des enveloppes de pneumatiques (type, gonflage, montage), de la traînée aérodynamique de l’ensemble (cas du vent traversier où le contrebraquage est de mise), et point important de l’état des suspensions (état des amortisseurs en particulier).
- 1-3) INCIDENCES SUR LE COMPORTEMENT
On rappelle qu’un attelage est un ensemble constitué de deux rigidités principales non identiques : celle du châssis de la moto et celle du châssis du side-car. Dans certaines conditions de roulage, les interactions « roues-sol » liées à cet ensemble et à l’accord des suspensions, peuvent engendrer de façon aléatoire des phénomènes oscillatoires du comportement dynamique. Le plus courant est connu sous le vocable de « guidonnage ».
En side-car, le « guidonnage » est « presque » (c’est un euphémisme) tolérable à très basse vitesse. Bien qu’il sollicite et fatigue considérablement le nœud de la direction (berceaux + dorsale au droit de la colonne), il s’agit là plutôt de shimmy (ou Wobbling : mouvements pendulaires du guidon à basse et moyenne vitesse). Il devient extrêmement dangereux – voire destructif - à la vitesse de croisière. Et là c’est bien de guidonnage qu’il s’agit.
En dynamique, du fait de leur asymétrie, tous les attelages (non munis d’un équipement de sécurité) ont au moins un régime de marche où ces phénomènes risquent d’apparaître dans certaines conditions de roulage.
- 1-4) LES CAUSES POSSIBLES
Pour un attelage, comme pour une moto solo, elles sont multiples et la première des causes est le mauvais entretien.
Consulter utilement le chapitre suivant : « Réparer votre Ural... en vidéo » ici : [1]
Comme les causes possibles sont très nombreuses, il serait fastidieux de les énoncer toutes ici. On ne peut cependant omettre de citer les plus courantes pour les side-cars :
- Non respect des réglages de la géométrie (pincement, carrossage, précession), voir ici: "Réglage du pincement et du carossage" [2]
- État des amortisseurs,
- Montage imparfait des enveloppes de pneumatiques, usure ou irrespect des dimensions,voir ici: "Usure des pneus" [3]
- Jeu dans les roulements de roues, voir ici: "Roulements de roues" [4] (pour les Ural à partir de 2007, les roulements sont "à billes).
- Equilibrage des roues (voir professionnel), tension des rayons, voir ici: "Tension des rayons" [5]
- Jeu des roulements de direction (fondamental rarement remis en cause par les propriétaires, et pourtant !). Voir ici: "Roulements de direction" [6]
Pour se faire tout de même une bonne idée de la liste de ces causes, on pourra consulter cette page très complète et vraiment édifiante concernant les motos solo. L’extrapolation vers le side-car n’en sera que plus riche !
"Causes et conséquences du shimmy, du louvoiement et du guidonnage" (Formation moto de l'Ecole du Pneu et du Train Roulant Bridgestone) ici: [7]
- 1-5 VERS LA SECURITE
En vue de prévenir l’éventuelle apparition de ces phénomènes, la solution consiste à introduire dans la cinématique de la direction un «dispositif» (mécanique ou visqueux) dont le rôle est de « manger » le départ en fréquence des oscillations lorsque leur amplitude est encore faible : C’est le frein de direction ou bien l’amortisseur de direction hydraulique, qui est appelé à cette fonction préventive.
Comme il ne s’agit pas ici de sides-car de compétition à châssis monocoque, mais bien de nos machines russes lesquelles sont rustiques (pléonasme !) - et malgré les améliorations notoires de la qualité et des équipements des productions de ces dernières années - la plupart d’entre elles étaient nanties jusque là d’un frein de direction.
Malgré le fait que pour un attelage neuf, parce que tout est neuf justement, ou pour un attelage entretenu et bien réglé, la propension au guidonnage soit faible, Ural a tout de même décidé d’équiper récemment sa production d’un amortisseur de direction hydraulique. Sage et louable initiative, car la pratique du side-car n’est pas « foolproof » (à l’épreuve des fous !)…
- Juste comme ça : Premier pneumatique radial : Le Michelin « X » en 1947.
- Dérive d’un pneu voir ici : [8]
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2 LE FREIN DE DIRECTION
Le frein de direction est un dispositif mécanique statique muni de plateaux et de rondelles de friction agissant au moyen d’une vis de serrage. Il restait jusque là un équipement économique utile dans les cas de conduite sur mauvaise route, en tout chemin et à basse vitesse, propices au risque de guidonnage.
Le vieillissement et le manque d’entretien de ce dispositif engendrent une utilisation dont l’action est inconstante aux différents régimes de marche. Son utilisation requiert donc différents réglages qui sont une fonction directe du feeling du pilote, de l’état de la route, de son profil en long et de la vitesse. D’autres paramètres peuvent engendrer des réglages - inappropriés - de ce frein, en particulier un mauvais réglage de la géométrie de l’attelage.
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3) L’AMORTISSEUR DE DIRECTION
Il s’agit d’un dispositif hydraulique. Un piston muni de clapets se déplace dans un bain d’huile et exerce une action constante en dynamique, quelque soit le régime de marche. Il peut être réglable et dans ce cas on le positionne sur le taux d’amortissement le plus favorable. De ce point de vue, il libère la conduite des soucis de réglage du frein de direction. Enfin le « ressenti au guidon » est incomparablement plus confortable pour la conduite.
Il faut toutefois noter qu’il n’est pas « débrayable » comme l’est le frein de direction. J’entends par là qu’il agit aussi en statique : Au lieu de contrarier le moment de rappel de la roue sur la direction comme en régime dynamique, là il s’ajoute à l’effort nécessaire pour tourner le guidon. C’est un inconvénient, mais il est réellement mineur.
Nota 1 : Pour en savoir plus lire ici : L'amortiseur de direction qu'est-ce que c'est ?[9]
Nota 2 : Pour mémoire, dans les textes anglais :
- Damper = amortisseur,
- Steering damper = amortisseur de direction
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4) MODE OU PAS ?
Pour les machines solo, les équipementiers ont mis au point des amortisseurs de direction d’un faible encombrement, dont les caractéristiques sont en rapport avec une utilisation prévue pour le solo. Le taux d’amortissement est en général réglable au moyen d’une molette. On les trouve facilement sur le marché de l’accessoire, bien que leur prix puisse varier dans des proportions considérables. Prix directement fonction de la sophistication technologique et du potentiel (jusqu’à 500 € pour les technologies de pointe en accessoire séparé).
Pour les machines de sport dont les caractéristiques « rigidité/accord des suspensions/pneumatiques dédiés » qui sont très pointues, l’utilisation de cet accessoire est devenue indispensable. Certaines marques proposent même le contrôle électronique de cet équipement (Je rigole bien en pensant à nos attelages… !).
Il y a deux types principaux de construction : l’un destiné à l’usage routier (celui qui convient à nos attelages), l’autre destiné à un usage sportif.
Pour le side-car, les conditions d’utilisation sont bien différentes. Les masses, les efforts, la possible propension au guidonnage qui sont mis en jeu, induisent naturellement l’utilisation d’accessoires plus costauds.
Il faut bien reconnaître que l’utilisation d’un amortisseur de direction sur un attelage est une sécurité dont on ne peut pas se passer. La valeur ajoutée la plus importante se situe au niveau du confort de conduite (renvoi des sensations au guidon) dont le pilote bénéficie. L’installation de cet accessoire n’est pas très compliquée.
5) COMMENTAIRE
Au fil des années, j’ai compilé des données sur les solutions utilisées par les sidecaristes pour équiper leurs attelages d’amortisseurs de direction performants, et surtout économiques.
Force est de constater que ce sont les amortisseurs de direction venus de l’automobile qui remportent les suffrages. Le tau d’amortissement de ces derniers n’est pas réglable, mais sa valeur convient bien à leur utilisation sur un attelage. De plus, leur prix d’achat est intéressant, entre 29 et 70 € à ce jour (Avr. 2015).
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6) QUELQUES IDEES DE MONTAGE
Evidemment les solutions utilisées par les amateurs sidecaristes exigent de se retrousser les manches et de posséder un minimum d’outillage. Le temps passé à l’atelier n’entre pas en ligne de compte dans l’évaluation d’un prix de revient. Pour ceux qui aiment réaliser eux-mêmes, il faut souligner que le prix des accessoires de montage (boulonnerie, rotule éventuelle, ferrures et colliers, etc.) et le temps passé à les rassembler sont également à prendre en compte. (Rien que cela peut demander beaucoup de temps !). Si on a les moyens, l’utilisation d’un kit (autours de +/- 180 € pour un Ural récent) est sans doute la solution pour arriver rapidement au bon résultat.
On trouvera ci-après une série de photos donnant quelques idées de montage.
- 6- 1) SUR L'URAL PUSTINJA D'ALAIN :
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Nota : La molette de réglage est placée côté gauche, en vue de permettre de modifier le réglage du taux d’amortissement en marche.
Alain a choisi pour ce montage un amortisseur de Yamaha YZ1 dédié à l’usage routier.
- 6- 2) SUR L'URAL VORONA DE SERGE :
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Nota 1 : La grande longueur du coulisseau n’a pas permis de positionner la molette de réglage côté gauche. En effet le dépassement de ce coulisseau à gauche aurait pu être dangereux en cas d’accident.
Nota 2 : le bracelet de caoutchouc positionné sur le collier de fixation stabilise en marche le pivotement du collier autour de la rotule.
Pour la fixation de cet amortisseur, la cotation des pattes de fixation a été relevée en atelier au moment de la pose de l’amortisseur. Patte centrale (à gauche sur la photo : e = 3 mm. Patte latérale fixée sur le « T » inférieur droit de la fourche : e = 4 mm).
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- 6- 3) SUR LA "TITINE" DE JEAN-PIERRE :
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- 6- 4) SUR LES MOTO-GUZZI DU BOC 2011:
Relevés au BOC 2011, ces clichés concernent des Moto-Guzzi attelées.
ATTENTION : Les bras de leviers utilisés (distance entre point d’application de l’extrémité de la tige d’amortisseur de direction et axe de la direction) sont en rapport avec l’utilisation de fourches recevant une roue de type automobile, dont la traînée n’a rien a voir avec celle d’une roue de 19 pouces.
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Sur un attelage, la contrefiche oblique avant de fixation du châssis du side-car reçoit en virage à gauche des efforts de compression importants pouvant dépasser la tonne. Ma conviction est que le silentbloc d’amortisseur ne doit pas exercer un effort de flexion parasite sur cette contrefiche en dynamique (pendant le laminage de l’amortisseur de direction). La position de ce silentbloc doit donc être le plus près possible de la chape inférieure de la contrefiche, en vue de limiter sa flexion. De même, la soudure d’éléments sur cette contrefiche en tube d’acier risque d’induire une évolution des caractéristiques mécaniques du tube (risque de criques, amorces de rupture). De vraies précautions (projet et réalisation) dans le montage sont à prendre pour éviter cela.
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- 6- 5) SUR L'URAL PUSTINJA D'ALAIN
Pour son montage, Alain a utilisé un amortisseur de direction de Mercédès 280 SL très long qui lui permet de reprendre la fixation de la tête d’amortisseur de suspension droite sur la fourche.
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- 6-6) D'AUTRES REALISATIONS
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- 6-7) CE QUI NE DEVRAIT JAMAIS EXISTER
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- 6-8) JE NE SAIS PAS D'OÙ ÇA VIENT...
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7) CONCLUSION
Voici donc exposée une pépinière de montages possiblement réalisables, avec les mises en gardes nécessaires. Personnellement j’ai réalisé un montage sensiblement identique avec un amortisseur de direction venant de l’automobile qui me donne entière satisfaction. Cela m’a demandé beaucoup de temps, et j’exposerai dans le chapitre II de ce titre, la façon dont j’ai procédé.
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De bien prendre conscience que la pose d'un tel accessoire requiers quelques compétences techniques, et que votre décision concernant la pose d'un amortisseur de direction peut constituer une modification de la "Fiche de Certification de Type" du véhicule sur lequel vous pourriez effectuer cette intervention si celui-ci n'en est pas muni primitivement .
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