Amortisseurs monotubes ou bitubes : comparaison de la qualité de roulement

Frappez le même nid-de-poule dans deux camions équipés d'amortisseurs différents et vous ressentirez deux histoires différentes. Une secousse est absorbée proprement. L’autre s’attarde, se vautre un peu avant que la balade ne reprenne son cours. Cet écart se résume à ce qui se passe à l’intérieur du choc lui-même – un tube ou deux.

Comment sont construits les amortisseurs monotubes et bitubes

Les amortisseurs bitubes utilisent deux cylindres emboîtés. Le tube intérieur abrite la tige de piston, la valve de piston et le fluide hydraulique de travail ; le tube extérieur stocke le fluide de réserve et la charge de gaz. Lorsque le piston se déplace, le fluide est poussé entre les deux tubes à travers une vanne de base, générant ainsi la force d'amortissement qui contrôle le mouvement du véhicule.

Les amortisseurs monotubes le réduisent à un seul cylindre. Un tube contient à la fois le pétrole et le gaz , séparé intérieurement par un piston flottant. Le piston de travail se déplace toujours de haut en bas à l’intérieur, mais il n’y a pas de deuxième chambre entre laquelle le fluide peut circuler – tout se passe dans un tube de plus grand diamètre. Vous pouvez en savoir plus sur les mécanismes de base de la manière dont un amortisseur amortit les vibrations en premier lieu dans ce document. aperçu de ce que fait un amortisseur et comment il fonctionne .

Pourquoi l'aération affecte la qualité de conduite

Le fluide hydraulique se déplaçant rapidement à travers une vanne peut y injecter de l'air, un processus appelé aération. Le fluide aéré se comprime plus facilement que l'huile propre, ce qui signifie que la force d'amortissement de l'amortisseur devient incohérente au moment où vous en avez le plus besoin : à mi-bosse, sous charge, sur terrain accidenté.

Les conceptions à double tube sont plus exposées à ce problème car le fluide circule activement entre les deux chambres pendant le fonctionnement ; une forte secousse peut perturber ce flux et permettre au gaz de se mélanger au pétrole. Les amortisseurs monotubes évitent complètement cela. Le piston flottant maintient le gaz et l'huile dans des moitiés du tube séparées en permanence, il y a donc peu de possibilité pour les deux de se mélanger, quelle que soit la force de travail de l'amortisseur.

Réactivité et précision d'amortissement

Les amortisseurs à double tube reposent sur plusieurs valves fonctionnant en séquence : la valve à piston et la valve de base partageant les fonctions d'amortissement. Les amortisseurs monotubes concentrent tout dans un seul ensemble de valves, qui répartit la pression uniformément sur toute la face du piston plutôt que de diviser le travail entre les composants.

Les monotubes ont également tendance à utiliser un piston plus large que les modèles à double tube de taille comparable, car il n'y a pas de chambre de réserve externe rongeant le diamètre disponible. Une plus grande surface de piston signifie plus de mouvements d'huile par course, ce qui améliore à la fois la précision de l'amortissement et la dissipation de la chaleur – deux choses qui se traduisent directement par une conduite plus contrôlée et plus prévisible sur des surfaces inégales.

Flexibilité d'installation et résistance à la décoloration

Les amortisseurs bitubes doivent généralement être montés verticalement. Installez-en un à l'envers et l'arrangement gaz-fluide à l'intérieur cesse de fonctionner comme il est censé le faire. Les amortisseurs monotubes n'ont pas cette restriction : parce que le piston flottant maintient tout correctement séparé quelle que soit l'orientation, ils peuvent être montés verticalement, inversés ou même horizontalement sans perdre leur fonction.

La résistance à la décoloration suit un schéma similaire. L'évanouissement se produit lorsqu'un amortisseur perd sa capacité d'amortissement en raison d'une accumulation de chaleur ou d'une fuite de gaz, et cela s'aggrave à mesure que l'amortisseur est en service depuis longtemps. La plus grande capacité de fluide du monotube et sa meilleure dissipation de la chaleur le rendent sensiblement plus résistant à la décoloration en cas d'utilisation intensive et prolongée - c'est exactement pourquoi il apparaît plus souvent dans les applications de performance et tout-terrain, tandis que le bitube reste la norme pour le confort quotidien des passagers.

Quelle conception correspond à votre application

Aucune des deux conceptions n’est universellement « meilleure » – le bon choix dépend de ce à quoi l’amortisseur doit faire face au quotidien. Pour les environnements fluides et à faibles vibrations, comme les applications de confort des passagers, le coût inférieur et les caractéristiques d'amortissement confortables du double tube constituent généralement le choix le plus pratique. Pour tout ce qui implique une chaleur soutenue, un terrain accidenté ou une charge cyclique importante, l'avantage de stabilité du monotube tend à justifier le coût plus élevé.

Cette division apparaît également clairement dans les équipements industriels et commerciaux. Amortisseurs de cabine conçus pour le confort de l'opérateur donnent souvent la priorité aux caractéristiques plus douces et plus indulgentes associées au comportement du bitube, tandis que amortisseurs de cabine en descente conçus pour minimiser les vibrations dans les cabines des véhicules doivent supporter des charges de choc plus exigeantes et répétitives. Côté remorque, amortisseurs de remorque conçus pour la stabilité de la charge sont confrontés à une répartition du poids en constante évolution, ce qui met l'accent sur une force d'amortissement constante, quelle que soit la charge. Pour un aperçu plus large de la façon dont ces principes s'étendent, cet article sur comment fonctionnent les amortisseurs dans les systèmes de châssis de camions lourds couvre les considérations supplémentaires liées à des charges beaucoup plus élevées et à des cycles de service plus longs.

Tester la qualité de conduite de la bonne manière

Les allégations de qualité de conduite sont faciles à formuler et plus difficiles à vérifier sans un cadre de test cohérent. Les ingénieurs en dynamique des véhicules font généralement référence à des procédures standardisées telles que Norme d'essai de contrôle directionnel en régime permanent de la SAE pour les voitures particulières et les camions légers évaluer comment les choix de suspension et d'amortissement affectent réellement le contrôle du véhicule lors de manœuvres de conduite réelles, plutôt que de se fier uniquement à des impressions subjectives.

Quelle que soit la conception sur laquelle vous atterrissez, l'adaptation de la construction de l'amortisseur aux conditions de fonctionnement réelles (chaleur, cycles de charge, orientation de montage) est plus importante pour la qualité de conduite à long terme que n'importe quelle spécification unique sur une fiche technique.