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#1 10-09-2017 20:17:28

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Les systèmes de suspension BMW

Les systèmes de suspension BMW


Dynamique du châssis

Dynamique-du-chassis.png


Table des matières

BMW Systèmes de suspension

Sujet

Introduction

Historique de la suspension avant BMW.

Essieux avant actuels.

Historique de suspension arrière.

Essieux arrière actuels



BMW Systèmes de suspension

Modèle: Tous

Production: Tous


Objectifs

Après l'achèvement de ce dossier, vous pourrez:

• Identifier les systèmes de suspension BMW
• Comprendre la conception du système de suspension BMW.
• Localiser les réglages de la suspension sur les essieux avant et arrière.

Introduction

L'une des caractéristiques les plus négligées sur un véhicule est le système de châssis et de suspension. La plupart du temps, les gens qui achètent de nouveaux véhicules sont d'abord attirés par le style de la carrosserie. Certains acheteurs sont intéressés par la performance du moteur ou par les caractéristiques de commodité telles que le système audio, etc. Les véhicules BMW sont bien connus pour avoir une technologie de pointe «à la fine pointe de la technologie». Cependant, pour être connu sous le nom de «Machine de conduite ultime», c'est le châssis qui doit fournir au conducteur un confort, une sécurité et des performances supérieures de «tenue de route». Depuis la période de développement la plus rapide de l'automobile, les conceptions de châssis ont dû répondre aux exigences du moteur. Les conceptions du système de châssis et de suspension ont également évolué avec les exigences croissantes du conducteur et les conditions de la route.

introduction.jpeg

À mesure que les véhicules sont plus puissants et que les exigences en matière de confort de conduite et de sécurité de conduite augmentent, les exigences s'appliquent au châssis moderne.

Exigences d'un système de direction moderne:

• Assurez-vous que la direction est conforme aux conditions de conduite.
• Assurer la fonction, le confort et la sécurité.
• Diminuer les vibrations.
• Transmettre une «sensation de route» confiante en transférant les informations de la surface de la route au conducteur.
• Permettre un retour suffisant du volant après les virages.

L'objectif de ce dossier sera sur les systèmes de direction et de suspension de BMW. Cela inclura toutes les conceptions des essieux avant et arrière, ainsi que des ajustements, le cas échéant.

introduction1.png

Historique de la suspension avant BMW

voici trois modèles d'essieu avant basiques utilisés sur les véhicules BMW:

• Essieu avant à ressort à joint unique
• Essieu avant à ressort à double pivot
• Essieu avant à double échappement

Joint solaire à joint unique Essieu avant

La conception "Single-Joint" a été utilisée depuis l'introduction de l'E30. Il a été utilisé sur les véhicules E30, E36, E46, E85 et E86. La conception comprend un support d'essieu en acier qui permet le montage des supports du moteur, du support de direction, de la barre de balançoire et du bras de commande inférieur.
Le porte-essieu est boulonné à la structure du corps via 4 boulons. Il existe deux dalles de localisation qui fournissent une position d 'axe appropriée ainsi qu'une force ajoutée. Le bras de commande inférieur "en forme de faucille" est attaché au support d'essieu par une rotule, il existe également un support en caoutchouc supplémentaire qui est fixé au corps.
Le bras de commande inférieur fournit également le point "pivot unique" pour le nœud de direction. La conception à joint unique présente des avantages en raison de sa faible poids et sa conception compacte. La géométrie du pivot unique permet un petit décalage de direction positif, mais la taille du rotor de frein est finalement limitée. Cependant, il est idéal pour les petites voitures (telles que les 3 séries précoces).

Joint-solaire-a-joint-unique-Essieu-avant.png

E46 / E85 Suspension avant

La suspension avant sur les E46 et E85 est basée sur la suspension avant à joint unique utilisée sur les modèles précédents de la série 3 (E30 / E36). Cette suspension inclut des modifications de conception pour améliorer la qualité du roulement et les caractéristiques de manipulation.

Les modifications apportées à la suspension avant sont les suivantes:

• Un nouveau bras de commande inférieur en aluminium forgé (sauf les modèles Xi). Le bras plus léger offre une masse inférieure non suspendue.
• Le bras de bras de commande inférieur arrière est hydraulique.
• Les tiges de piston serré pour un poids réduit.
• Les nœuds de direction sont "press-fit" sur les tubes de serrage.
• L'angle global de la roue a été augmenté pour améliorer la stabilité "droite".
• La piste a été élargie pour améliorer la capacité de virage.
• Les écrans anti-poussière de frein sont en aluminium.

Dans l'ensemble, il y a une réduction de poids de 5,72 livres de poids "sans ressort" qui améliore le confort de conduite et la manipulation.

E46-E85-Suspension-avant.jpeg

Ajustement

Il existe quelques ajustements limités sur la suspension avant "Single-Joint". L'orteil avant est réglable sur tous les modèles à l'aide du tirant externe fileté. Cela peut être réalisé en utilisant des outils à main standard. Il n'y a pas de dispositions pour l'ajustement des roulettes. Cependant, Caster doit toujours être vérifié lors de l'alignement des roues pour s'assurer qu'il n'y a pas de composants endommagés.

Camber n'est réglable que sur les E46 et E85. Il y a une fente dans la tour de barre supérieure qui permet de petites modulations de cambrure de 0,5 degrés.  Si le réglage de la carrossage ne peut pas être réalisé, vérifiez la hauteur de conduite appropriée et vérifiez les dégâts de la suspension.

reglage-de-la-cambrure.png

Les illustrations ci-dessus montrent les fentes de réglage de la cambrure et l'outil spécial. Les instructions appropriées pour l'ajustement de la cambrure peuvent être trouvées dans les instructions de réparation ISTA et WebTIS sous le groupe 32. Pour ajuster le carrossage, desserrer 2 des écrous sur le support de la barre supérieure et enlever l'écrou restant. Retirer la goupille dans la tôle. Installez l'outil spécial n ° 323 140. Tournez l'écrou de réglage au besoin sur l'outil spécial pour faire en sorte que le curseur soit réglé.


Il peut être nécessaire de décharger la suspension pour effectuer le réglage de la carrossage nécessaire. Le poids du véhicule sur la jambe peut empêcher le mouvement tout en effectuant le réglage. Des dommages à un outil spécial peuvent en résulter.

Essieu avant à double ressort pivotant

La configuration à double axe du pivot a été utilisée puisque les premiers véhicules de la série 6 et 7 étaient en production (E23 / E24). Ce design est idéal pour les voitures plus grandes en raison de sa construction robuste.

L'essieu avant à double pivot est utilisé sur les véhicules suivants:


• Série 1 - Les E82 et E88 utilisent actuellement ce type d'essieu avant.
• Série 3 - De l'E90 à l'E93 et plus récemment, la F30.
• Série 5 - De l'E28 au courant E60 / E61.
• Série 6 - L'E24 et le nouveau E63 / E64.
• Série 7 - Tous les modèles de l'E23 à l'E65 / E66 actuel.
• Série 8 - E31
• Série Z - L'E89 Z4 l'utilise depuis le début de la production.
• Série X - Les E83, E53, E84 et F25 utilisent cet axe avec de légères modifications pour xDrive et EPS (E84 sDrive Trailing links et xDrive Leading links).


L'une des caractéristiques principales qui sépare cette conception de l'axe avant à joint unique est le point de pivotement inférieur. Cette conception de suspension se compose d'un pivot supérieur (palier d'entretoise) et de deux points de pivotement inférieurs. Le pivot inférieur est en fait deux points distincts. Ces deux points créent ensemble un point de pivotement ou un "axe" imaginaire (virtuel). La conception élimine un pivot unique (rotule), qui limite la taille du rotor de frein et la quantité de décalage de direction (rayon de frottement). Le décalage de la direction reste toujours positif, mais inférieur à celui de la conception du pivot unique.

Determination-du-Pivot-inferieur.png

Les avantages supplémentaires du système double pivot sont:

• Possibilité de réduire le roulement du corps en virage.
• Réduit les tendances de plongée avant lors de graves situations de freinage.
• Utilisation d'un petit décalage de direction positif, qui offre une meilleure manipulation. Ceci est plus évident lorsque les niveaux de frottement diffèrent pendant le freinage.
• Position de la roue améliorée, amélioration de la stabilité de la ligne droite à des vitesses plus élevées, plus meilleur retour de direction après de petites entrées de direction.

Essieu-avant-a-ressort-a-double-pivot.png

Fonctionnement à double pivot

Les avantages réels de la suspension à double pivot deviennent plus évidents pendant les virages. Sur une conception traditionnelle à pivot unique, la cambrure et la roulette restent statiques pendant les manœuvres de direction. Sur un véhicule à roulette positive, les roues ont tendance à "flop over" pendant les virages. Cette situation réduit la zone de contact du pneu avec la route et augmente l'effort requis pour le retour du volant. Le décalage de direction (gommage) reste également fixe, ce qui a également un impact négatif sur le retour du volant. La conception à double pivot permet au point de pivot inférieur «imaginaire» de modifier l'emplacement relatif pendant les virages. Le pneu qui se trouve à l'extérieur du virage porte la majeure partie de la charge. Par conséquent, c'est le pneu extérieur qui doit avoir la plus grande surface de contact avec la surface de la route. Sur un virage, la conception à double pivotement fait en sorte que le routeur et le carrossage sur la roue extérieure se rapprochent de zéro. Cela optimise le "contact patch" entre le pneu et la route en améliorant considérablement les caractéristiques de manutention. Le roulement du corps est également réduit par le changement de roulette vers zéro. L'un des autres avantages de cet arrangement est le décalage variable de la direction. Le décalage variable de la direction au cours des virages permet une meilleure "rentabilité" du volant.

Suspension-avant-a-ressort-a-double-pivot.png

Configurations à double pivot avant

L'axe de pivotement double comporte un support d'essieu, auquel les composants de suspension sont attachés. Le support fournit également les points de montage pour le rack de direction, la barre de stabilisation et les supports de moteur. Le transporteur est soit en acier (sur les modèles antérieurs), soit en aluminium. Le transporteur en aluminium a d'abord été utilisé sur l'E39 à six cylindres (528i) à partir de 1997. L'E39 était le premier et le seul modèle à avoir des supports en acier et en aluminium. L'E39 540i comportait un support en acier avec une boîte de direction (au lieu d'une crémaillère et un pignon). Les composants d'aluminium ont été utilisés chaque fois que possible sur le 540i, sauf sur le support de suspension. D'autre part, l'E39 528i était équipé d'un support en aluminium et d'un support de direction. Depuis lors, tous les véhicules équipés de la suspension à double pivot ont utilisé le support en aluminium et la configuration du rack de direction.

Configurations-a-double-pivot-avant.png

E38 Suspension avant.

L'E38 utilise une version mise à jour de la suspension à double pivot par rapport aux modèles précédents de la série 7 (E23 / E32).

Les caractéristiques de la suspension E38 sont les suivantes:

• Le support de suspension est en acier tubulaire par opposition à l'acier estampé.
• Le support de suspension est plus léger et peut être retiré en tant qu'élément complet.
• Les changements de conception permettent des grands rotors de frein avant.
• Légère différence dans la configuration des bras de commande inférieurs.
• Les bras de commande inférieurs sont en aluminium forgé.
• Les ressorts hélicoïdaux à diamètre variable offrent un profil inférieur.

E38-Suspension-avant.png


Suspension avant E6x

La suspension avant à double pivot a été encore améliorée depuis son introduction initiale. Les matériaux utilisés dans le support de l'essieu avant offrent une résistance à la traction élevée pour supporter des charges extrêmes. Le porte-essieu avant est également entièrement fabriqué en aluminium. Il se compose de sections préformées en alliage coulé qui sont soudées dans les sections extrudées. Le support de l'essieu avant accueille le mécanisme de direction, les bras de commande et les entretoises de tension, les supports du moteur, la barre stabilisatrice, l'écran thermique et les panneaux inférieurs.

Un panneau "zone de poussée" est boulonné pour augmenter la rigidité transversale de l'avant du véhicule. Ce renforcement a un effet positif sur la manipulation, le niveau sonore et les performances de collision. Les avantages résultant de l'essieu avant amélioré incluent une agilité accrue, un confort amélioré par la réduction du poids non suspendu, une réduction de la consommation d'essence en réduisant le poids brut du véhicule et une meilleure répartition de la charge par essieu.

La suspension à double pivot avant utilisée depuis l'introduction de l'E65 / 66 comprend les éléments suivants:

• Support d'essieu avant en aluminium
• Panneau "Zone de poussée" pour une rigidité accrue
• Composants de suspension en aluminium
• Tubes en aluminium

La suspension avant sur les véhicules E6x comprend également des logements pour le système Active Roll Stabilization (ARS).

E6x-Suspension-avant.png


Essieux avant actuels

Essieu avant à double pivot

Suspension avant E8x / E9x

Les véhicules E9x et E8x utilisent également la suspension avant à double pivot. Traditionnellement, la série 3 était équipée d'un seul pivot. L'E90 a marqué la première fois que la conception à double pivot a été utilisée sur la plate-forme à 3 séries. L'E82 dispose de nombreuses caractéristiques en commun avec les véhicules E9x, en particulier le châssis et les systèmes de conduite dynamiques. Par conséquent, la conception de l'axe avant à double pivotement à ressort était également installée sur les véhicules de la série E8x 1. À l'exception de la version tunique 135i, les suspensions avant et arrière de BMW 1 Series étaient toutes inspirées par la conception E90.

E90-Suspension-avant-a-double-pivot.png


Le système à double pivot établit un «axe géométrique» formé par les liaisons de suspension, créant ainsi un point de pivotement supérieur et deux points de pivotement inférieurs. Deux points de pivot inférieurs (double pivot) formés par le bras de commande et l'entretoise de tension créent un point de pivotement "imaginaire", qui s'étend plus loin sur le support de roue. Cette conception permet de sélectionner des points de pivotement sur le support de roue afin de pouvoir s'adapter efficacement à de plus grands freins.

Les avantages supplémentaires du double système de pivotement sont les suivants:

• Possibilité de réduire le roulement du corps lors des virages.
• Réduit les tendances de plongée du nez avant lors de graves situations de freinage.
• Utilisation d'un petit décalage de direction positif qui offre une meilleure manipulation pendant le freinage dans des conditions "μ" fractionnées.
• Position améliorée de la roue, améliore la stabilité de la ligne droite à des vitesses plus élevées, plus un meilleur retour de direction après de petites entrées de direction.

Suspension-a-pivot-double.png

E89 Suspension avant

Le E85 a été équipé d'un axe avant de jambe à joint unique afin d'optimiser les propriétés de suspension, l'E89 est équipé d'un essieu avant à double pivot (joint à double joint). Une autre version modifiée de l'essieu avant à double pivot connu des véhicules de la série E8x et E9x est utilisée dans l'E89. Des adaptations étaient nécessaires en raison de l'espace disponible et de la géométrie de suspension modifiée. Le principe éprouvé de l'essieu arrière du lien central de l'E85 est retenu pour l'essieu arrière.

E89-Essieu-avant-a-double-pivot.png

Décalage de direction sur l'E89

Le décalage de direction (rayon de frottement) de l'E89 est plus grand que celui de l'E85. La raison en est que l'essieu avant a été adopté à partir de la ligne de production 2 (1 série et 3 séries).
Sur l'axe avant à une seule articulation de ressort de l'E85, la position de l'articulation de commande de roue détermine en grande partie la taille du décalage de direction. Étant donné que le décalage de la direction doit être aussi petit que possible, l'articulation de la roue doit être située aussi loin que possible vers l'extérieur.
Ceci entraîne cependant des problèmes concernant l'espace de paquet pour le disque de frein et l'étrier de frein. Sur l'axe avant à double pivot (joint à double joint), la position du bras de commande et de la jambe de tension l'une par rapport à l'autre détermine la taille du décalage de la direction.

Les points de pivotement du bras de commande ou de la colonne de braquage et de la jambe de tension sur le palier pivotant peuvent donc être choisis de sorte qu'aucun problème d'espace n'est rencontré pour le système de freinage.

Essieu-avant-a-double-ressort-pivotant.png

Le décalage de la direction que sur l'axe avant de la jambe à joint unique est maintenant utilisé. La raison en est que les parties communes de la ligne de production 2 sont utilisées autant que possible, mais la largeur de la piste a augmenté par rapport aux séries 1 et 3.
Entre autres mesures, cela a été réalisé en changeant le décalage de la jante, ce qui, bien sûr, augmente également le décalage de la direction. Les effets d'une susceptibilité accrue aux interférences causées par un décalage de direction plus important ont été éliminés par un système élastokinématique optimisé et modifié et accordés à tel point qu'une amélioration a été obtenue par rapport à l'E85.
En conséquence, la réponse de l'E89 aux mouvements de direction est légèrement plus indirecte à grande vitesse et très directe à des vitesses allant jusqu'à 100 km / h (62 mph). La manutention du véhicule est bien équilibrée jusqu'à la limite et présente donc des propriétés de contrôle exceptionnelles.

Decalage-de-direction-positif.png

Les deux bras de tension sont montés avec des bagues hydrauliques sur le support de l'essieu avant. De plus, la distance des points de pivotement de la jambe de tension et du bras de commande au palier pivotant détermine en grande partie le bras de levier de force vertical.

Plus les joints de la jambe de tension et du bras de commande sont situés l'un par rapport à l'autre au palier pivotant, plus la force de récupération est amorcée par le poids du véhicule. Sur l'axe avant de la jambe à joint unique, la distance est nulle lorsque les deux joints de cet essieu ont fusionné pour former un. L'avantage résultant de l'axe avant à double joint est une stabilité directionnelle améliorée dans la plage de grande vitesse et une tendance plus faible à l'instabilité de la direction dans la plage de vitesse inférieure (moins sensible aux vibrations de torsion dans le volant).

Comparé à celui du bras de commande, le joint à billes (joint de guidage) de l'entretoise de tension est relevé sur le palier pivotant, assurant ainsi un contrôle antidumping efficace.
Un autre avantage de cet agencement est que cette monture de tension sur le support d'essieu peut être agencée approximativement au même niveau par rapport au montage sur le palier pivotant et ne doit pas être abaissée. Ceci est particulièrement avantageux pour un grand angle de surplomb. De plus, il est possible d'abaisser le support du bras de commande sur le côté de l'essieu, ce qui permet un centre de roulement inférieur. L'axe à joint unique ne comporte qu'un seul type d'entretoise en tant que porte-essieu. L'autre côté de l'essieu avant double-bras pivotant (double joint) est doté d'un châssis qui fournit en outre un raidissement important de l'extrémité avant.

Description-E85-E89.png

F30 Suspension avant

L'axe avant à double-pivotement avec les bagues de fuite dans le F30 représente la combinaison optimale de la dynamique de conduite et du confort de conduite. La fonction de charge du boîtier de la boîte de direction atteint un degré extrêmement élevé de rigidité avec le poids le plus bas possible. Par rapport à son prédécesseur dans l'E90, le support de l'essieu avant dans la F30 doit satisfaire à des exigences plus strictes. Le deuxième chemin de chargement de collision a maintenant été intégré au-dessus du support de l'essieu avant. Afin de garantir un comportement de collision optimal, une structure en acier soudée à haute résistance a été utilisé à la place d'un support d'essieu avant aluminim. La direction assistée électronique EPS (direction de commande électromécanique) présentée dans la F30 apporte une contribution importante à BMW EfficientDynamics. Le F30 est disponible avec 2 types d'EPS (option sport de base et variable).

Suspension-avant-a-double-pignon-F30-avec-liens-de-course-et-EPS.png

Des propriétés acoustiques améliorées et une rigidité maximale et une augmentation du confort de conduite peuvent être obtenues dans un espace d'installation. Les joints de balle de l'essieu avant ont une conception de frottement réduite qui se traduit par des caractéristiques de réponse améliorées. De même, l'utilisation des pièces en aluminium aluminisé (wishbones, trails) et les pièces moulées sous pression en aluminium (boulons pivotants) réduisent les masses non suspendues. Pour les véhicules avec une suspension adaptable de Msports (optionalequipment 2VF), le contrôle électronique de l'amortisseurEDC est également intégré.

Essieu-avant-de-F30.png


Véhicules sportifs (sauf E70) Suspension avant

Les véhicules E53, E83, E84 et F25 utilisent une version modifiée de la suspension avant à double pivot (joint à double joint). Il existe des modifications pour tenir compte des composants de l'essieu avant. Bien que la plupart des véhicules xDrive utilisent la direction hydraulique des crémaillères et des pignons, les E84 et F25 utilisent EPS. Il existe un panneau de poussée en aluminium qui aide à protéger le récipient d'huile et fournit également des propriétés de raidissement supplémentaires pour le support de suspension avant.

E83-Suspension-avant.png


Essieu avant F25 avec EPS

La suspension avant à double pivot avec des bagues de fuite dans la F25 offre la combinaison idéale de la dynamique de conduite et du confort de conduite. La fonction de support du boîtier de direction du crémaillère et du pignon offre une rigidité extrêmement élevée avec un poids minimal. Les joints à billes à faible frottement sont utilisés dans l'essieu avant. Cela a considérablement amélioré les caractéristiques de réponse de son prédécesseur. La carte électronique électronique standard (EPS) est une caractéristique distincte de la F25 et apporte une contribution significative à "EfficientDynamics". (2VL Variable direction sportive est disponible en option). Le Electronic Damper Control (EDC) est également disponible en option (SA 223 Dynamic Damper Control).

Essieu-avant-a-double-pivot-F25-avec-liens-de-trainee.png

Suspension avant E84

Le E84 sDrive (roues motrices arrière) utilise un essieu avant à double pivot aluminim équipé de bagues de fuite tandis que le E84 xDrive (quatre roues motrices) utilise un essieu avant à double pivot équipé de liaisons de tête.

Suspension-avant-E84.png

Réglages - Essieu avant à double pivot

Comme pour toutes les suspensions avant BMW, l'angle de roulette n'est pas réglable. Cependant, lors d'un alignement, Caster doit toujours être vérifié pour exclure tout dommage aux composants du châssis ou de la suspension. Comme avec d'autres modèles, Toe est réglable par l'intermédiaire de l'ensemble de tirant fileté.

Camber est réglé par des trous de fixation à talon fendus. Cet ajustement n'est disponible qu'à partir de l'E53. Les véhicules qui sont capables de cet ajustement incluent, E53, E6x, E9x, E8x. Sur le E84, F25 et F30, le curseur peut être corrigé en utilisant des roulements pivotants spéciaux décalés disponibles dans le service des pièces.

reglage-de-la-cambrure1.png

Deux versions des paliers pivotants sont disponibles:

• Version 1: correction de cambrure -0 ° 30 '
• Version 2: correction de carrossage 0 ° 30'.

versions-des-paliers-pivotants.png

Ces roulements pivotants de correction de carrossage sont utilisés pour corriger les valeurs de carrossage de 30 minutes. Ils ne doivent être utilisés que si les valeurs de tolérance sont dépassées.

Les véhicules E83, E53, E84, F25 et F30 utilisent une version modifiée de la suspension avant à double pivot qui peut également être appelée axe avant à double joint.

Essieu avant Double Wishbone

Suspension avant E7x

La première fois qu'une suspension avant à double triangulation a été utilisée sur un véhicule BMW était sur l'E70. La dynamique de conduite exceptionnelle, l'excellent confort de conduite ainsi que les propriétés stables de fonctionnement direct sont des facteurs de cette solution de conception qui contribuent à un degré élevé de plaisir de conduite et de sécurité tout en rendant le véhicule idéal pour une utilisation quotidienne.

Suspension-avant-E70-a-double-echappement.png

Le bras de commande supérieur (wishbone) influence positivement le déplacement de la roue avant en réduisant les changements de Camber lors des événements de rebond et de rebond.

L'arrangement de la suspension permet à l'assemblage de serre d'être concentré sur les tâches d'amortissement seules. La barre ne fait plus partie de la direction, mais elle est fixée en place (pas de palier supérieur). L'axe de direction tourne maintenant par l'intermédiaire du palier pivotant (6). L'arrangement de la suspension avant comprend des bagues à différents points de pivotement. Cela permet une friction réduite, ce qui permet à l'amortisseur de répondre aux irrégularités de la surface de la route de manière plus sensible.

Cette conception fonctionne bien avec le système de gestion dynamique de la dynamique (VDM).

Composants avec des matériaux spéciaux (voir graphique précédent):
• Le roulement pivotant en aluminium forgé (6) avec le roulement de roue de la troisième génération (7) Le bras semi-traîné est relié par des butoirs en acier / raccord à vis conique au palier pivotant.
• Le bras de commande supérieur (4) est en aluminium forgé et la broche à rotule cylindrique est serrée dans le palier pivotant (6).
• La jambe de tension avec le support hydraulique (9) et le bras de commande inférieur (10) sont des composants en acier forgé tandis que le bras de commande inférieur porte l'entretoise de ressort (3) au moyen de la fourchette à ressort en fonte (11).
• Le sous-châssis de l'essieu avant est une structure en acier soudé avec un panneau de poussée en aluminium pour une rigidité latérale maximale avec des ouvertures de service.

L'axe de pivotement de direction de la suspension de roue est maintenant formé par une articulation sur le bras de commande supérieur et le point de pivotement virtuel du niveau de bras inférieur connu de l'axe de la jambe de ressort.

Niveau-inferieur-du-bras-de-controle.png

F0x / F1x Suspension avant

Un essieu avant à double triangle connu des E70 et E71 est également monté sur les véhicules F0x / F1x.

Suspension-avant-F0x-Double-Wishbone.jpeg

En comparaison avec l'axe avant à double pivotement à ressort sur l'E65, la conception de l'essieu avant F0x / F1x offre les avantages suivants:

• Une accélération transversale plus élevée se traduit par une plus grande agilité du véhicule.
• Amélioration des caractéristiques de virage / direction et de transition qui sont particulièrement favorables en termes de mouvement de roulement. • Les interférences réduites signifient un plus grand confort.
• Les amortisseurs qui ne subissent pratiquement aucune force transversale offrent un plus grand confort.
• La disposition de conception de l'axe avant à double triangle facilite la commande de dynamique verticale (VDC) et xDrive (comme sur l'E70 / E71) sans avoir besoin de régler la hauteur et aucune perte de course de ressort.
• Les essieux avant à double épaule améliorent la stabilité directionnelle.

La dynamique de conduite exceptionnelle, l'excellent confort de conduite ainsi que la stabilité directionnelle exceptionnelle sont des facteurs de cette solution de conception à double essieu avant qui contribuent à un degré élevé de plaisir de conduite et de sécurité tout en rendant le véhicule idéal pour une utilisation quotidienne et fournissant le trajet le plus relaxant sur les longs trajets.

L'introduction d'un deuxième niveau de bras de commande pour la commande des roues, qui est disposé au-dessus de la roue, aboutit à des degrés supplémentaires de liberté pour la cinématique de l'essieu avant ainsi qu'à la suspension / amortissement par rapport à d'autres modèles tels qu'un front de ressort essieu. N


SAI - Pivot virtuel sur l'essieu avant à double échappement

Comme c'est le cas avec l'E70, l'inclinaison de l'axe de direction (1) de la suspension de roue est formée par une articulation au bras supérieur A et le point de pivotement virtuel du bras inférieur. Cela permet à l'axe de pivotement de direction d'être positionné de manière à produire un petit décalage de direction au moyeu (3) avec un recul de poids suffisant

SAI-sur-l-essieu-avant-Double-Wishbone.png

Ce décalage de direction sur le moyeu influe directement sur le rayon de broussailles qui est décisif pour transmettre les irrégularités sur la surface de la route au volant.

Les niveaux des bras inférieur et supérieur se déplacent maintenant simultanément en réponse à la déflexion de la roue. Par conséquent, à mesure que le printemps se comprime, la roue pivote de telle sorte que le carrossage ne diminue pas autant que le cas avec un essieu avant à ressort.

Étant donné que les deux niveaux de bras de commande entreprennent la commande de la roue, l'amortisseur n'est pratiquement plus soumis à des forces transversales et à un mouvement de rotation.

Cela permet de faire sans un ensemble de roulement à rouleaux sur le support de jambe de ressort. Au lieu de ce roulement à rouleaux conventionnel, une unité d'amortissement et de support est installée qui prend en charge les trois voies de chargement. Les chemins de chargement sont la tige de piston de l'amortisseur, le ressort auxiliaire intérieur et le ressort de palier. Cette unité d'amortissement et de support est encore appelée «support de serrage».

En raison du manque de forces transversales, la tige de piston peut être plus mince, ce qui donne un volume de déplacement similaire dans le sens de poussée et de traction de l'amortisseur. Cela permet d'améliorer la disposition de conception de l'amortisseur et est la condition préalable pour le système innovant de contrôle de l'amortisseur - contrôle dynamique dynamique (VDC).

En raison du frottement sensiblement inférieur à la circonférence de la tige de piston, l'amortisseur peut répondre plus sensiblement.

En reliant la barre de stabilisation par l'intermédiaire de la liaison stabilisatrice à l'entretoise de ressort, la torsion en réponse au mouvement du roulement du corps équivaut à l'élévation totale de la roue de l'intérieur vers l'extérieur de la courbe (dans d'autres configurations de suspension, les barres de stabilisation sont connectées à un bras de contrôle transversal et n'atteignent donc qu'une fraction de l'angle de torsion).

En dépit d'être très efficace, ce degré élevé de torsion permet de rendre la barre stabilisatrice relativement mince, ce qui a un effet favorable sur le confort et la dynamique de conduite ainsi que pour l'économie de poids.

Réglages - Essieu avant à double échappement

Le réglage du pied sur l'essieu avant à double triangle s'effectue au moyen d'un ajustement du tirant.

L'ajustement Camber, cependant, ne peut être réglé que par un remplacement du bras de commande supérieur (wishbone). Le bras de commande est disponible en trois numéros de pièces possibles. L'un d'eux est le bras standard (zéro), tandis que les deux autres sont décalés pour effectuer un petit changement de Camber si nécessaire.

cambrure.jpeg


Historique de suspension arrière

Comme les exigences pour améliorer les performances continuent à augmenter, la technologie de l'essieu arrière doit également être continuellement améliorée. Tout au long du développement de divers véhicules BMW Group, l'essieu arrière a continuellement évolué pour répondre aux besoins globaux de la conception du châssis. Tout au long des différents changements de conception, les essieux arrière ont permis d'améliorer la traction et la stabilité. Les essieux arrière ont également été «optimisés pour le poids», ce qui permet un châssis équilibré global. Les conceptions de l'essieu arrière ont également permis de diminuer les changements de carrossage arrière et de pied pendant le déplacement en suspension. En limitant les changements de carrossage et de pied, le pneu peut maintenir un meilleur patch de contact, améliorant ainsi la stabilité de l'arrière et l'usure améliorée des pneus.

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Certaines des autres améliorations apportées à la conception de l'essieu arrière comprennent l'isolement complet de l'essieu arrière par des bagues en caoutchouc. Cela diminue l'incidence de la transmission du bruit de la route dans le corps du véhicule et offre une douceur de conduite supérieure. Le tableau de la page suivante répertorie les différentes conceptions de l'essieu arrière sur les véhicules BMW au cours des dernières décennies de véhicules de production.

Développement des essieux arrière BMW

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HA1 - Essieu de bras semi-traîné

L'illustration ci-dessous montre un essieu de bras semi-traîné utilisé sur certains des premiers modèles de BMW. Comme pour tous les modèles d'essieu arrière couverts dans ce module de formation, il s'agit d'un type de suspension arrière indépendante. La suspension se compose de deux bras de fuite reliés au longeron de l'essieu arrière (sous-châssis).

Le dernier entraînement et le faisceau d'essieu arrière sont reliés à la structure unibody via trois supports en caoutchouc. Ces supports servent à isoler les entraînements et les bruits de suspension de la structure du corps.

Il existe des ressorts hélicoïdaux montés sur les bras de fuite. La partie supérieure des ressorts hélicoïdaux utilise un tampon isolant en caoutchouc qui repose sur la structure du corps.

Les amortisseurs sont montés sur le support de moyeu et l'extrémité supérieure s'attache au corps. Il existe une barre "anti-roll" qui s'attache aux bras de commande via des liens.

Les bras de fuite sur ce type de suspension se déplacent dans un chemin circulaire. Cela entraîne des changements dans le carrossage arrière et l'orteil arrière lorsque la suspension se déplace à travers les mouvements de "rebondissement".

Les variations futures du système de suspension BMW améliorent cette action, ce qui entraîne moins de changements de caméras et de pieds.

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HA2 - Essieu de bras semi-traîné (avec lien de piste)

Cette conception de la suspension arrière est principalement similaire à l'axe antérieur du bras semi-traîné. On l'appelle parfois l'axe "link-link" ou "helical-link". Le changement principal est l'installation d'un "lien de suivi". Cela limite l'arc de déplacement total du bras arrière de 20 degrés à 13 degrés. Cela réduit les changements de cambre et de pied. Le ressort a été déplacé du bras de fuite vers l'amortisseur. Cet essieu arrière est utilisé sur les E23, E24, E32 et E34. Les deux versions de l'axe du bras semi-traîné ne peuvent pas être ajustées par des méthodes standard.

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Si une correction d'orteil est requise, il existe des douilles décalées à l'aide de pièces. Pour plus d'informations, consultez les instructions de réparation dans WebTIS ou la section Alignement de ce cours de formation.

HA3 - Lien central "C"

E46 Suspension arrière

La conception de la suspension arrière sur l'E46 est un développement ultérieur de l'essieu arrière "Central Link". Les modifications suivantes ont été effectuées pour optimiser la réduction du poids et améliorer les caractéristiques du bruit:

• Le lien latéral supérieur est maintenant fabriqué en aluminium.
• Le sous-châssis (porte-essieu arrière) est maintenant en acier tubulaire.
• Le différentiel est monté sur le châssis avec un support hydraulique.

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L'axe arrière du lien central optimise les propriétés suivantes:

• Stabilité directionnelle
• Réponse de charge alternative
• Réponse auto-directionnelle
• Stabilité au changement de voie
• Réponse de transition des virages vers l'avant
• Confort de roulement

La désignation HA3 ne fait pas référence aux trois liens, mais est une continuation de la désignation de développement chez BMW.

E83 Suspension arrière

La suspension arrière de Central Link a été adaptée à l'E83. La suspension arrière est une autre modification de la conception utilisée sur les modèles E46 / 16 (modèles AWD / xi).

La suspension arrière E46 / 16 a été adaptée à l'E83 comme suit:

• Barre anti-roulement sécurisée sur le support de l'essieu arrière par des pinces.
• Avant de la suspension du support de l'essieu arrière converti en boulons spéciaux avec une rondelle de poussée supplémentaire.
• Appuie-bras et bras de traction.
• Les bras de surface des bras de commande sont des plaques d'acier galvanisées.
• Joint antirouille avec joint à rotule attaché directement au bras de commande.
• Amortisseurs avec plaque à trois points (boulon).

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Lors de l'enlèvement ou de l'abaissement de l'essieu arrière, les câbles du frein à main (acheminés à travers le porte-essieu arrière et la console du corps) doivent être désengagés avant que l'essieu arrière ne soit abaissé. Ceci est pour empêcher le cisaillement des câbles de frein à main.

E85 Suspension arrière

La suspension arrière sur l'E85 est retirée de l'E46 avec quelques modifications mineures pour le roadster. La largeur de la piste a été augmentée de 30 mm. Une plaque de renfort a été ajoutée pour augmenter la rigidité. En raison de l'aérodynamique sous le corps, un conduit a été ajouté au flux d'air direct vers le différentiel. Le couvercle différentiel comporte des ailettes de refroidissement pour maintenir le différentiel dans la plage de température appropriée.

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Réglages de suspension arrière (HA3 Axe de liaison central)

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Pied arrière

Le pied est ajusté en déplaçant le support de bras central avant avec un outil spécial. Le numéro de pièce de l'outil varie selon les modèles. L'outil numéro 32 3 080 est utilisé pour l'E36. L'outil d'utilisation E46, E8, E83, E89 n ° 32 3 030. Ces outils ne sont pas utilisés pour les 318ti et Z3 car les suspensions arrière sur les véhicules sont différentes (HA-1).

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Camberage arrière

Le cambrage arrière est réglé en faisant tourner un boulon excentrique situé à l'extrémité extérieure de la liaison latérale inférieure arrière. Aucun outil spécial n'est nécessaire pour effectuer l'ajustement Camber.

Essieu intégral (III et IV)

Le "essieu intégral" est une suspension arrière à plusieurs liaisons qui a été introduite sur l'E31. Les variations ultérieures de cette conception ont été utilisées sur les véhicules de la série 5 et 7, y compris E53 SAV et E39 Sportwagon. Ces suspensions incorporent ce qu'on appelle les "élastokinématiques" qui permettent à chaque roue de se déplacer et de se fléchir individuellement sans charges et forces à travers le sous-châssis sur la roue opposée.

L'essieu intégral a été utilisé sur les véhicules suivants:

• E31 (série 8 de tous les modèles)
• E38 (séries 7)
• E39 (série 5 de tous les modèles)
• E53 (X5 tous les modèles)
• E52 (Z8)
• Véhicules E6x (y compris E65, E66, E60, E61, E63 et E64)
• Véhicules de la série X (y compris E70, E71, E72)

E31 Suspension arrière (intégrale III)

Le premier véhicule BMW à utiliser la suspension arrière intégrale "multi-liens" était l'E31. La version E31 de cette suspension utilise une conception de 5 liens plutôt que la conception ultérieure de 4 liens des modèles ultérieurs. Le "cinquième lien" était le bras de fuite supprimé des modèles E38 et E39. Le design E31 a placé les ressorts arrière entre le corps et le lien latéral supérieur. Lorsqu'il a été introduit, cette suspension a été très novatrice pour son temps et a permis une stabilité directionnelle améliorée et a marqué une avance dans le confort de conduite. Les modèles futurs ont tiré parti de cette conception de suspension.

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E38 / E39 Suspension arrière (intégrale IV)

Les modèles E38 et E39 utilisent une version modifiée du système de suspension arrière multi-liens E31. Le système a été modifié pour être plus compact tout en offrant les mêmes caractéristiques de manutention et de conduite que le système E31. Le bras de fuite a été éliminé et toutes les fixations de suspension sont effectuées sur le sous-châssis du véhicule. Les ressorts ont été déplacés vers les amortisseurs. Les changements de l'E31 ont permis d'améliorer davantage l'essieu arrière intégral, y compris les économies de poids et les caractéristiques de bruit améliorées.

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E39 / E53 Suspension arrière (intégrale IV)

La suspension arrière E39 Sportwagon / E53 X5 est la conception multi-liens "intégrée" prise des véhicules E38 / E39. Plusieurs composants sont fabriqués à partir d'aluminium pour réduire le poids non suspendu. Le X5 a la suspension pneumatique optionnelle EHC ou EHC II à deux essieux.

Le sous-châssis de l'essieu arrière est monté sur le corps à travers quatre douilles (plus grande que E38) pour une charge et un confort accrus. Le différentiel arrière est monté à travers trois bagues en caoutchouc, deux à l'avant et une monture hydraulique à l'arrière. Les roulements de roue sont similaires à l'E39 mais incorporent différents joints d'étanchéité - conçus pour l'utilisation hors route.

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L'E39 Sportwagon partage la même conception de suspension arrière basique que l'E53 X5. La suspension arrière standard du wagon E39 Sport suit les caractéristiques de conception du système élastokinématique à quatre liens des véhicules berline E38 / E39.

La principale différence de conception est la séparation des ressorts hélicoïdaux et des amortisseurs.

• Les ressorts hélicoïdaux sont positionnés entre les perches des supports de roues et la face inférieure du plateau arrière.
• Les amortisseurs sont positionnés en diagonale entre le bras de commande latéral inférieur et le sous-châssis de l'essieu arrière.

Cette configuration offre un espace de chargement large et uniforme dans la zone de chargement. Étant donné que les amortisseurs sont maintenant montés directement sur le sous-châssis, le wagon sport nécessite des montages hydrauliques sous-châssis uniques. Les montages hydroélectriques contiennent un fluide qui permet de supprimer le bruit de la route / suspension et les vibrations de transmission dans la carrosserie du véhicule.

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Les montages hydro nécessitent de nouveaux outils spéciaux pour l'enlèvement et le remplacement. Reportez-vous à la section ISTA pour plus d'informations sur les outils spéciaux.

E6x Suspension arrière (intégrale IV)

La suspension arrière des véhicules E6x, qui comprennent les véhicules de la série 5, 6 et 7, est demeurée essentiellement inchangée. La conception est une version légèrement modifiée de l'essieu arrière Integral IV de la génération précédente 5 et 6 séries. Des dispositions ont été prises pour tenir compte du système de stabilisation active du rouleau, du système de suspension pneumatique arrière (EHC) et du système électronique de contrôle de l'amortissement (EHC). L'ensemble des sous-châssis continue d'être fabriqué en aluminium. Sinon, la suspension arrière est très similaire aux modèles précédents.

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Réglages de suspension arrière (essieu arrière intégral III / IV)

Les essieux arrière intégrés (III et IV) comportent des aménagements pour l'ajustement du talon arrière et de l'angle arrière de Camber. Les ajustements consistent en des excentriques qui peuvent être ajustés à l'aide d'outils à main standard. La seule exception est l'E53 X5, qui, en raison des limitations d'espace, nécessite des clés spéciales pour accéder à l'excentrique de l'orteil.

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Essieux arrière actuels

HA3 - Lien central "C" - E89 Suspension arrière

Une version de l'essieu arrière connue à partir de l'E85 (voir la section Historique des essieux arrière) avec la désignation de développement HA 3 (liaison centrale) est montée dans le E89 Z4.

L'essieu arrière Central Link est un essieu arrière multi-liaisons, construit, lourd et encombrant. Les roues sont commandées par deux bras de commande et un bras semi-traîné qui est monté au point central du corps. L'interaction précise entre le bras semi-traîné et le bras de commande garantit que les roues restent dans la meilleure position possible par rapport à la surface de la route, offrant ainsi une stabilité directionnelle exceptionnelle. Les bagues de liaison flexibles assurent une stabilité de conduite exceptionnelle tout en faisant des virages, ce qui procure au véhicule un excellent confort de roulement et acoustique.

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HA 5 essieu arrière

Le nouvel essieu arrière HA 5 est le développement le plus récent de la technologie des essieux arrière. Bien que cette conception ait été installée pour la première fois sur la série E87 1 (non vendue aux États-Unis). Il a été introduit sur le marché américain avec le lancement de l'E90 3-Series et a depuis été installé dans les E82, E88, F25, F30 et E84.

Conçu comme un essieu de suspension arrière indépendant multi-lien avec 5 bras de liaison différents, il est également appelé essieu arrière à cinq liaisons. La désignation "HA 5" ne fait pas référence aux cinq liens, mais représente plutôt la désignation de développement consécutive utilisée chez BMW. Par rapport à l'essieu arrière HA 3 et HA 4, fabriqués principalement en aluminium, l'essieu arrière HA 5 est composé principalement d'acier haute résistance. Le support de roue est éjecté de GGG 40.

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Des différences mineures existent entre les versions de l'axe arrière du lien HA 5 selon le véhicule:

• Sur les versions xDrive, le support de roue est légèrement modifié car il utilise des roulements de roue plus importants.
• Dans toutes les variantes, le montage de la transmission de l'essieu arrière est adapté au train de roulement approprié.

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Les deux liens supérieurs (bleu dans l'illustration) forment un triangle dans la vue de dessus, tout comme les deux liens inférieurs (violet dans l'illustration). Le lien arrière (orange dans l'illustration) représente la tige de l'orteil.

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Avantages

Par rapport aux essieux arrière précédents, l'HA 5 offre les avantages suivants:

Coûts de fabrication

Les coûts inférieurs sont attribués au fait que l'utilisation d'acier à haute résistance a permis de réduire les épaisseurs de paroi du porte-essieu arrière et les liaisons. Par rapport à l'intégral IV, une mesure considérable de réduction des coûts a été utilisée en fabriquant tout l'essieu à partir d'acier à haute résistance, plus le poids de l'essieu arrière HA 5 n'est pas excessivement élevé.

Construction légère

Un moment de flexion ne se produit que dans la liaison de cambrage, car il fournit la fonction de support pour le ressort et l'amortisseur. Les quatre autres liens ne sont pas soumis à des moments de force permettant ainsi un design léger et rigide. Grâce à la conception directe des maillons et à la connexion au moyen de joints à billes, à l'exception de la liaison de cambrage, la commande de roue avec cet essieu est soumise à une élasticité minimale et est très précise.

Production

L'essieu arrière HA 5 peut être complètement pré-assemblé et ajusté avec le système de freinage ainsi que la suspension et l'amortissement.

Cinématique

Le très petit décalage positif du pivot a moins de sensibilité aux forces longitudinales, même en cas de pneus larges.

Le routeur relativement important assure un degré défini de sous-tension de la force latérale et améliore donc la manipulation / stabilisation du véhicule et offre une réponse plus rapide.

La modification de l'orteil dans le cadre de l'action de suspension permet une stabilité directionnelle exceptionnelle avec un empattement relativement court et des caractéristiques d'auto-direction exceptionnelles en virage.

La modification de la cambrure dans le cadre de l'action de suspension est sélectionnée afin d'établir une carrossage optimale par rapport à la surface de la route en virage.

Le lien à long ongle a un effet positif sur les caractéristiques de pointe sur la plage de voyage du printemps.
Un faible centre de roulement a un effet particulièrement avantageux sur le mouvement de roulement.

L'effet de «repositionnement» pendant les virages a été en grande partie réduit en améliorant le taux de changement de centre de roulement.

Le support de freinage a été réglé à 70%. Les voitures de course ont généralement un angle de support de 0% afin d'atteindre constamment une force de contact maximale. Sur ces véhicules, l'inconvénient d'un mouvement de plongée pendant le freinage et le démarrage est compensé par la suspension tendue. Le support de freinage (anti-plongée) réalisé sur l'E90 représente un compromis optimal entre le confort, la sécurité et les exigences de la dynamique de conduite.

L'utilisation de cinq liens permet la sélection gratuite de l'axe de pivotement pour la disposition de conception. Cela signifie que le mouvement de la roue en interaction avec la suspension peut être optimisé sans compromis sous freinage, accélération et forces latérales. Cela détermine en grande partie toutes les variables importantes telles que l'inclinaison des pieds, le carrossage, l'angle de support de freinage (anti-plongée), le centre de roulement et le taux de changement de centre de roulis.

Exigences de crash

L'essieu arrière HA 5 permet une progression considérablement plus favorable de l'élément latéral, ce qui entraîne des avantages spécifiques, particulièrement à faible vitesse d'impact. En plus de cela, le grand porte-essieu arrière est relié directement à l'élément latéral du cadre rigide, ce qui lui permet de transmettre les forces de collision appliquées plus favorablement. Le bras semi-traîné comporte des perles de collision (dans le bras semi-traînant de l'essieu arrière HA 5) pour s'assurer que le réservoir d'essence n'est pas endommagé.

Rigidité / Acoustique

Le porte-essieu arrière de l'essieu arrière HA 5 s'étend jusqu'aux éléments latéraux rigides du châssis avec ses axes de fixation et même sur le seuil avec ses tiges de poussée. Cela fournit un visage de support très important pour les forces et les moments appliqués. Les avantages qui en résultent incluent une contrainte et une contrainte considérablement inférieures sur le corps (rupture de l'essieu arrière) et l'option de conception des paliers des essieux arrière relativement souple. Cet agencement et le double montage flexible offrent une isolation exceptionnelle contre le bruit de la route et le bruit de roulement des pneus.

Réglage

Points d'ajustement Toe and Camber:

Les deux liens supérieurs (bleu dans l'illustration) forment un triangle dans la vue de dessus, tout comme les deux liens inférieurs (violet dans l'illustration). Le lien arrière (orange dans l'illustration) représente la tige de l'orteil.

Le porte-essieu arrière et les maillons sont fabriqués en acier à haute résistance. Le porte-roue est coulé en alliage d'aluminium.

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Des différences mineures existent entre les versions HA 5 utilisées sur les variantes E9X et E82. L'essieu arrière de l'E82 est équipé de moyeux de roue modifiés. En conséquence, la largeur de la piste arrière de l'E82 a été élargie de 20 mm par rapport à l'E9X. Les arches de la roue arrière étendues, combinées à la largeur de la voie arrière plus large, mettent l'accent sur les caractéristiques de cette roue arrière.

Les ressorts et les amortisseurs diffèrent de ceux de l'E90 en ce sens qu'ils ont été adaptés au poids du véhicule E82. L'essieu avant de l'E82 est équipé d'une barre anti-roulement creuse pour la réduction de poids et une suspension sport réglée est disponible en option sur la BMW 128i (équipement standard sur BMW 135i).

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Moyeu de roue sur l'essieu arrière,
différence entre E82 - E90 (vue découpée)

F25 Suspension arrière

L'axe arrière à cinq liaisons HA 5 installé dans le F25 est dérivé d'un essieu arrière à double triangle avec une tige de voie arrière montée. Bien que le principe de conception technique de l'essieu arrière soit basé sur celui utilisé dans les véhicules E8x et E9x, cette version se caractérise par sa faible encombrement requis et sa légèreté de ses composants.

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En plus d'une commande de roue particulièrement précise, cette conception offre une dynamique de conduite exceptionnelle par rapport à ce qui suit:

• Stabilité directionnelle, précision
• Réponse au changement de charge
• Réponse à l'auto-direction
• Stabilité au changement de voie
• Mouvement de direction (réponse de transition des virages à la conduite en continu).

Contrairement aux séries E84 et E9x, les entretoises de ressort sont installées à l'essieu arrière au lieu de l'arrangement divisé des ressorts / amortisseurs. Un rapport de suspension élevé a été obtenu grâce à l'installation d'entretoises de ressort.

Les élastokinématiques optimisées garantissent un confort de conduite car l'utilisation de bras de commande petits mais efficaces signifie que l'essieu arrière réagit à peine aux interférences.

Le design plat de l'essieu avec des supports à ressort larges montés à l'extérieur donne lieu à un plancher à bagages plat avec une largeur de chargement généreuse.

Les masses peu élevées et non suspendues ont été implémentées à l'aide d'une technologie innovante de bras de contrôle en tôle.

F30 Suspension arrière

La suspension arrière F30 est une conception à essieu arrière à cinq liaisons (HA5) qui est également basée sur l'E90 qui a maintenant une construction en acier et a été considérablement améliorée.

Les élastokinématiques installées dans l'essieu arrière à cinq liaisons ont été coordonnées spécifiquement sur le châssis F30.

Une commande de roue précise et supérieure est possible dans toutes les situations de conduite en raison de la grande plage de course du printemps. Par conséquent, il a été possible de résoudre les objectifs contradictoires de dynamisme et de confort de conduite en:

• La suspension flexible du différentiel de l'essieu arrière au support de l'essieu arrière et la douille souple du support de l'essieu arrière (2x douilles flexibles) ont été spécifiquement coordonnées au châssis F30.
• Largeur de base de support maximum pour le support de l'essieu arrière.
• Augmentation significative de la largeur de la voie par rapport à E90.
• Connexion optimale de la suspension et de l'amortissement du corps.

E84 Suspension arrière

Un axe arrière à cinq liaisons HA 5 connu des séries 1 et 3 est également installé dans les deux modèles E84 (sDrive / xDrive).

Le HA5 de la BMW X1 offre un confort accru grâce à une double douille élastique et une grande base de support de l'essieu arrière. En outre, le principe de conception du HA5 est léger et très compact.

L'essieu arrière à cinq liaisons provient principalement d'un essieu arrière à deux bras de commande avec la barre de guidage située à l'arrière, de sorte que les bras A et les bras inférieurs ont été remplacés par deux bras individuels chacun. L'avantage est que, indépendamment de la situation de l'espace d'installation, il est possible de spécifier librement le point de cinématique virtuel efficace. Le résultat de cette coordination de conception est des propriétés élastokinématiques qui permettent une commande de roue exacte pendant un important déplacement du printemps, ce qui est requis pour les propriétés de conduite souhaitées. En outre, en raison de petits bras de levier efficaces, l'essieu arrière réagit à peine aux interférences routières.

La grande base de support pour les pieds et le carrossage sur le côté de la roue et les bras de remorque extrêmement rigides, ainsi que le support rigide de l'essieu arrière et la connexion au corps au moyen de tiges de barre permettent un contrôle de roue très précis. Ceci est la condition préalable pour une coordination globale agile de la BMW X1. L'utilisation de moteurs à couple élevé et les propriétés des pneus à plat ont été prises en compte lors de la conception de la grande base de support de l'essieu arrière, ce qui a permis d'obtenir des propriétés de conduite améliorées ainsi qu'une isolation acoustique supérieure.

La BMW X1 utilise plusieurs composants de l'essieu arrière de la BMW Série 3 Touring (E91). Le porte-moyeux et le wishbone supérieur ont été redessinés (en raison de la différence de hauteur dans la BMW X1) ainsi que de la traverse arrière du support de l'essieu arrière (avec la connexion pour le lien de cambre et le lien de pied); les composants restants sont identiques au support de l'essieu arrière du BMW Série 3 Touring.

Le HA5 offre les meilleures conditions préalables pour le concept arrière particulièrement économique (emplacement de la position du siège arrière, réservoir d'essence et compartiment à bagages). Ainsi, une grande largeur de chargement comparativement large ainsi qu'une large espace pour les jambes peuvent être obtenues à l'arrière.

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Intégrale IV - Suspension arrière E7x

La suspension arrière dans l'E70 est une conception IV intégrée développée en fonction de l'essieu arrière E53. Il se caractérise par une dynamique de conduite améliorée sans compromettre le confort et la sécurité de conduite. Avec cet axe, il a été possible d'augmenter la largeur et la profondeur de la zone de charge par rapport à la conception précédente (voir la section Historique des essieux arrière).

Le résultat est un espace de chargement beaucoup plus large et plus fonctionnel (troisième rangée de sièges) en particulier grâce à l'utilisation du ressort pneumatique à un seul axe (suspension pneumatique à essieu arrière). Cette disposition de conception garantit des caractéristiques de manipulation routière brillantes indépendamment de la charge du véhicule et à une hauteur de conduite constante.

Les fonctions de sécurité sont définies par les caractéristiques supérieures de contrôle du véhicule. Le déconnexion efficace de la route et de la transmission garantit des niveaux exceptionnels de confort acoustique et vibratoire.

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Les forces dynamiques et d'entraînement appliquées à travers le point de contact de la roue dans la suspension sont absorbées par le support de roue, le porte-essieu arrière et quatre bras de commande. L'agencement de conception réduit l'action de traction flexible dans le support de roue et permet donc un amortissement longitudinal de la commande de roue, ce qui est important pour le confort de roulement, au moyen de supports de liaison avant doux sur le support de l'essieu arrière.

En raison de la position du ressort sur le support de roue, il n'est plus nécessaire de supporter le poids du véhicule sur les supports en caoutchouc sur le support de l'essieu arrière. L'amortissement optimal de la longueur et la position favorable du ressort facilitent l'isolement efficace du roulement et du bruit d'entraînement tout en contribuant de manière significative aux caractéristiques de fonctionnement raides et silencieuses du véhicule.

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Par rapport à l'E53, l'essieu arrière de l'E70 a été adapté aux exigences des plus grandes dimensions, un poids total plus élevé, une puissance / couple accrue, le système de sécurité à plat BMW et les objectifs exigeants en termes de dynamique de conduite et de confort. Le principal critère qui régissait la sélection des matériaux comprenait: le poids des composants, le processus de production (formage à froid, propriétés de coulée, propriétés de soudure), les caractéristiques de résistance et de déformation ainsi que la résistance à la corrosion. Les avantages qui en découlent comprennent:

• Une dynamique de conduite exceptionnelle, augmentée par rapport à l'E53, sans compromettre le confort et la sécurité de conduite.
• Surface de chargement nettement plus grande et plus fonctionnelle en augmentant la largeur et la profondeur de charge effective.
• Le contrôle de niveau (suspension pneumatique à 1 axe) garantit une hauteur de conduite constante et des caractéristiques de conduite indépendamment de la charge du véhicule.

Ces améliorations de conception ont été reportées sur tous les véhicules E7x actuels et ont servi de base pour le développement de l'utilisation de l'essieu arrière intégral V dans les véhicules F0x / F1x actuels.

Voir Réglages de suspension arrière (Essieu arrière intégral III / IV) dans la section Historique de l'essieu arrière pour plus d'informations sur l'ajustement des talons arrière et de la cambrure. Toujours se référer aux instructions de réparation disponibles sur ISTA pour des détails spécifiques.

Suspension arrière intégrale V-F0x / F1x

La conception de l'essieu arrière Integral V a été introduite avec le lancement de la F01 / 02 à la fin de 2008. Cette conception de la suspension diffère de la série précédente 7 (E65) qui a utilisé le «Integral IV» familier et déjà prouvé (la conception de l'essieu arrière Integral IV a été introduit sur l'E38 en 1995 et a été utilisé sur les modèles de séries 5, 6 et 7 ultérieurs ainsi que dans X6 et les deux générations du X5).

Les fonctions de sécurité sont définies par les caractéristiques supérieures de contrôle du véhicule. Le découplage efficace de la route et du train d'entraînement garantit des niveaux exceptionnels de confort acoustique et vibratoire.

L'essieu arrière Integral V a été spécifiquement adapté aux exigences spécifiques des véhicules F0x / F1x comme:

• Dimensions plus grandes du véhicule
• Plus grand poids total
• Débit de disque supérieur
• Couple d'entraînement supérieur
• Pneus Runflat.

Caractéristiques de conception

Les objectifs exigeants liés à la dynamique de conduite et au confort ont été adaptés de manière correspondante tout en intégrant les systèmes de dynamique de conduite requis.

L'essieu arrière Integral V remplit principalement les fonctions dynamiques de conduite du châssis mécanique et de la suspension, c'est-à-dire définissent la commande élastokinématique des roues dans toutes les situations de conduite pertinentes.

Le développement novateur de BMW de la direction active intégrale (IAL), cependant, exige des exigences spécifiques en termes d'élastokinématiques de l'essieu arrière intégral-V: dans une certaine mesure, les roues de l'essieu arrière doivent être en mesure d'exécuter les mouvements de direction.

Cinématique et Elastokinématique

L'agencement spatial des points de pivotement ou des axes de pivotement des bras et des liens est connu sous le nom de cinématique. Ce terme s'applique aux composants qui sont supposés être non déformables.

L'élastokinématique prend en compte la flexibilité au moins des supports en caoutchouc-métal, souvent des joints à billes et rarement des composants.

Divers bras définissent le plan horizontal de la suspension de la roue de l'essieu arrière sur le support d'essieu et le support de roue. Ces bras sont montés de manière à pouvoir tourner autour d'un axe de rotation approximativement horizontal et permettent donc un mouvement vertical du support de roue.

La cinématique est primordiale en termes de manutention du véhicule. La cinématique est agencée de telle sorte que des angles de carrossage et de pointe soient atteints entre la roue et la surface de la route en réponse à la suspension et à la direction.

La cinématique est superposée par des effets élastokinématiques. Ces effets élastokinématiques se produisent lorsque les points de mouvement et les axes de déplacement sont déplacés dans l'espace par l'effet des forces à la roue.

Nouveau défi pour l'essieu arrière intégral - Direction intégrale active

En ce qui concerne le F01 / F02, le développement de la direction active intégrale (IAL) en tant qu'innovation de la dynamique de conduite de BMW, a posé un défi totalement nouveau aux ingénieurs et à l'essieu arrière IV intégral testé. La direction intégrale active est composée de la direction active et du contrôle de l'angle de glissement de l'essieu arrière (HSR).

Composants-de-l-essieu-arriere-integral-V-avec-direction-integrale-active.png

Le principe de l'essieu arrière intégral V permet de résoudre le conflit entre la dynamique de conduite et le confort. Les forces dynamiques et d'entraînement appliquées à travers le point de contact de la roue dans la suspension de la roue sont occupées par le porte-roue, le porte-essieu arrière, trois maillons et un bras A (bras oscillant).

Essieu-arriere-integral-sans-direction-integrale-active.png

La disposition de conception réduit l'action de traction flexible dans le support de roue et permet donc un amortissement longitudinal de la commande de la roue, ce qui est important pour le confort de roulement, au moyen de supports de liaison avant axialement souples sur le support de l'essieu arrière.

Grâce à la position du ressort sur le support de roue, il n'est plus nécessaire de supporter le poids du véhicule sur les supports en caoutchouc sur le support de l'essieu arrière.

Cette position optimale du ressort en conjonction avec un contrôle longitudinal spécifique garantit une isolation efficace du roulement et du bruit d'entraînement tout en contribuant de manière significative aux caractéristiques de fonctionnement du véhicule raffiné et silencieux.

Les principaux critères qui ont régi la sélection des matériaux comprenaient le poids des composants, le processus de production (formage à froid, propriétés de coulée, propriétés de soudure), les caractéristiques de résistance et de déformation ainsi que la résistance à la corrosion.

Deux versions de l'essieu arrière Integral V sont disponibles. Les ensembles de roulement sont montés sur les deux bielles si le véhicule n'est pas équipé d'une direction active intégrale.

Le développement révolutionnaire de l'essieu arrière Integral IV culmine dans l'essieu arrière breveté Integral V de BMW. La nouvelle disposition des bras et des liaisons ainsi que l'utilisation de joints à billes facilite un essieu arrière avec des capacités de direction.

Arm-Arrangement-E65-integrale-IV-Essieu-arriere.png

En regardant l'agencement des bras et des liaisons dans l'axe arrière Integral IV de l'E65 (ci-dessus), il est difficile d'imaginer que le mouvement de direction défini des roues arrière autour de l'axe Z pourrait être réalisé.

Théoriquement, c'est-à-dire cinématiquement, la conception de l'essieu arrière intégral IV pourrait faciliter les capacités de direction, mais un grand actionneur aurait été requis et il aurait fallu une conception technique supplémentaire. En fin de compte, il aurait également été décisivement plus lourd et plus coûteux, d'où l'essieu arrière Integral V.

Arm-Arrangement-integrale-V-Essieu-arriere-dans-le-F01-F02.png

Résumé de la disposition de conception:

• Le système se compose d'un porte-roue qui est contrôlé par le bas par un bras A torsionnel rigide (bras oscillant).
• En bas, le support de roue est relié directement au moyen d'un premier support de palier et indirectement au moyen d'un second support de palier, en liaison avec une liaison intégrale disposée verticalement par rapport au plan du bras en A (bras oscillant) , au transporteur de roue.
• Les deux supports en caoutchouc à l'intérieur du véhicule sont reliés au support de l'essieu arrière de sorte qu'ils sont torsionnellement mous et peuvent être déplacés axialement.
• Le bras de commande transversal supérieur se trouve approximativement dans le plan vertical de l'arbre d'entraînement et donc aussi au point central de la roue.
• La tige de voie arrière disposée approximativement au point central de la roue est montée sur le support de l'essieu arrière ou reliée à l'actionneur de la direction active intégrée.

La piste et le carrossage à l'essieu arrière peuvent encore être réglés au moyen de deux vis excentriques, mais une nouvelle procédure doit être respectée! NON

Options de suspension (intégral V)

Le châssis standard et le système de suspension de la F01 comportent des ressorts en acier sur les essieux avant et arrière. Le châssis et la suspension standard sur F02 et F07 ont des ressorts en acier sur l'essieu avant avec la suspension pneumatique à un essieu (EHC) montée sur l'essieu arrière. Le F01 / F02, équipé en standard d'un contrôle de dynamique verticale, se déploie électroniquement.

F07-Essieu-arriere-avec-suspension-pneumatique-a-un-seul-essieu-EHC_.png

Selon le véhicule et l'équipement optionnel, les combinaisons suivantes sont disponibles:

• Suspension standard avec ressort pneumatique à un seul essieu.
• entraînement dynamique avec ressorts en acier et amortisseurs VDC.
• Entraînement dynamique avec 2 ressorts en acier et ressort pneumatique à un seul axe et amortisseurs VDC.

À partir de la F10, cependant, les supports de ressort conventionnels sur les essieux avant et arrière sont installés comme équipement standard avec des amortisseurs EDC / VDC disponibles en option. Cette configuration est également installée dans les modèles F12 et F13 6 Series.

Essieu-arriere-F10-avec-ressort-a-ressort_.png

Dernière modification par BMW-Tech (11-09-2017 12:24:09)

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