Dessiner une moto (épure et suspension arrière)

Reprenons le schéma de la Kawasaki ZX10R du précédent post.
Cherchons à tracer l'épure d'une moto en nous donnant un cahier des charges géométrique.
On peut commencer par définir :

• la taille des roues
• l'empattement
• l'angle de chasse
• la chasse au sol

Voici une première esquisse :

Choisissons la longueur et l'angle de bras oscillant par rapport à l'horizontale :





Définissons la longueur initiale de l'amortisseur et sa position d'ancrage sur le cadre.

On peut accessoirement fixer la hauteur au niveau de la colonne de direction. La cote de déport des tés (27 mm environ) est ici une conséquence des choix précédents. En effet, diamètre de roue, chasse, angle de chasse et déport sont liés. Le choix de 3 paramètres impose le 4ème.

Traçons maintenant le bras oscillant dans plusieurs positions entre la position initiale et la position d'enfoncement maxi.
J'ai choisi arbitrairement 3 positions sur un total de 130 mm de débattement :

• position initiale (0 mm)
• mi-course (65 mm et pas 62,5 idiot)
• fin de course (130 mm)

On choisi ensuite les longueurs correspondantes de l'amortisseur pour avoir la progressivité voulue.

Par exemple 29 mm d'enfoncement sur la première moitié puis 31 mm sur la deuxième partie de la course, soit un enfoncement total de 60 mm de l'amortisseur pour 130 mm à la roue.

Choisissons la position d'ancrage de la biellette sur le cadre.

Puis la position de l'articulation du basculeur sur le bras oscillant.

Et enfin la longueur de la biellette.


On a ainsi défini toute la géométrie de la suspension arrière.

L'outil CAO permet de s'appuyer sur l'esquisse obtenue. Cette esquisse "pilote" les dimensions des pièces : bras oscillant, basculeur, biellette...etc.



On aurait pu tracer l'épure avec d'autres dimensions.
On pourrait définir aussi un nombre plus important de positions du bras oscillant. Ceci aurait pour conséquence des valeurs imposées pour plus de paramètres alors qu'ici, certaines valeurs ont été choisies arbitrairement.



Avec le même schéma cinématique de départ on peut bien sûr modifier fortement le mécanisme tout en conservant un débattement et une progressivité identique.
On peut faire ceci :


Là c'est vraiment du grand n'importe quoi. Les pièces se télescopent joyeusement, la biellette travaille en compression lors de l'enfoncement...mais c'est virtuellement la même cinématique !

On peut aussi construire le mécanisme suivant :

Et on voit qu'on se rapproche maintenant du schéma adopté par Yamaha sur la 1000 R1 sauf que la biellette et le basculeur sont inversés (sur une R1, la biellette est liée au bras oscillant et le basculeur au cadre).

Le choix du mécanisme dépend d'un certain nombre de facteurs.
Techniques : formes et dimensions du moteur, facilités de réglage (par exemple en jouant sur la longueur de la biellette), encombrement et poids (parfois on est obligé de mettre deux biellettes en parallèle, de part et d'autre de l'amortisseur)...etc.
Esthétiques : amortisseur très visible ou non, inclinaison, intégration aux autres formes de la moto...etc.
Economiques : nombre de pièces, complexité des formes (plaques découpées, pièces de fonderie, pièces usinées), présence de roulements...etc.