Train avant/arrière

## Objectifs et prérequis **Objectifs** : À la fin de ce chapitre, l’élève sera capable de : - Décrire l’épure de Jean Taud et son utilisation pour représenter la géométrie d’un train avant ou arrière. - Définir et mesurer le déport au sol, la chasse, l’angle inclus, le carrossage, l’inclinaison du pivot et le parallélisme. - Interpréter les valeurs mesurées sur un véhicule réel et en déduire les réglages nécessaires pour garantir la stabilité, l’usure uniforme des pneus et la sécurité de conduite. - Réaliser, en atelier, les contrôles de géométrie à l’aide d’un banc de convergence ou d’un appareil laser, et consigner les résultats selon les normes MINESEC/IGE. **Prérequis** : - Notions de base en mécanique automobile (organes de direction, suspension, essieu). - Lecture de plans techniques et utilisation d’un rapporteur d’angle. - Connaissance des unités du Système international (mm, degré, N·m). --- ## Introduction contextualisée Au Cameroun, les routes varient fortement entre voies bitumées urbaines, pistes latéritiques rurales et tronçons de montagne. Une mauvaise géométrie du train avant ou arrière entraîne une usure prématurée des pneumatiques, une consommation de carburant accrue et, surtout, une perte de stabilité pouvant provoquer des accidents. Le programme officiel MINESEC/IGE insiste donc sur la maîtrise de l’épure de Jean Taud et des paramètres géométriques associés, afin que les futurs techniciens puissent diagnostiquer et corriger ces défauts en atelier ou sur le terrain. --- ## I. Étude de la géométrie des trains avant et arrière ### A. Épure de Jean Taud L’épure de Jean Taud est une représentation schématique en deux dimensions du train directeur (avant) ou du train porteur (arrière) dans un plan vertical perpendiculaire au longitudinal du véhicule. Elle permet de visualiser les points clés : - **P** : point d’attache du pivot (ou du bras de suspension) au châssis. - **C** : centre de la roue (point de contact théorique avec le sol). - **S** : point d’intersection de l’axe de pivot avec le sol (déport au sol). > **Définition** : L’épure de Jean Taud est le plan vertical contenant les points P, C et S, perpendiculaire au longitudinal du véhicule. Sur l’épure, on trace : - La ligne **PC** (ligne de roue). - La ligne **PS** (ligne de pivot). - L’angle formé entre la ligne **PS** et la verticale passant par **C** donne la **chasse**. - L’angle formé entre les lignes **PC** et **PS** donne l’**angle inclus** (somme chasse + carrossage). ### B. Déport au sol Le déport au sol (ou **offset**) est la distance horizontale entre le plan de symétrie du véhicule et le point de contact théorique de la roue avec le sol, mesuré sur l’épure de Jean Taud. > **Formule** : \( D = \frac{T}{2} - R \cdot \sin(\theta) \) > où : > - \( D \) = déport au sol (mm) > - \( T \) = voie (distance entre les moyeux des roues gauche et droite) (mm) > - \( R \) = rayon effectif du pneu (mm) > - \( \theta \) = angle de carrossage (en radians) **Exemple chiffré** (véhicule de tourisme camerounais) : - Voie \( T = 1500 \) mm - Rayon pneu \( R = 300 \) mm - Carrossage \( \theta = 2^\circ = 0.0349 \) rad \( D = \frac{1500}{2} - 300 \times \sin(0.0349) \approx 750 - 300 \times 0.0349 \approx 750 - 10.5 = 739.5 \) mm Le déport au sol est donc d’environ **740 mm** du plan médian. ### C. Chasse La chasse est l’angle formé entre la ligne de pivot (PS) et la verticale passant par le centre de la roue (C). Elle influence le retour au neutre du volant et la stabilité en ligne droite. > **Valeur typique** : 3° à 5° pour les trains avant des véhicules légers camerounais. ### D. Angle inclus L’angle inclus (ou **angle de braquage**) est l’angle entre la ligne de roue (PC) et la ligne de pivot (PS) lorsqu’on regarde l’épure de face. Il correspond à la somme de la chasse et du carrossage. > **Relation** : \( \alpha_{\text{incl}} = \text{chasse} + \text{carrossage} \) ### E. Carrossage Le carrossage (ou **camber**) est l’inclinaison de la roue par rapport à la verticale, vue de l’avant ou de l’arrière du véhicule. Un carrossage négatif signifie que le haut de la roue est incliné vers l’intérieur du véhicule. > **Effet** : Un carrossage négatif améliore l’adhérence en virage mais augmente l’usure intérieure du pneu ; un carrossage positif favorise l’usure extérieure. ### F. Inclinaison du pivot L’inclinaison du pivot (ou **kingpin inclination**, KPI) est l’angle entre l’axe du pivot et la verticale, vu de côté. Elle agit conjointement avec la chasse pour produire le moment de rappel du volant. > **Valeur courante** : 7° à 10° sur les essieux avant des pick‑up et 4×4 utilisés au Cameroun. ### G. Parallélisme Le parallélisme (ou **toe**) désigne l’angle que fait chaque roue avec le plan longitudinal du véhicule, vu de dessus. Un toe‑in positif signifie que l’avant des roues est dirigé vers l’intérieur du véhicule ; un toe‑out négatif signifie l’inverse. On mesure généralement le toe à l’essieu avant ou arrière. > **Valeur recommandée** : 0° à 0,2° de toe‑in pour les trains avant des véhicules de tourisme. --- ## Synthèse du chapitre - **Épure de Jean Taud** : plan vertical contenant P (pivot), C (centre roue) et S (déport au sol), perpendiculaire au longitudinal du véhicule. - **Déport au sol** : distance horizontale entre le plan de symétrie et le point de contact roue/sol (scrub radius). - **Chasse** : angle entre ligne de pivot et verticale passant par le centre de roue (3°‑5°). - **Angle inclus** : somme chasse + carrossage. - **Carrossage** : inclinaison de la roue par rapport à la verticale (négatif = intérieur). - **Inclinaison du pivot** : angle entre axe pivot et verticale, vu de côté (7°‑10°). - **Parallélisme (toe)** : angle de chaque roue par rapport au longitudinal du véhicule, toe‑in recommandé 0°‑0,2°. > **Règle de sécurité** : Toute géométrie hors des tolérances constructeur entraîne une usure irrégulière des pneus et une dégradation de la tenue de route ; contrôler après chaque intervention sur la direction ou la suspension. --- ## Glossaire | Terme | Définition | |-------|------------| | Épure de Jean Taud | Représentation schématique du train directeur ou porteur dans un plan vertical perpendiculaire au longitudinal du véhicule, montrant les points P, C et S. | | Déport au sol | Distance horizontale entre le plan de symétrie du véhicule et le point de contact théorique de la roue avec le sol (scrub radius). | | Chasse | Angle entre la ligne de pivot (PS) et la verticale passant par le centre de la roue (C). | | Angle inclus | Angle entre la ligne de roue (PC) et la ligne de pivot (PS) ; égal à chasse + carrossage. | | Carrossage (camber) | Inclinaison de la roue par rapport à la verticale, vue de l’avant ou de l’arrière du véhicule. | | Inclinaison du pivot (KPI) | Angle entre l’axe du pivot et la verticale, vu de côté. | | Parallélisme (toe) | Angle que fait chaque roue avec le plan longitudinal du véhicule, vu de dessus ; toe‑in lorsque l’avant des roues pointe vers l’intérieur. | | Point S | Intersection de l’axe de pivot avec le sol (déport au sol). | | Point P | Point d’attache du pivot au châssis. | | Point C | Centre théorique de la roue (point de contact avec le sol). | --- ## Exercices d'application corrigés ### Exercice 1 – Mesure du déport au sol **Situation** : Sur un pick‑up Toyota Hilux 2022, la voie avant mesure 1580 mm, le rayon effectif du pneu est 310 mm et le carrossage mesuré est –1,5°. **Demande** : Calculer le déport au sol. **Corrigé** : - Carrossage en radians : \(-1,5^\circ \times \pi/180 = -0,02618\) rad. - \( D = \frac{1580}{2} - 310 \times \sin(-0,02618) \) - \( \sin(-0,02618) \approx -0,02618 \) - \( D = 790 - 310 \times (-0,02618) = 790 + 8,12 = 798,12 \) mm. **Réponse** : Le déport au sol est d’environ **798 mm** du plan médian. ### Exercice 2 – Vérification du parallélisme **Situation** : Lors d’un contrôle de géométrie sur une berline Nissan Sunny, les mesures de toe donnent : roue avant gauche = +0,10°, roue avant droite = ‑0,05°. **Demande** : Déterminer le toe total et dire s’il est conforme à la norme (0°‑0,2° toe‑in). **Corrigé** : - Toe total = (toe gauche + toe droite)/2 = (0,10° + (‑0,05°))/2 = 0,025°. - Comme 0,025° est compris entre 0° et 0,2° toe‑in, le réglage est **conforme**. --- ## Erreurs fréquentes et règles de sécurité | Erreur fréquente | Conséquence | Règle de prévention / sécurité | |------------------|-------------|--------------------------------| | Oublier de remettre le véhicule à niveau avant la mesure (chargé ou sur pente) | Valeurs de déport et de chasse faussées | Toujours vérifier la hauteur de caisse et mettre le véhicule sur un sol plat, charger selon les spécifications constructeur. | | Confondre carrossage et chasse lors de la lecture de l’appareil laser | Interprétation erronée des angles, réglage inadéquat | Utiliser le schéma de l’épure de Jean Taud pour identifier chaque angle avant de noter la valeur. | | Négliger le serrage des boulons de pivot après réglage | Risque de desserrage en cours de route, perte de direction | Appliquer le couple de serrage indiqué dans le manuel de service (ex. : 80 Nm pour les boulons de pivot sur un Hilux). | | Mesurer le toe sans tenir compte de la déformation du pneu sous charge | Toe apparent différent du toe réel | Effectuer la mesure avec le véhicule à charge normale (passagers + bagages) ou appliquer le facteur de correction indiqué par le fabricant de l’appareil de géométrie. | | Utiliser un rapporteur d’angle non calibré | Erreur systématique sur tous les angles | Vérifier la calibration du rapporteur chaque semaine avec un étalon connu (bloc d’angle de 5°). | | Ne pas porter de lunettes de protection lors du démontage de la rotule de direction | Risque de projection de débris | Toujours porter des lunettes de sécurité et des gants lors de toute intervention sur la direction ou la suspension. | --- *Fin du cours.*