Développement de suspensions à ressorts à lames

Le ressort à lames arrière composite promet plus d'adaptabilité et moins de poids.

Lorsqu'on évoque le terme « ressort à lames », on a tendance à penser aux muscle cars d'antan, avec leur train arrière simple, à suspensions en forme de chariot et à essieu rigide, ou, pour parler de moto, aux motos d'avant-guerre équipées d'une suspension avant à ressorts à lames. Cependant, nous envisageons aujourd'hui de remettre ce concept au goût du jour pour les motos de cross.

En réalité, si les systèmes de suspension anciens et rudimentaires utilisaient souvent des ressorts à lames, le ressort lui-même n'est généralement pas la cause de leur manque de sophistication. La Corvette de Chevrolet a utilisé des ressorts à lames transversaux sur suspension indépendante de la deuxième génération en 1963 jusqu'au lancement de la huitième génération en 2020, adoptant des ressorts à lames simples en plastique composite dans les années 80. Plus rarement, Volvo utilise des ressorts à lames transversaux composites sur plusieurs de ses modèles les plus récents. Utilisés correctement, les ressorts à lames fabriqués à partir de matériaux modernes peuvent être plus légers que les ressorts hélicoïdaux en acier et, dans certains cas, leur forme longue et plate est plus facile à emballer. Les ressorts à lames composites, constitués d'une seule pièce plutôt que de lames empilées comme les ressorts à lames métalliques traditionnels, évitent également le frottement des lames multiples entre elles, qui était l'un des principaux inconvénients des anciens modèles.
Les ressorts à lames ont déjà fait leur apparition sur les motos de cross modernes. La Yamaha YZM250 0WE4, modèle d'usine de 1992-1993, utilisait une seule lame composite à l'arrière, l'avant étant serré sous le moteur et l'arrière boulonné à une biellette sous le bras oscillant. Ainsi, lorsque la roue arrière se soulevait, la lame fléchissait pour assurer la suspension. L'idée était de dégager la zone où se trouvaient normalement le ressort et l'amortisseur arrière, permettant ainsi une admission plus droite du moteur. Un amortisseur rotatif compact était également installé, et la moto a remporté le Championnat du Japon en 1992 et 1993.
Notre nouveau design, dévoilé dans une demande de brevet déposée par l'entreprise autrichienne, fait référence à Yamaha et présente des avantages similaires en termes de design, mais adopte une disposition différente. Comme le montrent les photos, nous avons placé la lame presque verticalement, serrée contre l'arrière du moteur, afin de libérer l'espace normalement occupé par un combiné fileté (le brevet confirme que, bien que l'image principale montre le système superposé à une photo de motocross classique, le ressort hélicoïdal représenté sur l'image ne serait pas présent).

Le haut et le bas du ressort sont fermement fixés à l'extrémité des biellettes. La biellette supérieure est montée pivotante sur le cadre principal de la moto, tandis que la biellette inférieure pivote depuis un support sous le bras oscillant. Ainsi, lorsque le bras oscillant se soulève, le ressort à lames composite se courbe. Pour plus de souplesse, la longueur de la biellette supérieure est réglable grâce à un filetage et une molette de réglage, ce qui permet d'augmenter ou de réduire facilement la précharge du système.Le brevet ne mentionne pas d'amortisseur pour l'arrière, mais son texte confirme qu'un amortisseur conventionnel serait utilisé pour contrôler la suspension arrière. Cependant, il devrait être plus compact qu'un amortisseur arrière classique, ou monté différemment, pour permettre à KTM de profiter des avantages du ressort à lames, principalement liés à l'espace libéré. Le brevet suggère que cet espace pourrait être utilisé pour agrandir ou optimiser des composants du groupe motopropulseur, comme la boîte à air, le conduit d'admission ou le silencieux. De plus, cette conception pourrait offrir une plus grande flexibilité d'agencement sur les futures motos de cross électriques.

Au-delà des avantages de l'emballage, l'autre avantage du système réside dans sa modularité. Notre brevet montre comment la modification de la longueur ou de la forme des biellettes maintenant chaque extrémité du ressort peut modifier le comportement de la suspension. Une illustration (Fig. 7 du brevet) montre quatre configurations de leviers différentes permettant de modifier le comportement de la suspension arrière : passage d'une raideur croissante (7a) à une raideur constante (7b) et diminution de la raideur du ressort (7c et 7d). Ces comportements radicalement différents sont obtenus sans modification du ressort lui-même.
Comme toujours, une demande de brevet ne garantit pas qu'une idée atteindra la production, mais les avantages de l'emballage de l'extrémité arrière à ressort à lames pourraient devenir de plus en plus précieux, en particulier à l'avenir, car les groupes motopropulseurs électriques obligent les ingénieurs à repenser les configurations conventionnelles qui ont été perfectionnées au cours d'un siècle de motos à moteur à piston.