Le châssis : l'importance de ce qui ne se voit pas

Il existe deux façons de regarder ou de classer les véhicules. Le plus simple sera toujours l'aspect physique et/ou fonctionnel, qui d'une certaine manière est la manière dont nous pouvons distinguer les centaines de voitures disponibles sur le marché espagnol. Cependant, comme c'est souvent le cas pour tout, le plus important est généralement ce qu'on ne voit pas : le châssis.

Bien que commercialement on ne lui accorde pas l'importance qu'il a vraiment, le châssis est l'élément de la voiture qui a vraiment donne au véhicule la rigidité et la personnalité qu'il nous offrira en roulant.

Comment tout a commencé

Les premiers véhicules fabriqués, il y a plus de cent ans, consistaient en deux éléments indépendants couplés ensemble. Le sommet était carrosserie, qui était fixé, généralement avec des vis, à un châssis autonome sur des cadres, communément appelés cadre ou rails de cadre.

Ce type de châssis est appelé rack car il s'agit d'un structure composée de longerons ou de poutres placés longitudinalement et transversalement formant une ossature rigide sur lequel sont installés le reste des éléments mécaniques du véhicule et enfin la carrosserie.

Cette indépendance entre les deux parties principales du véhicule permettait une certaine liberté de combinaison entre châssis et carrosserie. En effet, au début du XNUMXème siècle Le plus souvent, de nombreux constructeurs automobiles concluent des accords avec plusieurs carrossiers indépendants pour proposer à leurs clients différents styles de carrosserie. à monter sur leur châssis indépendant. Cependant, cette possibilité de choisir la carrosserie était réservée aux économies les plus riches.

Les familles de la classe moyenne qui pouvaient se permettre d'acheter une voiture, qui étaient plutôt rares il y a cent ans, recouraient à des modèles plus modestes vendus avec une seule combinaison de carrosserie et de cadre.

A cet égard, nous pouvons citer le Ford modèle T, que beaucoup considèrent comme le premier véhicule fabriqué dans une chaîne. Ce n'est pas vraiment le cas, même si l'on peut dire que ce fut le premier véhicule à le populariser et à en tirer parti pour la production de masse. Eh bien, bien qu'il y ait plusieurs différences entre les Ford Model T fabriquées, par exemple, à Detroit (Michigan) et celles fabriquées à Cadix (Andalousie), on peut dire que celles qui ont quitté la même usine étaient complètement les mêmes. En fait, elles se ressemblaient tellement qu'au début elles n'étaient produites qu'avec un seul type de carrosserie et une seule couleur extérieure. A l'extrême opposé, je peux citer le Rolls-Royce Phantom IV, Qui seulement dix-huit exemplaires ont été fabriqués et tous les dix-huit avaient une carrosserie différente.

Malgré sa courte diffusion, l'exemple du Rolls-Royce Phantom IV Il sert à expliquer la liberté de fabrication dont disposait le châssis par cadre de limons. Toutes sont équipées du même châssis et du même moteur huit cylindres en ligne, mais le fait que les pièces mécaniques soient fixées au châssis permet de modifier leur emplacement. Tel est ainsi malgré la fabrication de seulement dix-huit unités, trois types de réservoirs de carburant différents peuvent être vus.

La liberté de conception des carrosseries a également permis à ces dix-huit Rolls Royce d'avoir un design différent entre elles et de se reconnaître par une certaine particularité.. Par exemple, les trois unités que le gouvernement espagnol a achetées en 1952 sont carrossées par HJ Mulliner, mais celui qui a été fabriqué sur le châssis 4AF18 est un cabriolet qui se caractérise par être le seul à ne pas avoir de portes de type suicide. Une autre particularité peut être le fait que l'unité avec cadre 4BP7, propriété de la princesse Margaret d'Angleterre, avait une colonne de direction plus basse et des sièges avant réglables en hauteur, pour que la sœur de la reine d'Angleterre puisse confortablement conduire la Rolls Royce malgré la taille d'un mètre et cinquante-cinq centimètres de la comtesse de Snowdon.

Heures supplémentaires, la production de masse a permis aux constructeurs de voitures particulières de développer leurs propres carrosseries et de les assembler sur leurs châssis dans les mêmes usines, ce qui a entraîné une baisse des coûts de fabrication et la faillite de la plupart des carrossiers indépendants. En fait, il y a aujourd'hui très peu d'occasions dans lesquelles un constructeur vend le châssis d'une de ses voitures à un constructeur extérieur. avec curiosité dans le monde des véhicules industriels, c'est exactement l'inverse qui se produit, notamment en ce qui concerne les bus ou les autocars, où le plus courant est que le châssis et la carrosserie sont fabriqués par des entreprises totalement indépendantes les unes des autres.

Une autre différence entre les voitures particulières et les gros véhicules industriels est que si ces derniers s'équipent toujours de châssis indépendants sur châssis,  les voitures particulières ont commencé à utiliser le châssis monocoque, réservant le châssis par longerons aux véhicules qui, en raison de leurs caractéristiques, ont besoin d'une plus grande rigidité, comme les gros "vrais" véhicules tout-terrain, comme le nouveau Mercedes-Benz Classe X. La dernière voiture de tourisme fabriquée avec un châssis à longerons était la Ford Crown Victoria, dont la fabrication a cessé en 1992 aux États-Unis et en 2011 au Canada.

Le châssis monocoque à caisse autoportante

Le mot monocoque dérive du mot français monocoque et signifie "une seule coque” et donne son nom à la solution constructive utilisée aujourd'hui pour la fabrication de voitures particulières et de véhicules industriels légers. Il diffère essentiellement dans trois aspects:

• Les éléments mécaniques du véhicule ne sont pas fixés au châssis mais sont intégrés à celui-ci.
• Les principaux éléments de la structure de la carrosserie font partie du châssis.
• Dans ce type de construction, la partie inférieure s'appelle la plate-forme.

Alors qu'il s'agit de la solution la plus répandue aujourd'hui, le châssis monocoque à caisse autoportante était déjà présenté au Salon de l'automobile de Paris 1922 de la main du fabricant italien Lancia.

Considérée comme la première grande œuvre de Vincenzo Lancia, la Lance Lambda Il avait une série de solutions techniques jamais vues auparavant et qui pourraient être considérées comme presque prémonitoires pour le monde automobile. Les plus importants étaient :

• La plate-forme était considérablement plus basse que d'habitude car le tunnel de transmission n'était pas ancré sous un longeron mais était intégré au même châssis dans ce qui était l'habitacle, comme c'est le cas aujourd'hui, notamment dans les véhicules à traction arrière.
• Les les principales parties latérales et arrière de la carrosserie ont été intégrées dans le châssis lui-même.
• La conception du châssis a pris en compte la forme et l'emplacement des éléments mécaniques aussi important que le moteur, la transmission, la direction, le réservoir de carburant, les tuyaux qui les relient et un système électrique discret. N'oublions pas que la première voiture européenne à monter un système électrique intégré fut la Lancia Thêta de 1913, qui équipait une installation 6 volts fabriquée par la société américaine Rushmore.

Un autre élément innovant de la Lance Lambda lié au châssis du véhicule était l'incorporation de la suspension avant indépendante dans un véhicule construit à la chaîne. Je fais cette nuance car la suspension indépendante a en fait été intégrée pour la première fois par le constructeur français dacauville en 1898.

Les avantages du nouveau châssis de la Lancia Lambda ont marqué un tournant en matière de dynamique automobile et c'est que la rigidité de la structure de la voiture combinée à l'amortissement indépendant et à un centre de gravité plus bas ont fait de la Lancia Lambda une référence en termes de confort des passagers et tenue de route.

Logiquement, la technique a fait du chemin ces cent dernières années, mais l'idée de base de construire à partir d'un châssis monocoque avec une carrosserie autoportante est ce qui prévaut aujourd'hui dans la fabrication des voitures de tourisme.

Châssis semi-monocoque

De façon très minoritaire, on peut parler de véhicules à châssis semi-monocoque comme ceux qui équipent un châssis monocoque avec carrosserie autoportante mais qui, dans certaines zones du châssis, utilise un demi-châssis pour les longerons.

Cette solution constructive très peu étendue peuvent être trouvés sur des véhicules tels que le McLaren MP4 12C ou le même Opel Vectra, fabriqués à partir d'un châssis monocoque avec une carrosserie autoportante mais dans la zone du moteur, où le châssis de la voiture supporte le plus de poids, ils recourent à une structure qui pourrait ressembler à un cadre. Dans le cas du modèle anglais, la partie du corps que l'on pourrait qualifier d'autoportante se limite aux parties latérales inférieures.

Ce type de construction ne doit jamais être confondu avec ce qu'on appelle un sous-châssis, qui malgré son nom est toujours une pièce vissée à la plate-forme d'un véhicule et sert à maintenir ou à renforcer une certaine zone soumise à un poids ou à une torsion plus importants. Il est courant de trouver un sous-châssis pour supporter le bloc moteur ou le système d'amortisseur. Quoi qu'il en soit, malgré le nom, le faux-châssis ne fait pas partie intégrante du châssis.

L'évolution du châssis monocoque

Comme on peut le voir d'après ce qui a été dit plus haut, l'introduction du châssis monocoque avec carrosserie autoportante a limité le développement de nouveaux projets par des carrossiers indépendants. Cependant, cette "liberté" créative a été assumée par les constructeurs automobiles eux-mêmes.

J'ai dit précédemment que le châssis monocoque à carrosserie autoportante formait un seul corps à partir de la soudure d'une carrosserie sur une surface inférieure que nous appelons une plate-forme. Ce que je précise maintenant, c'est que la plate-forme et la carrosserie sont également constituées de pièces qui sont soudées petit à petit, ce qui permet aux constructeurs utiliser la même plate-forme pour assembler différents corps ou des modifications de celui-ci.

Cela permet aux fabricants d'avoir dans leur catalogue des modèles qui semblent différents mais qui sont en réalité construits sur la même plate-forme. Par exemple le Thème Lancia I, l' Fiat CromaII et l' Saab 9000 Ils partagent une plate-forme et même une partie des éléments de carrosserie qui composent l'habitacle, mais en aucun cas on ne peut parler du même châssis. A ces trois véhicules s'ajoutent les Alfa Romeo 164, qui partage la plate-forme avec les précédentes mais aucune partie de la carrosserie.

Dans cet aspect, on peut (et devrait) tourner très finement et déterminer que avant toute différence structurelle il faut parler de châssis différent. J'entends par là que des véhicules aussi "égaux" que la Peugeot 208 à trois portes et à cinq portes partagent une plate-forme et presque toutes les pièces de carrosserie, mais, pour des raisons pratiques, ce sont deux châssis différents.

Inutile de dire que l'idée principale de que deux voitures ou plus partagent le nombre maximum de pièces produit des économies importantes sur les coûts de production d'un véhicule donné, des économies rarement répercutées sur le client.

Plateformes dérivées

L'évolution de la technique et la capacité des fabricants à apporter des modifications mineures à la plate-forme en production permis le développement de nouveaux produits adaptés aux demandes des clients. Par exemple, sur la même plate-forme actuelle, les modifications nécessaires peuvent être introduites pour lancer différents véhicules sur le marché, comme ce fut le cas au début des années 80 avec le Renault 9 y Renault 11. Les deux voitures avaient essentiellement la même plate-forme, les différences n'étant visibles qu'à l'arrière de la plate-forme.

Cependant, à partir d'une plate-forme actuelle, changer l'empattement nécessitait un degré de technologie plus élevé et donc un coût plus élevé car une augmentation de ce paramètre affecte négativement la rigidité de l'ensemble structurel, sauf si des éléments de renforcement sont introduits. Cela n'a pas empêché les constructeurs d'oser le faire, bien qu'au départ ce type de modification ait été observé principalement dans les véhicules haut de gamme.

Par exemple, lorsqu'en 1965 le Mercedes Benz W108 lancé en parallèle Mercedes Benz W109, avec dix centimètres d'empattement en plus et avec une carrosserie qui a absorbé cette augmentation de longueur dans la zone centrale de l'habitacle. En étant pointilleux, on ne peut pas parler de la même plate-forme ou de la même carrosserie et, donc, encore moins du même châssis monocoque à carrosserie autoportante. Cependant, pour être honnête, les seules modifications observées dans le W109 par rapport au W108 étaient justes et nécessaires pour faire grossir l'habitacle de ces dix centimètres, pour ainsi dire une nouvelle plate-forme ou une nouvelle carrosserie serait également injuste.

Comme prévu, dès qu'il devient populaire et bon marché, cToute amélioration technique ou constructive introduite par un grand constructeur finit par être adaptée par le reste des constructeurs.. Par exemple, le lancia delta iii sorti en 2008 utilisait la même plate-forme que le Fiat BravoII bien que l'empattement du premier soit de 2700 millimètres et celui du second de "seulement" 2600 millimètres.

Plateformes "évoluées"

Je mets ce concept entre guillemets car il peut parfois être trompeur. Le plus courant est que le terme "évolué" en référence à une plate-forme est utilisé par le même fabricant lorsqu'il s'agit d'introduire sur une plate-forme existante une série d'améliorations visant à augmenter la robustesse de l'ensemble ou à adapter la plate-forme à l'introduction de nouvelles technologies. Un exemple d'utilisation d'une plateforme "évoluée" peut être, par exemple, celle de la Citroën Sax, qui équipait le même que le Citroën AX convenablement renforcé.

plates-formes modulaires

Dans une lutte incessante pour Optimisation des ressources, les constructeurs sont contraints de développer des plateformes permettant de développer un maximum de véhicules. A cela, il faut ajouter le fait qu'actuellement l'avenir de l'industrie automobile passe par l'électrification de ses groupes motopropulseurs et qu'une plate-forme conçue exclusivement pour un véhicule à moteur à combustion interne n'est pas préparée pour loger une propulsion électrique. Cela oblige les constructeurs à concevoir des plates-formes les plus polyvalentes possibles, capables de servir de base au développement de la plus large gamme possible de combinaisons entre les carrosseries et les groupes motopropulseurs, mais toujours avec le minimum de modifications et donc d'investissement.

Un exemple, peut-être le meilleur que nous ayons actuellement, est le Architecture produit évolutive Volvo, mieux connu sous le nom de SPA, qui a fait ses débuts en 2014 avec le lancement de la deuxième génération du Volvo XC 90 et qui sert actuellement de base à des véhicules aussi disparates que le VolvoS90L ou le nouveau Volvo XC 60.

Il est vrai qu'à ce stade beaucoup de gens seront tentés de comparer cette plate-forme Volvo avec une plate-forme évoluée ou dérivée. La différence entre cette dernière et la plateforme modulaire de Volvo est que le constructeur suédois a réussi à concevoir une plateforme dans laquelle il est possible de modifier ses paramètres physiques (longueur, largeur et empattement) pour l'adapter aux différents modèles actuels et futurs sans que cela ait de sens. un nouvel investissement de la marque Göteborg. En outre, cette plateforme modulaire est prête pour:

• Véhicules à traction avant ou à traction intégrale.
• Véhicules avec transmission manuelle ou transmission automatique.
• Véhicules à moteur thermique ou hybrides.
• Véhicules électriques (à venir).

Le constructeur suédois est tellement convaincu des avantages de la plateforme modulaire que son prochain produit, le Volvo XC 40, sera construit sur un nouvelle plateforme modulaire appelée CMA et qui servira de point de départ pour le développement d'une toute nouvelle gamme de modèles compacts et petits.

plateformes « particulières »

Bien que j'aie donné l'exemple de la plate-forme modulaire de Volvo, la considérant comme la plus complète et la plus polyvalente de celles du marché, je voudrais expliquer la particularité de la Plate-forme modulaire Fiat Small Wide.

L'origine de cette plate-forme doit être trouvée dans la plate-forme créée en 2005 sur Fiat Panda 199 et qui a également servi de base à Opel Corsa D. Au début, même le constructeur ne parlait pas d'une plate-forme modulaire, même si à l'époque il s'était efforcé de préciser qu'elle servirait de base à différents modèles. En fait, son nom était Petits systèmes de composants communs (SCCS), quelque chose qui pourrait être traduit par un petit système de composants communs.

Au fil du temps, cette plateforme a été modifiée donner naissance à des modèles apparemment aussi antagonistes que Fiat Dobl ou l' ligne fixe. En 2008 le Alfa Romeo Mito a créé un châssis fabriqué à partir d'un plate-forme SCCS évoluée construit avec des matériaux plus légers et plus résistants, sur lesquels aucune des générations du Fiat Punto. En tout état de cause, cette plate-forme n'a permis que le développement de châssis pour véhicules à traction avant avec boîtes de vitesses à architecture manuelle, qu'elles soient conventionnelles à pédale d'embrayage, à embrayage piloté ou à double embrayage (rappelons que dans ce dernier type les embrayages sont également hors monnaie).

Il y a aussi eu le cas d'une involution de cette plate-forme. Bien que cela puisse paraître paradoxal, il existe une version simplifiée de la plate-forme SCCS qui a servi de base au développement du châssis du Fiat Punto commercialisée dans les pays émergents et pour le Tata Indica y Papa Indigo.

En 2012, la plate-forme SCCS a reçu une nouvelle évolution (mot verbatim des communiqués de presse de Fiat Auto Spa) et a reçu le nom de Petit large ou simplement B-Wide, en référence au secteur commercial pour lequel il a été développé. Cette nouvelle plate-forme, déjà d'architecture modulaire, permet au groupe néerlandais (anciennement italien) de fabriquer des véhicules à traction avant ou totale et la possibilité d'y monter des boîtes de vitesses automatiques avec convertisseur de couple.

Le premier véhicule à monter la plate-forme Small Wide était le Fiat 500L, mais actuellement il sert aussi de base à des modèles aussi différents que le Jeep Renegade, l' Fiat Type.

Comme vous pouvez le voir, parfois deux véhicules peuvent être plus similaires qu'ils n'y paraissent commercialement. En tout cas, la raison de cet article était d'expliquer et de faire comprendre différences entre le châssis, le cadre et la plate-forme, des mots souvent confus et mal employés.