Systèmes de suspension et de direction
Introduction au module
Ce chapitre couvre les systèmes de suspension et de direction des remorques de transport, un domaine essentiel pour le métier de technicien de remorques. Vous devez maîtriser non seulement les principes de fonctionnement, mais aussi les procédures d'inspection, de diagnostic, de réglage et de réparation conformément aux normes canadiennes. Ce module représente environ 12 à 15 % des questions de l'examen Sceau rouge pour la spécialité de technicien de remorques.
Les systèmes de suspension et de direction sont directement liés à la sécurité routière, à la stabilité du véhicule et à l'usure des pneus. Une compréhension approfondie des géométries, des composants et des procédures de mesure est indispensable.
2. Principes fondamentaux de la suspension
2.1 Rôle de la suspension
La suspension d'une remorque remplit quatre fonctions principales :
9.Maintenir la stabilité du véhicule en toutes conditions de charge et de vitesse.
10.Assurer le confort en absorbant les chocs et vibrations de la chaussée.
11.Maintenir le contact des pneus avec la route pour garantir l'adhérence et le freinage.
12.Protéger la cargaison contre les dommages causés par les impacts.
La suspension supporte le poids de la remorque (poids à vide + charge utile) et le transmet aux essieux. La répartition de cette charge est critique : une répartition inégale peut causer une usure prématurée des pneus, une instabilité directionnelle et une surcharge des essieux.
2.2 Masse et charge
Le poids nominal brut du véhicule (PNBV) est la masse maximale que le véhicule peut transporter, incluant le véhicule lui-même, la cargaison, le carburant et les passagers. Pour les remorques, on parle aussi de poids nominal brut de la remorque (PNBR).
Le poids nominal brut sur l'essieu (PNBE) est la charge maximale admissible sur un essieu donné. Ce poids est déterminé par le fabricant et ne doit jamais être dépassé.
Formule de répartition de charge :
Charge sur l'essieu avant = (Poids total × Distance du centre de gravité à l'essieu arrière) ÷ Empattement
Charge sur l'essieu arrière = (Poids total × Distance du centre de gravité à l'essieu avant) ÷ Empattement
Exemple : Une remorque a un empattement de 6 m. Le centre de gravité est situé à 2,5 m de l'essieu avant. Le poids total est de 18 000 kg.
Charge essieu avant = (18 000 × 3,5) ÷ 6 = 10 500 kg
Charge essieu arrière = (18 000 × 2,5) ÷ 6 = 7 500 kg
2.3 Fréquence naturelle et amortissement
La fréquence naturelle d'une suspension est la fréquence à laquelle elle oscille naturellement après une perturbation. Elle dépend de la rigidité des ressorts et de la masse supportée.
Formule : f = (1 ÷ 2π) × √(k ÷ m)
Où :
f = fréquence naturelle (Hz)
k = rigidité du ressort (N/m)
m = masse supportée (kg)
Un système bien amorti doit avoir un rapport d'amortissement d'environ 0,2 à 0,4 pour les remorques. Un amortissement insuffisant provoque un roulis excessif et une perte de contrôle ; un amortissement excessif rend la conduite dure et réduit l'adhérence sur les surfaces inégales.
3. Types de suspensions pour remorques
3.1 Suspension à lames (ressorts à lames)
C'est le type le plus répandu sur les remorques commerciales. Les lames sont des feuilles d'acier à ressort empilées et maintenues ensemble par un boulon central.
Avantages :
Robustesse et durabilité
Coût d'entretien relativement faible
Capacité de charge élevée
Autonettoyant (les lames s'expulsent mutuellement la saleté)
Inconvénients :
Confort limité
Frottement entre les lames (nécessite une lubrification périodique)
Sensible à la corrosion
Composants principaux :
Lames de ressort : feuilles d'acier à ressort (généralement 3 à 10 lames)
Boulon central : maintient les lames ensemble
Tiges de fixation (U-bolts) : fixent le ressort à l'essieu
Cosses (œils) : extrémités du ressort qui s'attachent au châssis
Boulons de cosses et bagues : permettent la rotation du ressort
Tasseaux de glissement : extrémité arrière qui glisse sur une plaque de contact
3.2 Suspension pneumatique (à air)
De plus en plus courante sur les remorques modernes, la suspension pneumatique utilise des coussins d'air comprimé.
Avantages :
Confort supérieur
Hauteur de caisse réglable (chargement/déchargement facilité)
Répartition uniforme de la charge
Protection accrue de la cargaison
Inconvénients :
Coût initial plus élevé
Entretien plus complexe (système pneumatique)
Sensibilité aux fuites d'air
Composants principaux :
Coussins d'air (soufflets) : éléments élastiques en caoutchouc renforcé
Compresseur : fournit l'air comprimé (sur les remorques, souvent alimenté par le tracteur)
Réservoir d'air : accumule l'air comprimé
Vannes de niveau : régulent la hauteur de caisse
Amortisseurs : contrôlent les oscillations
Bras de suspension (triangulaires ou parallèles) : guident l'essieu
3.3 Suspension à barres de torsion
Utilisée principalement sur les remorques légères et moyennes, cette suspension utilise des barres d'acier qui se tordent sous la charge.
Avantages :
Aucun entretien (pas de pièces mobiles à lubrifier)
Compacte et légère
Bonne stabilité latérale
Inconvénients :
Capacité de charge limitée
Réglage difficile
Sensible aux surcharges
3.4 Comparaison des types de suspension
| Caractéristique | À lames | Pneumatique | Barres de torsion |
|---|
| Capacité de charge | Élevée (jusqu'à 10 000 kg/essieu) | Élevée (jusqu'à 9 000 kg/essieu) | Faible à moyenne (jusqu'à 3 500 kg/essieu) |
| Confort | Moyen | Excellent | Bon |
| Coût d'achat | Faible | Élevé | Moyen |
| Coût d'entretien | Moyen | Élevé | Faible |
| Réglage de hauteur | Non | Oui | Non |
| Durée de vie | 5 à 10 ans | 8 à 12 ans | 10 à 15 ans |
| Application typique | Remorques lourdes, semi-remorques | Remorques réfrigérées, citernes | Remorques utilitaires, bateaux |
4. Composants de la suspension et inspection
4.1 Boulons en U (U-bolts)
Les boulons en U fixent le ressort à l'essieu. Ils doivent être serrés au couple spécifié par le fabricant et vérifiés régulièrement.
Procédure de serrage :
86.Nettoyer les filets et les surfaces de contact.
87.Serrer les boulons en U en croix (en X) pour assurer une pression uniforme.
88.Appliquer le couple spécifié (généralement entre 200 et 500 N·m selon le diamètre).
89.Re-vérifier le couple après 100 à 200 km de service.
Trap important : Les boulons en U desserrés sont une cause fréquente de déplacement d'essieu et d'usure anormale des pneus. Un essieu déplacé de seulement 3 mm peut causer une usure rapide des pneus.
4.2 Cosses et bagues de ressort
Les cosses sont les extrémités du ressort qui s'attachent au châssis. Les bagues (en caoutchouc, polyuréthane ou bronze) permettent la rotation du ressort.
Critères d'inspection :
Usure des bagues : jeu vertical ou horizontal excessif
Fissures ou déchirures des bagues en caoutchouc
Corrosion des boulons de cosses
Usure des plaques de contact (pour les extrémités à glissement)
Jeu admissible : Un jeu vertical de plus de 3 mm au niveau de la cosse indique une bague usée qui doit être remplacée.
4.3 Amortisseurs
Les amortisseurs contrôlent les oscillations de la suspension. Sur les remorques, ils sont souvent montés sur les suspensions pneumatiques et parfois sur les suspensions à lames.
Test de fonctionnement :
102.Vérifier visuellement les fuites d'huile.
103.Tester à la main : comprimer et étendre l'amortisseur (doit offrir une résistance constante).
104.Vérifier les bagues de fixation pour le jeu.
Signes d'un amortisseur défectueux :
Fuite d'huile visible
Résistance inégale ou nulle
Bruits de claquement en fonctionnement
Usure en cuvette (scalloping) des pneus
4.4 Coussins d'air (suspension pneumatique)
Inspection des coussins d'air :
Fissures, coupures ou abrasions sur le caoutchouc
Gonflement anormal (délaminage)
Fuites d'air (détectées par écoute ou avec de l'eau savonneuse)
Fixations desserrées ou corrodées
Pression de service : La pression dans les coussins d'air varie selon la charge. Une pression typique est de 4 à 8 bars (400 à 800 kPa). La pression maximale est généralement de 10 bars (1 000 kPa).
Vannes de niveau : Elles régulent la hauteur de caisse en ajoutant ou en évacuant l'air des coussins. Une vanne défectueuse peut causer une hauteur de caisse incorrecte, une répartition inégale de la charge et une instabilité.
5. Géométrie de la direction et alignement
5.1 Carrossage (camber)
Le carrossage est l'inclinaison de la roue par rapport à la verticale, vue de face.
Carrossage positif : le haut de la roue est incliné vers l'extérieur.
Carrossage négatif : le haut de la roue est incliné vers l'intérieur.
Effets :
Carrossage positif excessif : usure du bord extérieur du pneu
Carrossage négatif excessif : usure du bord intérieur du pneu
Carrossage incorrect : tir du véhicule d'un côté
Valeur typique : 0° à +0,5° pour les remorques.
5.2 Chasse (caster)
La chasse est l'inclinaison de l'axe de pivotement par rapport à la verticale, vue de côté. Elle s'applique principalement aux essieux directeurs.
Chasse positive : l'axe de pivotement est incliné vers l'arrière en haut.
Chasse négative : l'axe de pivotement est incliné vers l'avant en haut.
Effets :
Chasse positive : stabilité directionnelle accrue, retour de la direction
Chasse négative : direction plus légère mais moins stable
Valeur typique : +2° à +5° pour les essieux directeurs.
5.3 Pincement (toe-in) et ouverture (toe-out)
Le pincement est la différence de distance entre l'avant et l'arrière des roues d'un même essieu.
Pincement (toe-in) : les roues sont plus rapprochées à l'avant qu'à l'arrière.
Ouverture (toe-out) : les roues sont plus écartées à l'avant qu'à l'arrière.
Formule : Pincement = Distance arrière − Distance avant
Valeur typique : 0 à 3 mm de pincement pour les essieux de remorque.
Effets d'un pincement incorrect :
Pincement excessif : usure en dents de scie sur le bord extérieur des pneus
Ouverture excessive : usure en dents de scie sur le bord intérieur des pneus
5.4 Parallélisme des essieux
Sur les remorques à essieux multiples, le parallélisme des essieux est critique. Un essieu non parallèle cause une usure rapide des pneus et une résistance au roulement accrue.
Mesure du parallélisme :
149.Placer la remorque sur une surface plane et de niveau.
150.Mesurer la distance entre les centres des roues avant et arrière de chaque côté.
151.Comparer les diagonales : la différence ne doit pas dépasser 3 mm.
Méthode de mesure :
Utiliser un ruban à mesurer calibré.
Mesurer du centre du moyeu avant au centre du moyeu arrière, des deux côtés.
La différence entre les deux diagonales ne doit pas dépasser 3 mm.
5.5 Tableau des valeurs d'alignement typiques
| Paramètre | Valeur typique | Tolérance |
|---|
| Carrossage | 0° à +0,5° | ±0,25° |
| Chasse | +2° à +5° | ±0,5° |
| Pincement | 0 à 3 mm | ±1 mm |
| Parallélisme des essieux | Diagonales égales | ±3 mm |
| Angle de pivot | 5° à 7° | ±0,5° |
6. Systèmes de direction des remorques
6.1 Essieux directeurs arrière
Certaines remorques sont équipées d'essieux directeurs arrière (essieux auto-directionnels ou directionnels commandés). Ces systèmes améliorent la manœuvrabilité et réduisent l'usure des pneus dans les virages serrés.
Types :
Auto-directionnels : les roues s'orientent automatiquement en fonction des forces latérales.
Directionnels commandés : les roues sont orientées par un système hydraulique ou mécanique relié au tracteur.
Composants principaux :
Fusées : supports de roue pivotants
Pivot de fusée : axe de rotation de la fusée
Biellettes de direction : relient les fusées entre elles
Barre d'accouplement : relie les biellettes
Amortisseur de direction : contrôle les oscillations
6.2 Réglage de la direction
Procédure de réglage du pincement :
173.Soulever la remorque et la soutenir sur des chandelles.
174.Marquer le centre des pneus à l'avant et à l'arrière.
175.Mesurer la distance entre les marques avant (A) et arrière (B).
176.Calculer le pincement : P = B − A.
177.Ajuster les biellettes de direction pour obtenir la valeur spécifiée.
178.Resserrer les contre-écrous au couple spécifié.
Précautions :
Toujours vérifier l'alignement avec les pneus gonflés à la pression recommandée.
Effectuer les mesures sur une surface parfaitement plane.
Utiliser des outils de mesure calibrés.
6.3 Jeu dans la direction
Le jeu excessif dans le système de direction est un défaut critique de sécurité.
Points de contrôle :
Pivot de fusée : jeu vertical ou horizontal
Biellettes : rotules usées ou desserrées
Barre d'accouplement : fixations desserrées
Amortisseur de direction : fuites ou jeu
Jeu admissible : Le jeu total au niveau du volant (pour les essieux directionnels commandés) ne doit pas dépasser 25 mm mesuré à la jante du volant.
7. Normes et réglementations canadiennes
7.1 Normes de sécurité des véhicules automobiles du Canada (NSVAC)
Les remorques doivent être conformes aux Normes de sécurité des véhicules automobiles du Canada (NSVAC) , qui sont des règlements fédéraux établis en vertu de la Loi sur la sécurité automobile.
Normes pertinentes :
NSVAC 105 : Systèmes de freinage hydraulique
NSVAC 106 : Tuyaux de frein
NSVAC 120 : Choix des pneus et des jantes pour les véhicules automobiles autres que les voitures de tourisme
NSVAC 121 : Systèmes de freinage à air comprimé
NSVAC 126 : Systèmes électroniques de contrôle de stabilité
7.2 Code canadien de l'électricité, Chapitre V
Pour les remorques équipées de systèmes électriques (éclairage, freins électriques, etc.), le Code canadien de l'électricité, Chapitre V s'applique.
Règle 8-200 : Exigences relatives aux véhicules de transport — Cette règle couvre les circuits électriques des véhicules, y compris les remorques. Elle spécifie les exigences pour :
Le câblage (section des conducteurs, isolation)
Les connexions (connecteurs à 7 broches, etc.)
La protection des circuits (fusibles, disjoncteurs)
La mise à la terre
7.3 Normes CSA pour les systèmes pneumatiques
La norme CSA B149.1 (Code canadien du gaz naturel et du propane) s'applique aux remorques équipées de systèmes au gaz (par exemple, les remorques-citernes). Bien que principalement axée sur le gaz, elle contient des dispositions relatives aux systèmes pneumatiques et aux dispositifs de sécurité.
7.4 Exigences provinciales de transport
Bien que l'examen Sceau rouge soit national, vous devez connaître les exigences générales de transport qui s'appliquent au niveau fédéral et interprovincial. Le Code de la route et les règlements sur les transports varient, mais les principes de sécurité sont uniformes.
8. Procédures de diagnostic
8.1 Usure anormale des pneus
| Type d'usure | Cause probable | Correctif |
|---|
| Usure des deux bords | Sous-gonflage | Gonfler à la pression recommandée |
| Usure du centre | Surgonflage | Réduire la pression |
| Usure d'un seul bord | Carrossage incorrect | Vérifier et corriger l'alignement |
| Usure en dents de scie | Pincement incorrect | Régler le pincement |
| Usure en cuvette (scalloping) | Amortisseurs défectueux | Remplacer les amortisseurs |
| Usure localisée | Équilibrage incorrect | Équilibrer les roues |
8.2 Bruits de suspension
| Bruit | Cause probable | Correctif |
|---|
| Claquement métallique | Boulons en U desserrés | Resserrer au couple spécifié |
| Grincement | Bagues de cosses sèches | Lubrifier ou remplacer |
| Sifflement d'air | Fuite dans le système pneumatique | Détecter et réparer la fuite |
| Bruit sourd | Amortisseur défectueux | Remplacer l'amortisseur |
| Craquement | Lames de ressort fissurées | Remplacer le ressort |
8.3 Instabilité directionnelle
Symptômes :
La remorque tire d'un côté
Oscillation (lacets) à vitesse élevée
Vibration dans le système de direction
Procédure de diagnostic :
224.Vérifier la pression des pneus (tous les pneus).
225.Vérifier l'usure des pneus (usure inégale).
226.Vérifier le parallélisme des essieux.
227.Vérifier le jeu dans les composants de direction.
228.Vérifier les fixations de suspension (boulons en U, cosses).
229.Vérifier les amortisseurs.
230.Vérifier la répartition de la charge.
9. Entretien préventif
9.1 Programme d'inspection périodique
Inspection quotidienne (avant départ) :
Pression des pneus (visuelle)
Fuites d'air visibles
Fixations visibles desserrées
Hauteur de caisse correcte
Inspection hebdomadaire :
Pression des pneus (avec manomètre)
Serrage des boulons en U
Niveau de lubrification des cosses
État des coussins d'air
Inspection mensuelle :
Alignement des essieux
État des amortisseurs
État des bagues de cosses
Serrage de tous les boulons
Inspection annuelle (ou tous les 100 000 km) :
Remplacement des bagues de cosses
Remplacement des amortisseurs
Vérification complète de l'alignement
Inspection des lames de ressort (fissures, corrosion)
9.2 Lubrification
Points de lubrification :
Cosses de ressort (graisse au lithium ou au molybdène)
Pivots de fusée (graisse au lithium)
Biellettes de direction (graisse au lithium)
Barre d'accouplement (graisse au lithium)
Fréquence : Tous les 10 000 à 15 000 km ou tous les 3 mois, selon les conditions d'utilisation.
9.3 Couples de serrage typiques
| Composant | Diamètre | Couple (N·m) |
|---|
| Boulons en U | 16 mm | 200-250 |
| Boulons en U | 20 mm | 350-450 |
| Boulons en U | 22 mm | 450-550 |
| Boulons de cosses | 16 mm | 150-200 |
| Boulons de cosses | 20 mm | 250-350 |
| Contre-écrous de biellette | 14 mm | 80-120 |
| Boulons de fixation d'amortisseur | 12 mm | 60-90 |
Note : Toujours se référer aux spécifications du fabricant. Les valeurs ci-dessus sont des indications générales.
10. Sécurité lors des travaux
10.1 Levage et soutien
Utiliser un pont élévateur adapté à la capacité de la remorque.
Positionner les supports sous les points de levage spécifiés par le fabricant.
Ne jamais travailler sous une remorque soutenue uniquement par un cric.
Utiliser des chandelles de capacité suffisante (au moins 1,5 fois le poids de la remorque).
10.2 Systèmes pneumatiques
Purger l'air comprimé avant de démonter un composant.
Vérifier que le réservoir d'air est vide avant de travailler sur le système.
Utiliser des équipements de protection individuelle (lunettes, gants).
10.3 Sécurité électrique
Débrancher la source d'alimentation électrique avant de travailler sur le système.
Vérifier l'absence de tension avec un multimètre.
Suivre les exigences du Code canadien de l'électricité, Chapitre V, règle 8-200.
11. Pièges à éviter
281.Confondre pincement et carrossage : Le pincement est mesuré horizontalement (avant vs arrière des roues), le carrossage est l'inclinaison verticale de la roue.
282.Oublier de re-vérifier le couple des boulons en U après le premier serrage : Les boulons en U se détendent après quelques kilomètres de service.
283.Ignorer la répartition de la charge : Une charge mal répartie peut causer des problèmes de suspension et de direction qui ne sont pas dus à un défaut mécanique.
284.Confondre les unités de pression : Les manomètres peuvent être gradués en psi, en bar ou en kPa. Vérifier toujours l'unité avant de lire une mesure.
285.Négliger l'inspection des bagues de cosses : Un jeu de 3 mm peut sembler négligeable mais cause une usure rapide des pneus.
286.Ne pas vérifier le parallélisme des essieux sur les remorques à essieux multiples : C'est une cause fréquente d'usure anormale des pneus.
287.Utiliser des pièces de rechange non conformes : Les pièces doivent être conformes aux spécifications du fabricant et aux normes NSVAC.
288.Oublier de vérifier la conformité électrique selon le Code canadien de l'électricité, Chapitre V, règle 8-200.
289.Confondre les types de suspensions : Les procédures d'entretien diffèrent considérablement entre les suspensions à lames, pneumatiques et à barres de torsion.
290.Ne pas documenter les inspections : Les inspections doivent être documentées pour la traçabilité et la conformité réglementaire.
12. Résumé
La suspension et la direction des remorques sont des systèmes critiques pour la sécurité, la stabilité et l'usure des pneus.
Les trois principaux types de suspensions sont : à lames, pneumatique et à barres de torsion. Chacun a ses avantages, ses inconvénients et ses procédures d'entretien spécifiques.
La géométrie de la direction comprend le carrossage, la chasse, le pincement et le parallélisme des essieux. Des valeurs incorrectes causent une usure anormale des pneus et une instabilité.
Les essieux directeurs arrière améliorent la manœuvrabilité mais nécessitent un entretien spécifique des pivots de fusée, biellettes et amortisseurs.
Les normes canadiennes applicables sont les NSVAC (notamment les normes 105, 106, 120, 121 et 126) et le Code canadien de l'électricité, Chapitre V, règle 8-200.
L'inspection périodique est essentielle : quotidienne (visuelle), hebdomadaire (pression, serrage), mensuelle (alignement, amortisseurs) et annuelle (remplacement des composants).
Les couples de serrage doivent toujours être respectés selon les spécifications du fabricant.
La sécurité lors des travaux est primordiale : levage correct, purge des systèmes pneumatiques, débranchement électrique.
Le diagnostic doit être méthodique : vérifier d'abord les causes simples (pression des pneus, répartition de la charge) avant de démonter des composants.
13. Conseils pour l'examen
Mémorisez les valeurs typiques : carrossage (0° à +0,5°), chasse (+2° à +5°), pincement (0 à 3 mm), parallélisme (±3 mm).
Connaissez les couples de serrage : boulons en U (200-550 N·m selon le diamètre), boulons de cosses (150-350 N·m).
Comprenez les relations : pincement excessif = usure extérieure, ouverture excessive = usure intérieure, sous-gonflage = usure des deux bords, surgonflage = usure du centre.
Identifiez les normes : NSVAC 105 (freins hydrauliques), 121 (freins à air), 126 (contrôle de stabilité), Code canadien de l'électricité, Chapitre V, règle 8-200.
Soyez méthodique dans le diagnostic : l'examen teste votre capacité à identifier la cause d'un problème à partir des symptômes.
Révisez les procédures de levage et de sécurité : les questions de sécurité sont fréquentes et comptent pour une part significative de la note.
14. Questions de révision
312.Quels sont les quatre rôles principaux de la suspension d'une remorque ?
313.Quelle est la différence entre le PNBV et le PNBE ?
314.Quels sont les avantages et inconvénients de la suspension pneumatique par rapport à la suspension à lames ?
315.Comment mesure-t-on le pincement d'un essieu ?
316.Quelle est la tolérance maximale pour le parallélisme des essieux d'une remorque ?
317.Quels sont les signes d'un amortisseur défectueux ?
318.Quelle norme NSVAC s'applique aux systèmes de freinage à air comprimé ?
319.Que spécifie la règle 8-200 du Code canadien de l'électricité, Chapitre V ?
320.Quel est le couple de serrage typique pour des boulons en U de 20 mm de diamètre ?
321.Quelles sont les causes d'une usure en dents de scie sur les pneus ?
Ce chapitre couvre les connaissances essentielles pour l'examen Sceau rouge en tant que technicien de remorques de transport. Une maîtrise approfondie de ces concepts, combinée à une expérience pratique, vous permettra de réussir l'examen et d'exercer le métier avec compétence et sécurité.
