Châssis, dispositifs d'attelage et train inférieur
Guide d'étude Red Seal Practice avec schémas.
Châssis, dispositifs d'attelage et train inférieur
Introduction au chapitre
Ce chapitre couvre l'ensemble des systèmes structuraux et de liaison d'un ensemble de véhicules routiers (camion-remorque). Le technicien en transport routier doit maîtriser les principes de conception, les procédures d'inspection, les tolérances d'usure et les exigences réglementaires applicables aux châssis, aux dispositifs d'attelage et aux trains inférieurs. Ce contenu est directement aligné sur le profil de compétences de l'examen Sceau rouge (Red Seal) pour le métier de technicien de remorques de transport.
1. Le châssis de remorque
1.1 Fonctions et types de châssis
Le châssis constitue l'épine dorsale de la remorque. Il supporte la charge utile, transmet les efforts de traction et de freinage, et maintient l'alignement des essieux. On distingue principalement :
Châssis à longerons : deux poutres longitudinales (longerons) reliées par des traverses. C'est le type le plus courant pour les remorques de marchandises générales, plates-formes et citernes.
Châssis monocoque : la caisse et le châssis ne forment qu'une seule structure. Utilisé pour les remorques réfrigérées et les citernes légères.
Châssis en échelle : variante du châssis à longerons avec des traverses en échelle, offrant une rigidité en torsion accrue.
1.2 Matériaux et propriétés mécaniques
Les matériaux utilisés doivent répondre aux exigences de résistance et de durabilité :
Matériau
Résistance à la traction (MPa)
Limite d'élasticité (MPa)
Usage typique
Acier au carbone (ASTM A36)
400-550
250
Longerons, traverses
Acier à haute résistance (HSLA)
450-650
350-450
Châssis légers
Acier micro-allié
550-700
450-550
Remorques lourdes
Aluminium 6061-T6
290
240
Remorques légères
Règle d'or : ne jamais souder sur un longeron en acier traité thermiquement sans consulter le fabricant. La chaleur de soudage peut réduire la résistance locale de 30 à 50 %.
1.3 Inspection du châssis
L'inspection visuelle et dimensionnelle du châssis doit inclure :
18.Fissures : inspecter particulièrement les zones de concentration de contraintes (soudures, perçages, changements de section).
19.Déformation : mesurer la flèche du longeron à mi-portée. La flèche maximale admissible est généralement de 1/500 de la portée (ex. : 12 mm pour une portée de 6 m).
20.Corrosion : vérifier l'épaisseur résiduelle du métal. Une réduction de 20 % de l'épaisseur nominale rend le châssis non conforme.
21.Alignement : vérifier le parallélisme des longerons (tolérance : ± 3 mm sur toute la longueur).
Procédure de mesure de la flèche :
Placer la remorque sur une surface plane et horizontale.
Tendre un cordeau entre les deux extrémités du longeron.
Mesurer la distance entre le cordeau et le longeron au point le plus bas.
Comparer à la valeur admissible.
2. Dispositifs d'attelage
2.1 Types de dispositifs d'attelage
Le dispositif d'attelage assure la liaison mécanique entre le tracteur et la remorque. On distingue :
La sellette d'attelage (fifth wheel) : montée sur le tracteur, elle reçoit la plaque d'attelage de la remorque.
La plaque d'attelage (kingpin) : fixée sous l'avant de la remorque, elle s'engage dans la sellette.
Le pivot d'attelage : axe vertical qui transmet les efforts de traction.
2.2 La plaque d'attelage (kingpin)
La plaque d'attelage est normalisée selon la norme SAE J133 et ISO 337. Les dimensions critiques sont :
Paramètre
Valeur standard
Diamètre du pivot
50,8 mm (2 po) ou 88,9 mm (3,5 po)
Épaisseur de la plaque
25,4 mm (1 po) minimum
Hauteur du pivot au-dessus de la plaque
76,2 mm (3 po)
Distance entre le pivot et le pare-chocs avant
Variable selon le fabricant
Inspection de la plaque d'attelage :
38.Mesurer le diamètre du pivot à l'aide d'un pied à coulisse. L'usure maximale admissible est de 1,5 mm par rapport au diamètre nominal.
39.Vérifier l'absence de fissures sur la plaque, particulièrement autour des trous de fixation.
40.Contrôler l'usure de la surface de contact : une usure en cuvette de plus de 3 mm nécessite le remplacement.
41.Vérifier que les boulons de fixation sont serrés au couple spécifié (généralement 450-550 N·m pour des boulons M16).
2.3 La sellette d'attelage
La sellette d'attelage est un dispositif de sécurité critique. Son inspection comprend :
Mâchoires : vérifier l'usure des surfaces de contact avec le pivot. Le jeu admissible entre les mâchoires et le pivot est de 0,5 à 1,5 mm.
Mécanisme de verrouillage : le dispositif doit se verrouiller automatiquement lors de l'accouplement. Un verrouillage manuel supplémentaire est requis.
Bascule de sécurité : vérifier que le levier de déverrouillage est bien accessible et fonctionnel.
Usure de la table : la surface de la sellette doit être lubrifiée. Une usure de plus de 2 mm nécessite un resurfaçage ou un remplacement.
Procédure d'accouplement (attelage) :
49.Aligner la remorque avec le tracteur.
50.S'assurer que la sellette est ouverte et lubrifiée.
51.Reculer lentement le tracteur jusqu'à l'engagement complet.
52.Vérifier le verrouillage en tirant légèrement vers l'avant.
53.Connecter les lignes pneumatiques et électriques.
54.Lever les béquilles et vérifier le dégagement.
Procédure de désaccouplement (dételage) :
56.Serrer le frein de stationnement de la remorque.
57.Baisser les béquilles jusqu'au contact avec le sol.
58.Déconnecter les lignes pneumatiques et électriques.
59.Actionner le levier de déverrouillage de la sellette.
60.Avancer lentement le tracteur.
61.Vérifier que la remorque reste stable sur ses béquilles.
2.4 Attelages à boule et anneau (pintle hook)
Utilisés pour les remorques légères et les essieux suiveurs :
Boule d'attelage : diamètre normalisé de 50,8 mm (2 po) ou 63,5 mm (2,5 po).
Anneau : diamètre intérieur de 76,2 mm (3 po) pour les applications lourdes.
Usure admissible : la réduction de diamètre de la boule ne doit pas dépasser 1 mm.
3. Le train inférieur (undercarriage)
3.1 Composants du train inférieur
Le train inférieur comprend tous les éléments situés sous le châssis :
Essieux : tubes en acier ou en aluminium supportant les moyeux.
Suspension : système de ressorts à lames, à air ou à barres de torsion.
Moyeux et roulements : supportent les roues et permettent leur rotation.
Freins : à tambour ou à disque.
Béquilles : supports rétractables à l'avant de la remorque.
3.2 Suspensions à ressorts à lames
Les suspensions à ressorts à lames sont les plus courantes sur les remorques :
Paramètre
Valeur typique
Nombre de lames
3 à 10 selon la capacité
Épaisseur des lames
10 à 16 mm
Largeur des lames
76,2 mm (3 po) ou 101,6 mm (4 po)
Flèche à vide
50 à 100 mm
Inspection des ressorts à lames :
80.Vérifier l'absence de fissures sur chaque lame, particulièrement près des yeux.
81.Contrôler l'usure des coussinets et des bagues en caoutchouc.
82.Vérifier le serrage des boulons de fixation (couple : 250-350 N·m).
83.Mesurer la flèche : une réduction de 20 % par rapport à la valeur nominale indique une fatigue du ressort.
3.3 Suspensions pneumatiques
Les suspensions pneumatiques offrent un meilleur confort et une hauteur de caisse ajustable :
Coussins d'air : vérifier l'absence de fissures, de déchirures ou de fuites.
Correcteur de hauteur : le système doit maintenir la hauteur de caisse à ± 6 mm.
Amortisseurs : vérifier l'absence de fuites d'huile et la résistance à la compression.
Pression de service : généralement entre 414 et 690 kPa (60-100 psi). La pression maximale est indiquée sur le coussin (souvent 827 kPa / 120 psi).
3.4 Essieux et alignement
L'alignement des essieux est critique pour l'usure des pneus et la stabilité :
Paramètre
Tolérance
Parallélisme des essieux
± 1,5 mm sur la largeur
Angle de carrossage
0° ± 0,5°
Angle de chasse
0° à 2°
Convergence
0 à 3 mm (convergence positive)
Procédure de mesure de l'alignement :
94.Placer la remorque sur une surface plane.
95.Mesurer la distance entre les extrémités avant des roues (A) et entre les extrémités arrière (B).
96.La convergence = A - B (positive si les roues convergent vers l'avant).
97.Comparer aux tolérances du fabricant.
3.5 Béquilles
Les béquilles supportent la remorque lorsqu'elle est détachée du tracteur :
Capacité : chaque béquille doit supporter au moins la moitié de la charge sur le pivot d'attelage.
Vérification : tester le fonctionnement complet (montée et descente) à chaque inspection.
Usure : vérifier l'état des engrenages et du mécanisme de verrouillage.
Position : les béquilles doivent être relevées complètement pendant le transport (dégagement minimum de 100 mm sous le sol).
4. Exigences réglementaires et normes
4.1 Normes canadiennes applicables
Le technicien doit connaître les normes suivantes :
Code canadien de l'électricité, Chapitre V : applicable aux circuits électriques des remorques (règle 8-200 pour les conducteurs de mise à la terre).
CSA B149.1 : Code canadien sur le gaz naturel et le propane (applicable aux remorques équipées de systèmes au propane).
Règlement sur la sécurité des véhicules automobiles (RSVA) : normes fédérales applicables aux véhicules neufs.
Normes SAE : pour les dispositifs d'attelage (SAE J133, SAE J684).
4.2 Exigences d'inspection périodique
Les inspections périodiques obligatoires comprennent :
Composant
Fréquence
Critère de rejet
Plaque d'attelage
Chaque inspection
Usure > 1,5 mm, fissures
Sellette d'attelage
Chaque inspection
Jeu > 1,5 mm, verrouillage défectueux
Ressorts à lames
Chaque inspection
Lame fissurée ou cassée
Coussins d'air
Chaque inspection
Fuite, déchirure
Roulements de roue
6 mois ou 80 000 km
Jeu axial > 0,1 mm
Béquilles
Chaque inspection
Fonctionnement défectueux
4.3 Calculs de charge et de répartition
Le technicien doit savoir calculer la répartition des charges :
Formule de répartition sur le pivot d'attelage :
Charge sur pivot = (Poids total × Distance du centre de gravité à l'essieu arrière) / Empattement
Exemple :
Poids total de la remorque : 36 000 kg
Distance du centre de gravité à l'essieu arrière : 4 m
Empattement (pivot à essieu arrière) : 8 m
Charge sur pivot = (36 000 × 4) / 8 = 18 000 kg
Règle de répartition : la charge sur le pivot d'attelage doit représenter entre 10 % et 15 % du poids total de la remorque chargée.
5. Procédures de diagnostic et de réparation
5.1 Diagnostic des bruits et vibrations
Symptôme
Cause probable
Vérification
Grincement à l'accélération
Usure des mâchoires de la sellette
Mesurer le jeu
Claquement au freinage
Jeu dans les roulements de roue
Vérifier le jeu axial
Vibration à vitesse constante
Déséquilibre des roues ou voile
Vérifier le voile (max 1,5 mm)
Bruit de roulement continu
Usure des roulements
Inspecter et remplacer si nécessaire
5.2 Soudure sur châssis
La soudure sur un châssis de remorque est une opération délicate :
131.Préparation : nettoyer la zone à souder (dégraissage, meulage).
132.Préchauffage : pour les aciers à haute résistance, préchauffer à 100-150 °C.
133.Électrodes : utiliser des électrodes de type E7018 (basse teneur en hydrogène).
134.Refroidissement : laisser refroidir lentement pour éviter les fissures.
135.Inspection : contrôle visuel et magnétoscopie si nécessaire.
Interdiction : ne jamais souder sur les longerons en acier trempé ou revenu sans autorisation du fabricant.
5.3 Remplacement de la plaque d'attelage
Procédure de remplacement :
139.Soutenir la remorque avec des vérins hydrauliques.
140.Retirer les boulons de fixation (généralement 8 à 12 boulons).
141.Nettoyer la surface de montage.
142.Installer la nouvelle plaque avec des boulons neufs.
143.Serrer en croix au couple spécifié (450-550 N·m).
144.Vérifier l'alignement avec la sellette.
6. Pièges à éviter
Voici les erreurs les plus fréquentes à l'examen et en pratique :
148.Confondre les tolérances d'usure : la plaque d'attelage a une tolérance de 1,5 mm, pas 3 mm. La sellette a un jeu admissible de 1,5 mm maximum.
149.Oublier le couple de serrage : les boulons de la plaque d'attelage doivent être serrés au couple spécifié, pas "au plus fort possible".
150.Négliger la corrosion interne : la corrosion peut être invisible de l'extérieur. Utiliser un marteau d'inspection pour détecter les zones affaiblies.
151.Ignorer les signes de fatigue : une fissure de 5 mm dans un longeron peut se propager rapidement. Toute fissure nécessite une évaluation professionnelle.
152.Confondre les types de suspensions : les procédures d'inspection diffèrent entre ressorts à lames et suspension pneumatique.
153.Oublier les vérifications après réparation : après toute réparation du châssis, vérifier l'alignement des essieux.
154.Utiliser des pièces non conformes : les pièces de rechange doivent respecter les spécifications du fabricant d'origine.
155.Ne pas documenter les inspections : les registres d'inspection sont obligatoires et doivent être conservés.
7. Résumé
Le chapitre sur les châssis, dispositifs d'attelage et trains inférieurs couvre les éléments essentiels suivants :
Châssis : structure porteuse en acier ou aluminium, soumise à des contraintes de flexion et de torsion. L'inspection doit porter sur les fissures, la corrosion et la déformation.
Dispositifs d'attelage : la plaque d'attelage (kingpin) et la sellette (fifth wheel) sont des composants de sécurité critiques. Les tolérances d'usure sont strictes : 1,5 mm pour le pivot, 1,5 mm pour le jeu des mâchoires.
Train inférieur : comprend les essieux, suspensions, freins et béquilles. L'alignement des essieux est essentiel pour l'usure des pneus.
Normes : le technicien doit connaître le Code canadien de l'électricité (Chapitre V), la CSA B149.1 et les normes SAE applicables.
Calculs : la répartition des charges sur le pivot d'attelage doit être comprise et vérifiée.
Procédures : les procédures d'accouplement et de désaccouplement doivent être maîtrisées parfaitement.
8. Questions de révision
167.Quelle est la tolérance d'usure maximale pour le diamètre d'une plaque d'attelage de 50,8 mm ?
168.Quels sont les trois types de châssis de remorque et leurs applications typiques ?
169.Quelle est la flèche maximale admissible pour un longeron de 6 m de portée ?
170.Quels sont les critères de rejet pour une sellette d'attelage lors d'une inspection ?
171.Comment calcule-t-on la charge sur le pivot d'attelage ?
172.Quelles sont les différences d'inspection entre une suspension à ressorts à lames et une suspension pneumatique ?
173.Quelles normes canadiennes s'appliquent aux circuits électriques des remorques ?
174.Quelle est la procédure correcte pour remplacer une plaque d'attelage ?
9. Références
Code canadien de l'électricité, Chapitre V — Règle 8-200
CSA B149.1 — Code canadien sur le gaz naturel et le propane
SAE J133 — Fifth Wheel Kingpin
SAE J684 — Trailer Couplings
Règlement sur la sécurité des véhicules automobiles (RSVA)
National Safety Code (NSC) — Normes 11 et 13
Ce chapitre prépare le candidat à l'examen Sceau rouge en couvrant les compétences essentielles du bloc de compétences « Châssis, dispositifs d'attelage et train inférieur ». La maîtrise de ces concepts, tolérances et procédures est indispensable pour réussir l'examen et exercer le métier en toute sécurité.
