Le vénérable Jeep Cherokee est souvent loué pour son côté pratique, ses prouesses hors route et sa facilité d'entretien. L'une des principales caractéristiques qui le distingue de ses contemporains est l'utilisation de son essieu avant solide, une caractéristique que les passionnés adorent en raison de la facilité de modification et d'échange qui augmentent encore ses capacités. L'essieu avant solide est fixé via une suspension à 4 bras située par une barre de chenille et suspendue via des ressorts hélicoïdaux, c'est là que les problèmes commencent à survenir. Une configuration à 4 maillons lorsqu'elle est utilisée dans une configuration « maillon principal » est intrinsèquement instable, un problème que de nombreux Jeepers découvriront lorsque les composants de la suspension commencent à s'user, notamment la barre de chenille. L’instabilité se manifeste par un phénomène connu sous le nom de « oscillation de la mort ». Un problème distinct, mais souvent lié, est connu sous le nom de direction par choc, qui se produit lorsque l'arc de déplacement de la biellette de direction (maillon de direction) et de la barre de chenille ne correspondent pas. Cela peut être ressenti par une secousse dans le volant ou par un braquage involontaire lors d'un passage sur une bosse. La direction à bosse peut affecter tous les types de suspension, mais elle est plus prononcée sur les véhicules à essieu avant solide pour des raisons qui apparaîtront plus loin dans cet article. Les essieux avant solides présentent un certain nombre d'autres inconvénients, tels qu'un carrossage non réglable, un poids non suspendu élevé et un réglage des roulettes relativement limité - autant de problèmes qui n'auraient pas d'importance sur un Cherokee normal.
Essieu plein d'origine
Lorsque la stabilité à grande vitesse devient l'objectif principal, l'essieu avant solide du Cherokee devient un obstacle. Lorsque j'ai commencé à piloter mon Cherokee, la nécessité de régler la configuration de la suspension avant est rapidement devenue évidente. À plusieurs reprises, lorsque vous avez relâché l'accélérateur à la fin de la course, l'avant s'est déstabilisé et a fait vaciller la Jeep dans un bref vacillement - une chose effrayante à 210 km/h ! N'ayant aucune chance de ralentir, j'ai décidé de convertir la Jeep en une configuration de suspension avant indépendante, mais à une condition : elle doit conserver ses 4 roues motrices. Des jeeps et de nombreux autres véhicules à essieux pleins ont été convertis en IFS dans le passé. Il existe même des kits de fabrication disponibles dans le commerce qui vous offrent tous les composants dont vous avez besoin avec une géométrie éprouvée. Il est rare de voir une conversion IFS intégrant les composants de transmission nécessaires au maintien des 4 roues motrices. Mon objectif est devenu de le faire tout en apportant des modifications minimes aux rails de châssis existants du Cherokee et en créant un sous-châssis amovible pour loger le différentiel, la direction et les bras de commande.
Différentiel avant Liberty Dana 30 IFS en place
En partant d'une toile vierge, j'ai dû construire un sous-châssis pour contenir tous les composants. J'ai choisi d'utiliser des tubes en acier doux à paroi de 1,5" x .134 en raison d'un excédent de matériau et de la capacité de le plier. Ce cadre tubulaire se fixe au monocoque du Cherokee via des joints boulonnés sur les supports de bras de commande inférieurs d'usine, les supports de barre de chenille conducteur et passager et les supports de barre stabilisatrice. Je devais maintenant décider quels composants de transmission et de suspension utiliser. Dès le jour où l'idée m'est venue à l'esprit, j'ai su que je voulais utiliser le différentiel KJ Liberty Dana 30 IFS. Le KJ D30 utilise le même support de différentiel, la même taille de bague et de pignon et le même nombre de cannelures que le solide XJ Dana 30 existant, donc je savais qu'il était assez solide pour ce que je lui lançais. Il est également fabriqué en aluminium, ce qui le rend assez léger. Le composant suivant que j'ai dû choisir était les montants, ou articulations. À l'origine, les fusées Dana 30 à essieu solide d'origine étaient une maquette, mais il est rapidement apparu que la géométrie du bras de commande supérieur serait difficile à optimiser en raison de la longueur de cette fusée et de ma décision finale d'utiliser le rail de cadre d'usine comme point de montage pour le bras de commande supérieur.
En tant que mécanicien, j'ai de l'expérience avec des tonnes de véhicules différents et le travail sur la suspension avant est garanti tous les jours de la semaine. J'avais donc beaucoup d'autres idées sur les articulations qui pourraient être appropriées. J'ai décidé de prendre une articulation d'une Jeep Liberty 2008 parce qu'elle est grande, que les rotules sont bon marché et facilement disponibles et qu'elle est en aluminium. Après avoir modélisé le différentiel avant dans le camion, j'ai collé une barre d'alignement en acier solide à travers le différentiel et j'ai accroché la fusée à l'extrémité de celui-ci. Je me suis retrouvé avec le bras de commande inférieur parfaitement plat de la fusée au faux-châssis, et le bras de commande supérieur pouvant être monté avec un peu de liberté tout en atterrissant dans les limites du rail de cadre d'usine. Les bras de contrôle ne sont empruntés à aucun véhicule existant, ils sont construits spécifiquement pour ce projet. Les bras de commande inférieurs sont fabriqués à partir de plaques plates .125 soudées ensemble formant une section transversale en C. Ils sont fixés au faux-châssis via des joints 5/8 heim. Les supports ont plusieurs positions pour boulonner le bras de commande afin d'ajuster le centre de roulis. Les bras de commande supérieurs sont fabriqués à partir d'une plaque de 0,25" et se fixent au cadre via des joints Heim de 5/8" et 1/2". Les bras de commande supérieurs sont conçus de manière à minimiser l'influence du réglage de la chasse sur le changement de carrossage. La crémaillère de direction est une crémaillère manuelle de style Pinto, qui est l'une des unités les plus populaires pour les hot rods et les voitures de course.
La barre d'alignement solide simule la fusée d'essieu à la hauteur de caisse.
Bras de commande supérieur et inférieur en place
Crémaillère de direction en place
Structure terminée
Optimisation de la hauteur et de la longueur des tirants pour un braquage minimal.
Faire les réglages de la suspension s'est avéré assez simple, puisque toutes les articulations ont un joint Heim à chaque extrémité. La tâche la plus difficile de la configuration consistait à minimiser les bosses de direction. Comme l'appareil à gouverner devait éviter le différentiel avant, la crémaillère devait être placée en hauteur et assez en avant. Ce positionnement a entraîné une géométrie de direction anti-ackermann et la nécessité d'entretoises pour élever les extrémités des biellettes de direction afin de réduire la direction par bosse. La géométrie anti-ackermann se traduit par une mauvaise maniabilité à basse vitesse, mais, d'après ce que j'ai lu, une meilleure adhérence dans les virages à haute vitesse – ce n'est pas quelque chose que je recherchais, mais ce n'est pas non plus préjudiciable.
Enregistrement de la courbe de carrossage et du braquage
La suspension avant et la transmission peuvent être retirées en une seule pièce pour l'entretien du moteur.
Maintenant, que changerais-je si c’était à refaire ? Eh bien, l’un des principaux défis de conception consistait à gérer les effets des bras de contrôle si courts. Le rétrécissement du sous-châssis permettrait des bras de commande inférieurs plus longs. Les bras de commande supérieurs devraient soit être montés au-dessus des rails du cadre d'usine pour déplacer les supports plus vers l'intérieur, soit ils devraient être encastrés dans des poches à l'intérieur du rail du cadre. Je pense que mon choix concernant les composants de la transmission avant était approprié, car quelque chose de plus solide aurait été plus lourd. À 540 Whp, le Dana 30 IFS résiste aux lancements de freins trans et à un couple massif à mi-régime, bien que la direction du couple soit considérable.
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