Train arrière IRS

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L'IRS (Independant Rear Suspension) de Jaguar est sorti en 1961 avec la type E. Donc non seulement la type E a fait sensation à sa sortie par sa ligne mais elle avait en plus cet ensemble sophistiqué qui laissait les Aston-Martin à l'aire de l'avant guerre avec leur pont rigide....

l'IRS a existé en plusieurs largeurs pour les Type E, S-Type, Mk10 et autres, l'IRS de l'XJ est le plus large. Le concept reste le même notamment avec les disques accolés au différentiel, ce qui est assez peu pratique mais cela permet une réduction de la masse associée aux roues et donc un meilleur comportement sur les bosses.

Si vous avez une doc en anglais, voici les principaux composants :

1 chassis subframe ou cross-beam
2 différentiel differential ou final drive unit
2a arbre de sortie (de différentiel) output shaft
3 arbre latéral drive shaft ou half shaft
3a croisillon de cardan universal joint
3b extrémité cannelée splined end
4 bras inférieur (lower) wishbone ou wishbone arm
4a axe de bras inférieur wishbone fulcrum shaft
5 moyeu arrière (rear) hub
5a roulement bearing
6 porte-moyeu hub carrier
7 amortisseur
et ressorts
hydraulic damper ou shock absorber
and coil springs
7b ensemble amortisseurs-ressorts damper unit
8 étriers de frein brake calipers
9 bras de maintien avec silent blocs radius arms with bushings
  plaque sous le différentiel bottom tie plate
  bras de maintien de l'IRS à la caisse radius arms (n° 53 - voir figure plus bas)

Juste pour l'aspect historique, Il existait déjà un brevet de suspension arrière indépendante déposé avant la guerre par Georges Roesch, ingénieur chez Talbot. Mais Talbot n'a pas eu la possibilité de l'exploiter sur ses modèles. Après la guerre, Bob Knight * se charge de développer l'IRS. Contrairement au brevet et compte tenu de la hauteur beaucoup plus basse des voitures modernes, il place logiquement l'arbre de transmission au-dessus du bras de maintien (voir dessin ci-dessous).

* Bob Knight est entré chez Jaguar en 1944 juste après son diplôme, il fait toute sa carrière chez Jaguar et devient le responsable des développements en 1960, puis directeur en 1978. Il n'apprécie pas le contrôle par British Leyland et prend sa retraite en 1980 mais reste consultant 10 ans dans l'industrie automobile. (1920 - 2000)


brevet.jpg

L'arbre de transmission fait office de bras supérieur mais n'étant pas coulissant il sollicite fortement les roulements de sortie du différentiel (voir partie Différentiel).

Les bras inférieurs (tube très épais) et les arbres de transmission (en acier massif forgé) sont très costauds mais malgré cela, l'IRS est doté de bras de maintien supplémentaires reliés vers l'avant à la caisse (radius arms).

Restaurer un IRS c'est beaucoup plus long qu'un pont rigide, il y a beaucoup de pièces, beaucoup de cales et de réglages.

La moitié des pièces ...

 

Démontage

faut pas prendre peur, tout se rénove ... mais là c'est bien cra-cra.

 

les porte-moyeux (hub carriers) en alu sont retirés en les poussant des cannelures de l'arbre de transmission avec un outillage que l'on aperçoit à droite du WD-40.

 

le différentiel est fixé sur le dessus par 4 vis sécurisées :
(les étriers de frein à main ont été retirés)

 

mais avant, on retourne l'ensemble pour retirer les bras et leurs supports. Ces supports qui recoivent les axes des bras tiennent par 2 vis sur le différentiel.
Gros problème ici : une vis est trouvée cassée et seule la tête tient par le fil anti-desserrage ... Ces vis sont très sollicitées en fatigue et il faudra toutes les changer par précaution.


Un des supports rénové + les vis et l'axe, disponibles en neuf :


On retourne à nouveau l'ensemble et on sort le différentiel, ou plutot on retire le chassis par le dessus car un différentiel c'est vraiment très lourd.


Il faut maintenant s'attaquer à chaque sous-ensemble

 

Arbres de transmission latéraux

Les croisillons de cardan sont changés. Pour cela il faut enlever les circlips avec une certaine patience + du dégrippant + ... des lunettes de protection car ces anneaux élastiques peuvent voler en l'air pendant leur extraction. Ensuite il faut une presse.
Au remontage, il faut bien caler les pièces pour presser verticalement car les faces d'appuis ne sont pas toutes horizontales.

 

Sablage, peinture, pour ces éléments, c'est tout fini. Les supports à filtration caoutchouc aux 4 coins du berceau sont changés.

 

Frein à main

Rénovation des freins à main. Sur chaque étrier, la grande vis qui maintient les 3 éléments ensemble était tordue, elle est heureusement disponible en neuf.

voilà, c'est fini (les fourches de rappel sont neuves).


Il y a un très beau dessin du mécanisme dans la doc.
Pour le remontage, il faut mettre en place le ressort (jaune) en allant le chercher avec un outil-crochet
(attention c'est assez dangereux pour la main qui ne tient pas l'outil, gros gant à prévoir)
Ensuite mettre le capot (bleu), l'axe (vert) puis la vis de maintien du capot.

 

Moyeu

Pour sortir le moyeu du porte-moyeu, il faut faire comme indiqué dans la doc : un montage sur presse... avec ce qu'on a sous la main.
ici, un des deux moyeux nécessitera un effort de presque 2 tonnes, tout de même.


On récupère le moyeu avec la cage intérieure du roulement.

 

Ensuite on retire le roulement en se prenant sous la cage. Soit ça vient, soit ça résiste trop et la cage cède, il ne reste alors que la bague intérieure, on peut donner des coups de meuleuse pour la faire chauffer un peu et on re-tractionne sous la rainure supérieure.

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Pour le remontage d'un roulement neuf, on peut utiliser la bague intérieure précédente retournée et coupée en 2 à la disqueuse (pour ne pas risquer de la coincer) afin de prendre appui sur la bague intérieure sans appuyer sur la cage.
Il ne faut pas non plus prendre appui sur les goujons, ça risquerait de les déssertir, on peut prendre appui sur une douille (photo de droite).

Photo de gauche : en gardant les anciens roulements on peut se faire une panoplie de différentes pièces d'appuis.
Ensuite on passera quelques minutes à faire rentrer de la graisse dans les rouleaux mais j'aurais pu le faire avant le montage.

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Ensuite on mets les 2 cages externes dans le porte-moyeu, puis le joint coté moyeu (à ne pas oublier ! ), ensuite on assemble moyeu et porte-moyeu, puis on remplit de graisse l'intervalle entre les 2 roulements, on met la cage intérieure du roulement interne (initialement bien remplie de graisse) ET une cale de 4 mm environ sur le moyeu (voir plus bas). A nouveau, on prend appui dessous sur une douille et on presse jusqu'en butée et on va mesurer le jeu obtenu :

ici, on donne l'exemple du réglage du jeu (valeur préconisée 0.1 mm) avec une cale initiale de 4 mm.

La doc (ci-dessous) montre un outil qui présente un jeu de 3.81 mm. Mais peu importe, c'est juste une base de calcul, cette cote vient de l'épaisseur maximale possible de la cale entretoise (ou presque car la cale R dépasse tout de même un peu les 3.81 mm). On peut prendre une rondelle de 4 mm ou bien d'une valeur proche de la cale déjà installée + un peu de marge 0.3 ou 0.4 mm (il faut une rondelle neuve, bien plate et d'épaisseur constante). Par exemple, si une cale de 3.07 mm était installée, on pourra presser le roulement avec une rondelle de 3.5 mm, on aura encore du jeu car les tolérances des roulements sont très précises, il est d'ailleurs probable que la cale en place soit ré-utilisable.
Les cales sont en alliage de cuivre donc il est facile de la frotter contre une feuille abrasive pour la diminuer de 0.05 mm ou 0.1 mm , au delà de cette valeur la planéité sera peut-être un peu aléatoire.


controle du jeu :
on peut faire comme dans la doc (figure de droite) mais je pense qu'il est plus pratique de procéder à l'envers, il suffit de se mettre au sol, de bloquer le porte-moyeu avec le genou et de tirer sur le moyeu.


Avec la cale calibrée définitive en place qui vient juste de remplacer la rondelle de 4mm, on peut placer la pièce d'appui prévue qui reçoit l'arbre de transmission (son épaisseur n'a pas d'importance) et presser le roulement, et enfin revérifier le jeu. On doit trouver 0.1 mm maxi.

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Ensuite on peut installer les cages externes des petits roulements, avec un peu d'huile et en calant bien verticalement, aucun problème.


Revenons au démontage : L'axe d'articulation d'un des porte-moyeu : gros soucis sur l'axe et les rondelles d'ajustement. Ces rondelles sont très fines (0.1 mm pour certaines), et elles ont été probablement endommagées lors de l'insertion de l'axe. Les rayures partent du milieu de l'axe, là où étaient installées les rondelles, entre les 2 tubes. Elles ont du glisser vers le bas pendant la mise en place du porte-moyeu sur le bras et l'axe les a cisaillé en passant. Après les Séries 1, les 2 tubes ont été remplacés par un seul et les cales ne sont plus au milieu mais entre le tube et un des roulements. Le montage est alors un peu plus pratique (la raison du montage avec 2 tubes est assez mystérieure...)

Pour le remontage, on peut coller les rondelles entre les 2 tubes pour éviter le problème précédent ...

mais avant ça, il faut choisir l'épaisseur :

Les fines rondelles servent à régler le jeu des roulements. Lorsque l'axe est fortement serré, il ne doit pas écraser les roulements, d'où le tube entretoise interne et les rondelles. On mesure le jeu avec une rondelle choisie un peu épaisse puis on en déduit la rondelle qu'il faudra mettre à la place pour un jeu de -0.05 mm : donc une légère précharge .

On peut utiliser la presse et appliquer un léger effort pour bloquer l'ensemble.
On peut vérifier que ça ne bouge pas d'un centième en manipulant l'axe à l'aide du comparateur placé sur le porte-moyeu.

Ensuite, on place le comparateur en bout d'axe et on mesure le jeu.
On en déduit l'épaisseur de cale à soustraire pour avoir un jeu légèrement négatif.

ur1.jpg ur2.jpg


 Montage du différentiel

Après avoir monté le différentiel dans le chassis (page Différentiel), on retourne l'ensemble. C'est très lourd et on évitera ici de prendre appui sur un des bords du chassis en tôle car il est très flexible. Avec un portique ça va mieux.

uirs12.jpg



Bras inférieurs

Les roulements à aiguilles (2 de chaque coté) sont changés. Il sont assez fragiles donc on ne doit pas les taper dans l'alésage, il vaut mieux utiliser une vis et 2 rondelles avec une protection des filets (un bout de durite) pour ne pas risquer d'endommager les aiguilles. On prend les 2 roulements en sandwich et on les serre à fond dans l'alésage.

Installer les axes des bras dans le chassis (assez flexible) n'est pas forcément chose facile, il faut être 2 car le bras est très lourd. On y arrive au bout d'un certain temps... car il faut traverser les supports du différentiel dont le montage nécessite des cales (encore..).

Monter les arbres de transmission et le reste est assez simple mais long... comme par exemple le réglage de l'angle de chasse : il faut intercaler des cales entre le disque de frein et l'arbre de transmission pour obtenir un angle de -0.75° (+/- 0.25°). Il faut caler le moyeu à une certaine hauteur comme indiqué dans la doc :

Les cales : ___la hauteur de référence :

ici il manque la plaque de renfort dont on parle juste après :

Une plaque, usunée dans de l'acier de 4 mm d'épaisseur, assure la rigidité de l'ensemble. Elle remplace l'ancienne tôle trop endommagée (n'est plus disponible
en neuf car spécifique XJ, en type-E c'est dispo .. évidemment dirons nous...).

L'ensemble est à nouveau retourné pour monter les tirants, l'échappement, etc. Les durites de freins (avec protections thermiques) sont installées et une purge déportée a été conçue spécialement. La durite va aller directement vers le maitre cylindre.
Ce bloc de 160 kg est enfin terminé.

La voiture est sur pont élévateur qui prend sous les bas de caisse. Le train est amené en dessous sur une palette, réglé pour être bien horizontal. La caisse descend et les supports viennent s'encastrer dans les longerons. Avec un petit ajustage à la lime dans les trous, les 8 boulons finirons par s'insérer.

Il ne reste plus qu'à connecter les tirants. Pour cela, il faut retirer les amortisseurs ce qui permet de lever les moyeux, On gagne ainsi un peu de longueur et on peut connecter les tirants. (le maillet est juste là pour chasser l'axe des amortisseurs, pas pour connecter les tirants. L'étiquette sur l'écrou de roue rappelle qu'il faudra le serrer avec les roues au sol).

 

 


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