Le bras oscillant moto

Définition et histoire

Le bras oscillant est un composant de la suspension arrière des motos modernes.

Historiquement, les motos n’avaient pas de suspension arrière (cette fonction était dévolue à la selle), puis elles ont eu une suspension coulissante (l’arrière était rigide, seule la roue étant mobile).

Afin de permettre une plus grande amplitude, la solution fut de rendre l’arrière articulé : c’est le bras oscillant.

Bras oscillant classique

Depuis les années 1950 , la technique du bras oscillant s’est généralisée. Il s’agit d’un ou deux bras articulés à l’arrière du moteur, soit au cadre, soit à la boîte de vitesse.

Dans le montage classique, le bras oscillant est composé de deux branches (une de chaque côté de la roue) et une paire de combinés ressort amortisseur reliant l’arrière du bras au haut du cadre de la moto.

Dans les montages plus modernes, le bras peut être unique, actionnant un seul combiné de suspension. Il peut aussi être double et actionner un seul combiné situé devant la roue arrière (ou à n’importe quel endroit), souvent par l’intermédiaire de biellettes.

Bras oscillant, biellette, amortisseur de moto

Bras oscillant, biellette, amortisseur de moto

Le combiné situé devant la roue arrière est apparu avec la 500 Vincent HRD en 1949 (système cantilever).

Dans la suspension avant Earles, il y a aussi un bras oscillant.

Certaines suspensions avant modernes font appel à un bras oscillant, ce qui n’est pas sans poser problème, car le bras doit prévoir de laisser le passage à la roue pour tourner, ce qui contraint à l’élargir, diminuant ainsi la garde au sol.

Dans le cas des motos à transmission par arbre, l’arbre passe généralement à l’intérieur du bras oscillant.

Transmission par arbre dans le mono bras oscillant BMW R 1200 GS

Transmission par arbre dans le mono bras oscillant BMW R 1200 GS

Mono bras oscillant de moto BMW R 1200 GS

Mono bras oscillant de moto BMW R 1200 GS

De nombreux modèles de motos, dans les années 1960  essentiellement, utilisaient le bras oscillant pour fixer les repose-pieds du passager. Cette solution, la plus simple à mettre en œuvre, fait assurer une partie de la suspension au passager, ce qui n’est pas idéal.

Les fonctions du bras oscillant

  • Assurer par sa rigidité l’alignement des roues, impératif pour une bonne tenue de route.
  • Permettre à la roue qui lui est attachée d’osciller avec un grand débattement pour permettre la suspension.
  • Guider et supporter l’entrainement de la transmission secondaire.
  • Servir de base d’attache au frein arrière.
  • De par sa longueur il détermine l’empattement de la moto, et donc sa vivacité ou sa maniabilité.

Les différents types de bras oscillants

Le bras oscillant classique

Apparu dans les années 50, le bras oscillant a permis d’obtenir un meilleur débattement à la roue arrière.

La forme est assez simple. il s’agit d’un « U » dans lequel vient se glisser la roue.

Bras classique en U

Il est fixé directement au cadre ou au moteur. L’amortisseur arrière se fixe directement dessus.

Les bras oscillant sont conçus en acier, en alliage d’aluminium, voir même en carbone.

A: Sur les premières suspensions, c’était seulement la roue qui était montée sur l’amortisseur.

B: En terme de suspension, le bras oscillant fait faire à la roue un mouvement « curviligne », pour une parfaite optimisation du comportement routier.

Oscillation

Le débattement, c’est la distance que parcourt la roue entre son point mort haut et point mort bas.

Le bras oscillant peut être renforcé à divers endroits pour les motos les plus exigeantes et puissantes. C’est en général le cas des sportives.

Bras oscillant renforcé

Bras oscillant d'un 954 CBR 2003

Bras oscillant renforcé

La liaison du bras oscillant avec le cadre ou directement avec le carter moteur est assuré par:

  • Des roulements à billes.
  • Des roulements à aiguilles.
  • Des roulements coniques. (Les grosses sportives)
  • Des bagues de cuivre.

Le bras oscillant treillis

Le treillis tubulaire se compose de plusieurs tubes soudés entre eux pour former des triangles. Le triangle étant quasiment indéformable, les bras oscillants treillis sont d’une très grande rigidité.

Le bras oscillant treillis de la Bimota DB5 100cc

Le bras oscillant treillis de la Bimota DB5 100cc

On trouve ce type de bras oscillant essentiellement sur les Bimota.

Le mono bras oscillant

On pourrait considérer le mono bras comme une moitié de bras oscillant, la roue étant tenue que par un seul coté.

Apparue au début des années 1980.

Le mono bras a surtout été utilisé en compétition en endurance.

L’étude théorique d’un mono bras est plus compliquée que pour un bras classique, donc plus chère. De plus étant diffusé en petite série, cela augmente le coût.

Si la fourche inversée est surtout un argument commercial, le mono bras qui est plus ou moins dans le même cas apporte quand même une grosse amélioration esthétique.

AVANTAGES:

  • Visuellement il dégage la roue arrière.
  • Accessibilité augmentée de la roue arrière.
  • L’alignement de l’ensemble est plus précis.
  • Centrage du frein à disque arrière dans l’axe du châssis.
Mono bras de la Ducati 1098

Mono bras de la Ducati 1098

Ducati 1098

Ducati 1098

Coté esthétique du mono bras

Coté esthétique du mono bras

Mono bras oscillant de la Ducati 1098

Bras Oscillant Avant

La majeure partie des motos de série actuelle, possède une fourche classique à l’avant, et un bras oscillant à l’arrière.

BMW a développé sur une partie de sa production, un système faisant appel à un bras oscillant avant (le système Duolever).

Le Duolever est un quadrilatère formé de deux bras longitudinaux quasi parallèles articulés sur le cadre et autorisant un mouvement de levée précis à la roue avant. Celle-ci est logée dans une structure extrêmement robuste, appelée support de roue. Ce support (une pièce légère coulée en un alliage d’aluminium à haute résistance) est relié avec les bras longitudinaux grâce à deux rotules et peut ainsi exécuter un braquage. Un combiné ressort/amortisseur central, articulé sur le bras longitudinal inférieur, se charge de la suspension et de l’amortissement.

Les atouts de ce système: une rigidité maximale pour un poids réduit et une courbe de levée idéale.

En effet ce système remplace le côté « amortisseur » de la fourche pour le remplacer par un combiné amortisseur situé sur un bras oscillant.

AVANTAGES:

  • Tenue de route améliorée en raison du centre de gravité abaissé.
  • Effet naturel anti-plongé.
  • Faibles variations des valeurs de chasse et d’empattement.
  • Simplicité de fabrication.

Dans ce système, la fourche ne sert que de guide à la roue avant. Elle ne contient pas de ressort.

BMW K 1200R

BMW K 1200R

Système Duolever de BMW

Système Duolever de BMW

Système Duolever

Fourche Duolever BMW

Bras oscillant avant et arrière

On retrouve généralement cette configuration avec un cadre de type Omega. (voir le chapitre sur le cadre)

Double bras oscillant

Double bras oscillant

Double bras oscillant treillis

Double bras oscillant treillis