W201 · 190
Le problème

Ce qu'un essieu arrière compact de Mercedes devait accomplir

Le cahier des charges de la W201 fixait deux conditions qui allaient dans des directions opposées. La voiture devait être plus courte de 30 cm et plus légère de 280 kg que la W123, tout en offrant le même confort de roulement et la même stabilité de comportement que cette dernière. Réduire la taille d'une voiture implique un espace de débattement de suspension réduit, des bras de liaison plus courts et une marge de manœuvre restreinte pour les compromis géométriques que les voitures plus grandes peuvent absorber. La physique de l'évolution des angles des roues en charge devient alors plus difficile à maîtriser.

Les solutions d'essieu arrière conventionnelles des années 1970 — essieu rigide, bras tirés semi-obliques ou De Dion — présentaient chacune des inconvénients spécifiques face aux contraintes de la W201. Un essieu rigide était trop lourd et trop rudimentaire pour une voiture ciblant la Série 3 de BMW. Des bras semi-obliques simples produisaient une variation excessive du carrossage lors du roulis de la caisse, ce qui était acceptable sur une grande voiture, mais inacceptable pour une voiture qui prétendait se comporter comme une véritable berline sportive. Le système De Dion était quant à lui complexe et lourd.

La consigne était donc de développer un essieu arrière qui produisait de faibles variations d'angle des roues sur toute sa plage de débattement, résistait à la tendance à l'ouverture sous l'effet de la puissance et du freinage, logeable dans une carrosserie compacte, et pouvant être fabriqué et entretenu aux coûts de la W201. Ce cahier des charges a donné lieu à huit concepts et 77 variantes testés sur deux ans.

La méthode de test

Les ingénieurs de Mercedes ont construit un châssis d'essai modulaire sans carrosserie pour l'évaluation. Le banc d'essai disposait d'un plancher de W201 complet, de points d'ancrage de suspension et d'une chaîne de traction, mais pas de carrosserie. Les configurations de l'essieu arrière pouvaient être modifiées sans avoir à construire un nouveau véhicule prototype pour chaque variante. Cela a permis d'évaluer les 77 configurations à un rythme que les cycles de prototypes complets n'auraient pas pu égaler dans les délais du programme.

Chaque configuration a été évaluée selon une matrice de test cohérente : la variation de l'angle des roues sur tout le débattement en compression et en détente, la variation du carrossage et du parallélisme sous une charge de virage simulée, la résistance au cabrage à l'accélération, la résistance au piqué au freinage, la transmission du bruit à travers le faux-châssis et l'encombrement dans l'enveloppe du plancher de la W201. Les résultats ont été documentés et comparés pour l'ensemble des huit familles de concepts.

Le résultat : cinq liens situés individuellement

La géométrie à cinq bras s'est imposée comme l'optimum dans chaque catégorie. Cinq bras distincts, contrôlant chacun un degré spécifique de mouvement de la roue, permettent au concepteur de définir avec précision la trajectoire de la roue tout au long de son débattement, sans les compromis géométriques qu'imposent les liaisons plus simples. La géométrie du Raumlenker a été configurée pour produire un braquage passif des roues arrière : à mesure que la charge en virage augmente, la roue arrière extérieure pivote légèrement vers l'intérieur, augmentant la stabilité en lacet de la voiture sans intervention active. Cette caractéristique fait partie de ce qui confère à la W201 son équilibre de comportement, une voiture qui s'inscrit facilement en virage mais ne sous-vire pas à l'accélération.

L'avantage du conditionnement par rapport aux solutions alternatives a également été décisif. Cinq bras individuels occupent un volume inférieur à celui de l'essieu rigide équivalent ou du faux-châssis latéral nécessaire à certaines alternatives multibras. Dans le plancher compact de la W201, cela comptait.

Les cinq liens, ce que fait chacun d'eux
Calendrier de développement
Été 1978 Architecture fondamentale fixée. Le conseil d'administration approuve le programme W201. La recherche sur le train arrière commence.
1978–1979 Châssis d'essai modulaire sans carrosserie construit. Permet des changements rapides de configuration de la suspension arrière sans avoir à construire des véhicules prototypes complets.
1978–1980 Huit concepts de pont arrière évalués. 77 configurations distinctes testées parmi les huit concepts. L'évaluation couvre la tenue de route, l'encombrement, le poids, le bruit et la réparabilité.
1980 Géométrie à cinq bras sélectionnée. Supérieure selon tous les critères principaux. Avantage d'encombrement par rapport aux alternatives confirmé.
1981 Géométrie finale validée sur les véhicules de pré-série Vorserie. Les essais sur route ouverte commencent.
sept. 1982 La production commence. Le Raumlenker entre en fabrication en série à Sindelfingen.
1993 La production de la W201 prend fin. La géométrie Raumlenker est reconduite sur la Classe C W202.
1993–présent Des versions constamment raffinées de la géométrie de l'essieu arrière à cinq bras apparaissent dans chaque génération ultérieure de la Classe C, de la Classe E et du SL.
8
Concepts de pont arrière évalués
77
Configurations distinctes testées
5
Liens dans la géométrie de production
2
Des années de développement d'essieux arrière
3+
Générations de la Classe C utilisant la géométrie
1982
Année de mise en production du Raumlenker
L'héritage

Toutes les Classe C depuis 1993

La géométrie Raumlenker a été directement intégrée à la Classe C W202 lorsqu'elle a remplacé la W201 en 1993. Les générations ultérieures de la Classe C, les W203, W204, W205, ont conservé et affiné le concept de l'essieu arrière à cinq bras. La Classe E W211 a utilisé une version de cette géométrie. Le successeur du SL R107 a adopté une approche similaire. La décision d'ingénierie fondamentale prise en 1980, après l'évaluation de 77 configurations sur un châssis d'essai sans carrosserie à Stuttgart, est toujours utilisée quotidiennement dans la production des véhicules Mercedes d'aujourd'hui.

Le faux-châssis Raumlenker lui-même, le support en aluminium moulé qui positionne essieu arrière, est le premier composant que les ingénieurs de Mercedes désignent lorsqu'ils expliquent ce que le programme W201 a apporté aux normes d'ingénierie de la marque. Rien dans sa catégorie en 1982 n'égalait son ambition. Aucun concurrent équivalent ne proposait un essieu arrière à roues indépendantes d'une sophistication géométrique comparable au prix de lancement de la 190E.