Plongée en profondeur dans la suspension du Ford Raptor 37

Il n'y a probablement pas de véhicule Suspension Deep Dive que j'ai anticipé plus que le Ford F-150 Raptor 2021. Mais j'ai tendance à dire cela chaque fois que je mets la main sur un tout nouveau véhicule. C'était vrai avant de mettre la main sur le Ford Bronco 2022 que j'ai regardé récemment, et j'ai eu la même pensée lorsque le Ram 1500 TRX 2021 m'a rendu visite il y a environ un an.

Mais cela semble différent pour une poignée de raisons. D'une part, la nouvelle troisième génération a une suspension arrière à ressorts hélicoïdaux à cinq bras, et c'est quelque chose qui n'est partagé avec aucun autre F-150 ou quoi que ce soit dans la gamme massive de la série F. C'était une conception de base avec le Raptor de haut vol à l'esprit. Cela le rend différent de la suspension arrière à ressorts hélicoïdaux à cinq bras du Ram 1500 TRX, qui est une révision de la géométrie existante des bras du Ram 2500 Power Wagon, mais avec de meilleurs amortisseurs et d'autres ajustements importants.

Non seulement cela, les nouveaux fondements du Raptor fonctionnent vraiment. J'ai pu absolument tordre quelques Raptors différents par le cou (la version de pneu standard de 35 pouces et la nouvelle version de 37 pouces) lors de mon premier trajet à Dumont Dunes, une vaste zone de loisirs pour véhicules tout-terrain (VHR) dans le désert de Mojave en Californie. Depuis lors, j'ai également conduit le camion chaussé de 37 pouces que vous êtes sur le point de voir sur des routes familières et mal entretenues près de chez moi dans le comté d'Orange, en Californie. Ce nouveau Raptor n'est pas seulement un botteur de cul lorsqu'il est conduit dur dans le désert ouvert, c'est aussi un conducteur quotidien tout à fait vivable.

La principale raison de la nouvelle profondeur et de l'étendue des performances de la suspension du Raptor de troisième génération est en fait cette fantastique suspension arrière à ressorts hélicoïdaux à cinq bras. Ford a également installé des amortisseurs adaptatifs Live-Valve de contournement interne Fox et les a optimisés pour la nouvelle suspension. Maintenant que je l'ai conduit, il est temps de retirer les roues pour voir de plus près que je mourais d'envie de le faire.

Comme le Raptor avant lui, ce Raptor de troisième génération roule sur une suspension avant à double triangulation à voie large, mais de nombreuses révisions ont augmenté le débattement maximal des roues de 13 pouces à 14 pouces.

Les F-150 ordinaires, comme le XLT 4x4 2021 que j'ai examiné l'année dernière, sont construits avec beaucoup moins de largeur de voie et offrent beaucoup moins de débattement. Ce camion avait des triangles supérieurs et inférieurs en acier soudé, mais ici nous pouvons clairement voir que le triangle supérieur (flèche jaune) est en acier forgé et le triangle inférieur (vert) est en aluminium.

Le Raptor de cette année utilise une nouvelle génération d'amortisseurs à bobine de contournement interne Fox (jaunes) qui sont, entre autres, autorisés à se développer plus longtemps qu'auparavant. Une autre amélioration de la course découle de l'axe remodelé et réorienté de la rotule supérieure qui permet désormais plus d'angularité lorsque la fusée d'essieu est tournée sur toute sa plage de mouvement.

Ci-dessous, la fixation inférieure de l'amortisseur (verte) est un grand boulon traversant à double cisaillement. Ceci est similaire au dernier Raptor, mais assez différent du F-150 ordinaire, qui utilise une barre de liaison maintenue à la surface supérieure du triangle inférieur avec deux boulons plus petits.

Le triangle inférieur en aluminium du Raptor est renforcé par une traverse intégrée (jaune) qui s'étend entre ses deux jambes. Plus à l'extérieur, le triangle inférieur et la fusée d'essieu comportent des bossages proéminents (verts) qui fonctionnent ensemble pour agir comme une butée de direction.

Plus haut, le Raptor utilise le nouvel embout de roue électrique intégré (EIWE) à commande électrique et à dépression du F-150 pour verrouiller et déverrouiller les moyeux avant lorsque vous activez et désactivez les quatre roues motrices. Celles-ci diffèrent de l'ancienne conception IWE, en ce que l'actionnement électrique se produit ici au niveau du moyeu à l'aide d'un fil de commande (rouge) qui se trouve juste en dessous de la ligne de vide.

Ici, nous pouvons voir comment la direction s'arrête sur le triangle inférieur et la fusée d'essieu interagissent lorsque la direction approche du verrouillage complet. Nous ne sommes pas tout à fait bien verrouillés sur cette image, mais nous nous rapprochons du point où ils se toucheront.

Comme dans le F-150 ordinaire, les points de fixation inférieurs du triangle du Raptor (jaunes) n'ont pas les cames excentriques que nous avons l'habitude de voir. Ils disent que le processus de fabrication est tellement complexe qu'ils n'ont pas besoin d'ajustements, mais je n'y crois pas. En outre, nous pouvons voir une marque témoin où le plus proche a glissé ou quelqu'un a utilisé la pente du trou disponible pour effectuer un ajustement mineur.

Les amortisseurs Fox développent un niveau d'amortissement de base dans le corps principal de l'amortisseur, avec des trous de dérivation internes que nous ne pouvons pas voir sur sa longueur pour donner la sensibilité de la position de l'amortisseur. L'amortisseur est donc doux au milieu mais se raidit lorsque le piston se déplace vers les extrêmes de compression ou d'extension de la course. En plus de cela se trouve cette soupape en direct contrôlée par ordinateur (jaune), qui ajoute un amortissement supplémentaire en fonction des conditions. La version de cette année a un taux d'échantillonnage 10 fois plus rapide, de sorte que le système est beaucoup plus réactif aux conditions routières en temps réel.

En haut à droite, nous pouvons voir le triangle supérieur, mais il se passe beaucoup plus de choses que vous ne le pensez. Maintenant, plutôt que de vous obliger à ouvrir une autre fenêtre de navigateur et à trouver la photo similaire que j'ai prise du F-140 XLT 4x4 2021 il y a quelques mois, voici deux versions côte à côte (sans le texte associé à cette photo, ignorez sa flèche jaune)

La couronne du support d'amortisseur supérieur (jaune) est * beaucoup * plus haute qu'un F-150 ordinaire, et les bandes de raidissement verticales (vertes) s'étendent beaucoup plus bas sur le cadre. Cela a été fait parce que les amortisseurs du Raptor sont un peu plus longs et que ce support supérieur doit être considérablement plus solide.

Perdu parmi tout cela se trouve le capteur de hauteur (rouge) qui suit constamment la position de la suspension et l'alimente dans l'ordinateur d'amortissement adaptatif Live-Valve.

À l'intérieur, la butée avant (jaune) est bien visible. Celui-ci est particulièrement long au point où il a besoin d'un anneau de rigidification, car les Raptors chaussés de pneus de 37 pouces obtiennent des butées plus longues pour limiter le débattement avant à 13 pouces. La version 35 pouces devrait avoir une butée plus courte qui permet une course complète de 14 pouces. La restriction est nécessaire car les gros pneus de 37 pouces se fourreraient autrement trop loin dans les puits d'aile, et le danger de frottement est particulièrement aigu lorsque les roues sont tournées en même temps.

Contrairement au F-150 ordinaire, le lien de la barre stabilisatrice du Raptor (jaune) se fixe toujours au triangle inférieur. C'est une installation bien rangée et la bague de pivot de la barre stabilisatrice (verte) est à proximité. Ce qui n'est pas disponible ici, c'est le type de mécanisme de déconnexion de la barre stabilisatrice que Ford vient d'introduire sur le nouveau Bronco. Le Raptor pourrait utiliser l'option, je pense, parce que les pneus avant ne se compriment pas beaucoup sur le chemin d'un score Flex Index de seulement 537. Bien sûr, c'est ce camion de 37 pouces. Un Raptor chaussé du caoutchouc standard de 35 pouces et donc plus de débattement pourrait faire mieux si la barre stabilisatrice n'est pas le facteur limitant. Qui sait? Peut-être que le mécanisme de déconnexion est réservé au Raptor R.

Les différents rapports de mouvement sont plus faciles à voir de l'arrière, bien que cette vue en angle gâche un peu les choses. La tringlerie de la barre stabilisatrice se fixe à environ 45% du pivot intérieur, nous l'appellerons donc 0,45 à 1. Pendant ce temps, le ressort hélicoïdal et l'amortisseur fixent quelque chose comme 75% de la sortie. Mais il y a un peu d'inclinaison sur l'amortisseur, et cela ne fera qu'augmenter à mesure que la suspension se comprime. Si nous disons qu'il se trouve à 25 degrés de la verticale, alors un facteur cosinus de 0,91 entre en jeu. Cela ramène ce qui semblait au début être de 0,75 à 1 à 0,68 à 1. Ou à peu près. Comme toujours, ce sont des estimations oculaires.

Le Raptor utilise des étriers coulissants à double piston (jaunes). Ceux-ci sont ainsi nommés parce que les pistons jumeaux poussent d'un côté, mais le boîtier d'étrier dans lequel ils sont montés peut coulisser librement sur les goupilles (vert). De cette façon, la force appliquée d'un côté tire le côté éloigné de l'étrier vers le rotor, de sorte que les forces sont en équilibre et que les deux côtés génèrent la même force de serrage. Ford a mis en place des fenêtres d'inspection pratiques (rouges) afin que vous puissiez voir facilement l'interface plaquette/rotor et vérifier l'épaisseur de la plaquette en un coup d'œil.

Regarde maman ! Pas de ressorts à lames. Il y a un gros ressort hélicoïdal qui klaxonne.

Les suspensions arrière à cinq bras ont deux bras de fuite (jaunes) de chaque côté, et ceux-ci sont positivement massifs. J'ai mesuré celui du bas et j'ai trouvé qu'il mesurait un peu plus de 3 pieds de long. La partie supérieure abrite le capteur de position de la suspension arrière (rouge) pour les amortisseurs adaptatifs Live-Valve. Plus haut, nous pouvons voir comment le support d'amortisseur supérieur (vert) est une saillie très costaud qui dépasse du cadre.

Cette configuration est bonne pour un débattement maximal des roues de 15 pouces, un pouce de mieux qu'avant.

La bobine elle-même mesure environ 2 pieds de long hors du camion, mais elle est un peu plus petite maintenant. Une béquille supporte l'essieu, nous le voyons donc un peu plus compressé qu'il ne le serait si le camion était au sol. Pourtant, les bobines supérieures sont liées, car il s'agit d'un ressort progressif à double taux. Ces bobines s'ouvrent à plein affaissement, ce qui rend l'engagement initial un peu plus progressif lorsque vous effectuez un saut avant qu'elles ne se raidissent à l'approche de la mi-course.

Les amortisseurs arrière inversés ont des réservoirs à distance de style ferroutage (jaunes) en haut. Il y a un piston de division dans le réservoir, avec de l'huile supplémentaire qui s'écoule librement dans et hors du corps de l'amortisseur principal au-dessus de ce piston, et de l'azote gazeux en dessous qui pressurise l'ensemble de l'amortisseur pour empêcher l'huile de caviter lorsqu'elle se faufile à travers les très petits passages qui composent les différents éléments de valve d'amortissement. L'un d'eux est une pile de vannes contrôlée par ordinateur à l'intérieur de la Live-Valve (verte) qui se superpose au superposition.

Les amortisseurs avant ont également un piston de division et une chambre à gaz, mais ils sont plus petits et alignés avec l'amortisseur sous la soupape sous tension montée sur le côté. Pas de capacité de réservoir d'huile supplémentaire là-haut.

Le support d'amortisseur inférieur se boulonne à un support (jaune) qui pend sous le tube d'essieu, mais il en va de même pour le siège de ressort inférieur. Cela signifie que les sièges à ressort alternatifs peuvent simplement être boulonnés. En fait, je suis assez certain (mais ne citez pas là-dessus) que le Raptor de 35 pouces utilise différents sièges à ressort. Le Raptor R peut en effet suivre son propre chemin ici aussi. Cela signifie également qu'un fabricant de suspensions du marché secondaire pourrait imaginer ses propres sièges à ressort, ce qui ouvre des possibilités qui ne sont pas facilement disponibles sur le TRX, où les ressorts se rabattent simplement sur l'essieu.

Il se passe beaucoup de choses ici. Tout d'abord, notez que le point de montage de l'extrémité de l'essieu de la barre Panhard (jaune) est monté assez loin vers l'intérieur car il essaie de rester à l'écart du ressort, des supports de bras oscillants inférieurs et de la butée (verte), qui s'enregistre au-dessus du tube d'essieu lui-même. La base métallique du boîtier de la butée de suspension dépasse davantage vers le bas sur ce camion que sur un Raptor de 35 pouces, car l'extrémité arrière des Raptors chaussés de 37 pouces doit également réduire d'un pouce leur course pour éviter que les puits d'aile ne soient surchargés.

Le ressort et le support d'amortisseur sont soudés directement au tube d'essieu, de sorte que leurs rapports de mouvement sont de 1 à 1 lorsque la suspension monte et descend à l'unisson ou en phase. Mais cela change en roulis, c'est-à-dire en phase opposée, où l'on peut dire que la suspension pivote autour du centre du boîtier de différentiel. Dans ce cas, le rapport de mouvement de roulis ressort / amortisseur est d'environ 0,75 pour un en fonction de l'emplacement du support de montage par rapport à la zone de contact du pneu, comme nous l'avons vu dans la dernière photo. Mais le choc massif est un peu incliné vers l'avant, alors prenons encore 10% des rapports de mouvement nominaux de 0,75 à 1 pour le roulis et de 1,0 à 1 pour l'amortisseur de rebond, ce qui les rend respectivement de 0,68 et 0,90.

La butée d'essieu n'est pas la seule sur ce camion, cependant. Il y en a un autre sur l'amortisseur, et il est juste visible à l'intérieur du pare-pierres.

Le support de montage d'extrémité d'essieu encastré que nous avons vu auparavant mène à une tige Panhard (rouge) qui est plus courte que ce que j'aime voir. Avec jusqu'à 15 pouces de déplacement vertical, nous pourrions voir une translation visible de l'essieu gauche-droite lorsque cette barre courte se balance dans son arc.

Il convient également de noter le tube de reniflard d'essieu (jaune) qui va d'ici jusqu'à un point près du support supérieur de l'amortisseur arrière gauche. L'extrémité comporte un raccord à 90 degrés qui se termine en fait un peu plus haut que la surface inférieure du lit. A proximité se trouve un fil de commande (vert) pour le différentiel arrière verrouillable électroniquement.

C'est en effet un ajustement serré avec un pneu de secours de 37 pouces ici, à tel point que la barre Panhard est pressée à plat au milieu (jaune) pour un peu d'espace supplémentaire.

Les freins arrière sont constitués de rotors ventilés et d'étriers coulissants à piston unique avec actionneurs de frein de stationnement à entraînement électrique (jaune) montés à l'arrière.

Les roues de 37 pouces sont des jantes capables de verrouiller les talons, mais ce que vous voyez est un anneau de garniture non fonctionnel (jaune) qui ne chevauche pas réellement la lèvre de la jante pour fournir un verrouillage des talons. Les anneaux de verrouillage fonctionnels qui font cela sont un accessoire, et vous devez dévisser les 24 boulons Torx que vous voyez ici, fois quatre (ou cinq) roues, pour effectuer le changement. Les trous de boulons ne pénètrent pas dans la cavité d'air de la jante, il n'y a donc aucun risque de fuite.

Ces énormes pneus 37x12.5R17 LT BF Goodrich All Terrain T/A KO2 et leurs jantes de 17 x 8,5 pouces avec de faux anneaux de verrouillage (et de vrais boulons de verrouillage) pèsent 101,5 livres. Trame.

La suite après la vidéo...

Je ne sais pas pour vous, mais je ne suis pas déçu par ce que Ford a fait ici, surtout parce que cette nouvelle suspension arrière est clairement une conception optimisée pour Raptor qui n'a pas été empruntée à une autre série F. Et ça marche à merveille, sauf à un endroit : ma rampe RTI. Oui, le Raptor chaussé de 37 pouces a été coupé de 1 pouce de son potentiel de déplacement maximal pour des raisons de dégagement. Mais cela le place toujours à 13 pouces à l'avant et 14 pouces à l'arrière, comme le Ram 1500 TRX. Alors pourquoi n'a-t-il marqué que 537 points par rapport aux 602 points du Ram? Je ne suis pas encore sûr.

Mais dézoomons une minute. Le Ram 1500 TRX et le Ford F-150 Raptor ne sont pas destinés aux escapades de rochers sur le Rubicon Trail. Ils sont sans doute beaucoup trop larges pour quelque chose comme ça, et leur principale raison d'être est la course à grande vitesse dans le désert. Est-ce que j'aimerais voir plus d'articulation ici? Bien sûr. Est-ce un deal-breaker? Absolument pas, car le nouveau Raptor peut absolument transporter le courrier dans l'environnement désertique ouvert pour lequel il a été conçu. Mais ouais. Je vais quand même jeter un œil au Raptor chaussé de 35 pouces avec 14 pouces de débattement avant et 15 pouces de débattement arrière. Et je ne me plaindrais pas s'ils fabriquaient soudainement une version Raptor du mécanisme de déconnexion de la barre stabilisatrice du Bronco.

L'écrivain collaborateur Dan Edmunds est un ingénieur automobile et journaliste chevronné. Il a travaillé comme ingénieur de développement de véhicules pour Toyota et Hyundai en mettant l'accent sur le réglage du châssis, et a été directeur des essais de véhicules chez Edmunds.com (sans relation) pendant 14 ans.

Vous pouvez trouver toutes ses plongées profondes en suspension ici sur Autoblog.