Comment fonctionnent les convertibles

Il y a quelque chose dans la conduite avec le vent qui souffle sur vous qui vous fait vous sentir plus en contact avec la route et le paysage. Une voiture décapotable capture cette sensation d'ouverture, tout en conservant la plupart des aspects pratiques des voitures à toit rigide conventionnelles en utilisant des toits qui se soulèvent et s'abaissent facilement.

Dans cet article, nous verrons comment fonctionne le toit décapotable et découvrirons un toit rigide rétractable vraiment soigné. Mais d'abord, jetons un coup d'œil à certains des défis auxquels sont confrontés les concepteurs de voitures décapotables.

Grâce à Johnson Lexus de Raleigh, Caroline du Nord, et Autopark Honda de Cary, Caroline du Nord, pour leur aide avec cet article.

1. Couper le toit
2. Capote souple
3. Toit rigide rétractable

Concevoir une voiture décapotable n'est pas aussi simple que de couper le toit et d'installer un toit pliant en tissu. Il y a d'autres problèmes à considérer.

Structure

Le toit d'une voiture classique est essentiel à la rigidité du châssis. Le toit empêche la voiture de se tordre et de se plier. Construire une voiture sans toit, c'est un peu comme construire un pont suspendu sans les câbles. Ainsi, la partie inférieure de la structure d'un cabriolet doit être considérablement rigidifiée. Des supports de renfort lourds doivent être ajoutés à la carrosserie de la voiture. C'est pourquoi les cabriolets pèsent souvent plus que leurs homologues à toit fixe.

Si vous coupiez le toit de votre voiture, vous constateriez que la carrosserie se tordrait beaucoup, surtout si vous deviez faire quelque chose comme, par exemple, conduire en diagonale sur des dos d'âne. Finalement, la voiture développerait toutes sortes de grincements et de cliquetis et présenterait de mauvaises caractéristiques de maniabilité. Il est important que les cabriolets aient une structure particulièrement solide pour compenser l'absence de toit.

Aérodynamique

Habituellement, les cabriolets avec leur toit baissé sont beaucoup moins aérodynamiques que les voitures similaires à toit permanent. Un toit long et fluide adoucit le flux d'air au-dessus de la voiture, ce qui réduit la traînée. Cependant, une attention particulière aux détails peut donner un cabriolet presque aussi aérodynamique avec le toit vers le bas qu'avec le haut.

L'un de ces détails est le petit écran en verre situé derrière les appuie-tête. Avez-vous déjà vu des gens conduire un cabriolet avec les cheveux en avant? Cela se produit parce que l'air en mouvement rapide provenant du haut du pare-brise rencontre l'air en mouvement lent à l'intérieur de la cabine. Une partie de l'air en mouvement rapide est décélérée par l'air en mouvement lent. En ralentissant, il devient turbulent et des vortex se forment. Ces vortex d'air turbulent sont comme de petites tornades horizontales. Ils tournent de manière à souffler de l'air dans le cockpit. Cela peut être inconfortable pour les occupants et peut augmenter la traînée aérodynamique. L'écran en verre derrière les appuie-tête bloque cet air, rendant la cabine plus silencieuse et plus confortable, tout en améliorant l'aérodynamisme.

Le Lexus SC430 est presque aussi aérodynamique avec le toit vers le bas que avec le toit vers le haut. Nous examinerons de plus près cette voiture plus tard. Voyons d'abord comment fonctionne une décapotable conventionnelle à toit en tissu.

Le toit du roadster Honda S2000 est assez typique des toits convertibles. Il fonctionne à moteur, mais nécessite que le conducteur le verrouille et le déverrouille manuellement du pare-brise.

Un interrupteur sur le tableau de bord actionne le toit. Pour abaisser le toit, vous relâchez les loquets, puis appuyez et maintenez l'interrupteur en position ouverte. Si les fenêtres sont relevées, elles rouleront avant que le toit ne commence à bouger. Le toit se repliera ensuite dans un compartiment derrière les sièges.

Un moteur qui fait tourner un engrenage de chaque côté de la voiture alimente le mécanisme qui soulève et abaisse le toit. L'engrenage engage un support dans lequel des dents d'engrenage sont coupées (un peu comme le mécanisme utilisé dans les vitres électriques). Ce support est relié à la structure principale du toit. Lorsque l'engrenage tourne, il met le toit en position.

Le mouvement du toit et le positionnement de ses différentes parties est entièrement déterminé par la géométrie de la structure du toit. Une liaison en forme de ciseaux est formée par un ensemble de bras et de supports métalliques reliés entre eux par des broches. La liaison se replie sur elle-même lorsque le toit est ouvert et se dilate pour former la structure du toit lorsque le toit est fermé.

Une fois le toit fermé, les clips le fixent solidement au pare-brise et scellent les interstices.

Le toit de la Honda S2000 est souple et la lunette arrière est en plastique transparent et flexible. Sur le toit du S2000, la fenêtre se replie pour rendre le toit plus compact. Certains cabriolets plus grands ont des vitres arrière en verre qui ne peuvent pas se plier. Sur certains cabriolets, la lunette arrière a même un dégivreur.

Dans la section suivante, nous examinerons un autre type de toit convertible - un toit rigide rétractable.

La Lexus SC430 est une bête totalement différente. Cette voiture est un cabriolet à toit rigide. En tant que toit rigide, la voiture ne fait aucun compromis: la conduite est silencieuse et la structure est rigide. En appuyant sur un bouton, il devient un cabriolet. Vous n'avez même pas besoin de défaire les verrous.

Le toit du SC430 se plie en deux et se range dans le coffre. Lorsque vous appuyez sur le bouton pour abaisser le toit, les fenêtres s'abaissent et le coffre s'ouvre. Il s'ouvre dans le sens inverse, l'avant du coffre (le plus proche de l'avant de la voiture) se soulevant. Une fois le coffre ouvert, le toit commence à s'ouvrir, se pliant en deux en se dirigeant vers le coffre. Le toit se replie jusqu'à ce qu'il soit complètement à l'intérieur du coffre, moment auquel le coffre se ferme. Ce qui est cool avec le coffre, c'est qu'il peut toujours s'ouvrir comme un coffre de voiture ordinaire - bien qu'avec le toit abaissé, il n'y ait pas beaucoup de place à l'intérieur.

Comme ce toit est entièrement automatique, de nombreux moteurs, actionneurs et capteurs sont nécessaires pour le faire fonctionner. Les moteurs qui alimentent le toit fonctionnent de la même manière que ceux de la Honda S2000. Étant donné que la Lexus doit également ouvrir le coffre et verrouiller et déverrouiller le toit, elle dispose de quelques moteurs et actionneurs supplémentaires pour effectuer ces tâches. Le pliage du toit est assuré par une liaison beaucoup plus simple que sur le S2000, car le toit du SC430 ne se plie que en deux.

Avoir un cabriolet, c'est (presque) aussi bien qu'avoir deux voitures dans son garage. Avec la recharge, un cabriolet peut être aussi pratique qu'un coupé. Mais d'une simple pression sur un bouton (et peut-être quelques déblocages), votre trajet pour vous rendre au travail peut être beaucoup plus amusant.

Pour plus d'informations sur les décapotables et les sujets connexes, consultez les liens sur la page suivante.

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