Les roulements    

Les roulements servent à réduire le plus possible la force de friction entre une pièce rotative (roue, embrayage d’une transmission, etc.) et une autre pièce qui est fixe, afin de limiter la chaleur qui serait dégagée sans cette pièce. Elles sont surtout présentes dans les roues car cet élément de la voiture exige le moins de résistance possible à la friction pour transmettre le couple moteur; s’il n’y avait pas de pièces de roulement, la friction serait tellement grande que la roue et l’essieu fusionneraient ensembles et ainsi, la voiture ne pourrait plus avancer. Le roulement effectue un frottement de roulement et non pas un frottement de glissement comme le font les coussinets.

Leurs avantages par rapport aux coussinets sont qu’ils présentent un coefficient de frottement inférieur, surtout au démarrage, ce qui fait qu’ils sont tout indiqués pour les mécanismes à fonctionnement intermittent; leur lubrification est plus facile car on applique de la graisse de temps à autre alors que les coussinets exigent une lubrification constante; il n’y a aucune obligation de rodage; et on a un encombrement réduit des axes.

Leurs inconvénients sont qu’ils sont plus bruyants, ils présentent une plus grande difficulté au montage, leur prix de revient est supérieur et l’encombrement radial est plus important. Toutefois, les avantages l’emportent sur les désavantages.

Le roulement est constitué généralement par deux bagues dans lesquelles on a creusé des gorges de roulement où se meuvent les parties roulantes, et par une cage d’entretoisement qui a pour fonction d’éviter l’entrée en contact des parties roulantes.

Les roulements se classent en fonction de la direction de la charge : les roulements pouvant supporter uniquement des charges radiales sont appelées radiaux ou portants; ceux destinés à supporter, soit des charges radiales, soit des charges axiales, sont appelées obliques; les roulements destinés à ne supporter que des charges axiales sont appelées axiaux ou roulements de butée. De très nombreux types de roulements sont en mesure de supporter aussi bien des charges axiales que des charges radiales.

Un autre type de classification des roulements est établi en fonction de la forme des parties roulantes. On aura ici les roulements à billes, les roulements à cylindres, les roulements coniques et les roulements à aiguilles.

On retrouve également les roulements rigides qui exigent que les bagues intérieures et extérieures soient strictement coaxiales; et les roulements orientables qui permettent aux deux bagues de former entre elles un angle donné. On divise aussi les roulements en roulements ouverts et en roulements fermés suivant qu’ils sont, ou non, munis d’écrans empêchant l’entrée de la poussière et la sortie du lubrifiant.

	Roulement à une rangée de billes : il est utilisé dans les changements de vitesses et dans certaines commandes de distribution.
	Roulement oblique à deux rangées de billes :  peut supporter des charges élevées. Il est utilisé dans les moyeux de roues.
	Roulement radial à rouleaux cylindriques : il est utilisé dans les changements de vitesses et les transmissions.
	Roulement à aiguilles : supporte exclusivement des charges radiales. Il est employé lorsque l’espace disponible dans le sens radial est limité.
	Roulement à rouleaux coniques : supporte des charges radiales et axiales très élevées mais dirigées dans un seul sens. Il est utilisé dans les différentiels.
	Roulement axial à billes : il peut supporter des charges axiales dirigées dans un seul sens. Il est utilisé dans les embrayages.

Dans les voitures conventionnelles il y a eu diverses innovations que l’on nomme roulements de deuxième et troisième génération, qui se différencient des roulements traditionnels par le fait d’avoir soit la bague extérieure, soit les deux bagues dotées de flasques lobées, ces roulements sont fabriqués en utilisant un nombre réduit de pièces, ils sont d’un montage plus simple, d’un poids inférieur et d’un prix de revient moins élevé. Leur emploi est particulièrement avantageux dans les ensembles roulement-moyeu de roue (voir illustrations ci-dessous).

	Roulement à rouleaux coniques : cette solution représente une bonne capacité et un prix de revient relativement bas, mais nécessite une fusée plus longue pour permettre l’éloignement des roulements.
	Roulement oblique à double rangée de billes : c’est la solution classique. La bague intérieure, divisée en deux parties pour augmenter la capacité de charge, permet un encombrement limité.
	Roulement de la deuxième génération : sa bague extérieure est munie d’un flasque de la même dimension que le moyeu, par conséquent, la roue est fixée directement sur le roulement.
	Roulement de la troisième génération : les bagues sont munies de flasques extérieures, c’est-à-dire que celui de la bague intérieure est relié au disque de frein et à la roue, et celui de la bague extérieure est fixé directement aux suspensions.

Les roulements de Formule 1 doivent être légers, solides et communiquer le moins possible la chaleur due aux freins au carbone. Pour cela on ne peut utiliser l’acier comme pour les voitures conventionnelles; on utilisera le titane. La technologie aérospatiale s’applique même aux roulements d’une Formule 1 car on peut nommer les entreprises spécialisées comme SKF (qui fabriquent des roulements pour avions et machines industrielles) ou Caratron (qui fabriquent des roulements et des transmissions pour les avions et même la navette spatiale).

Il a fallu concevoir également une graisse très résistante à la chaleur, car avec l’arrivée des freins au carbone, les graisses conventionnelles fondaient et perdaient toute viscosité, ce qui causait des blocages de roues. Comme on peut le constater, même si on ne parle pratiquement jamais des roulements en Formule 1, leur développement ne demeure pas moins important car toutes les innovations apportées au niveau de la traction de la voiture, s’avéreraient  inutiles si les roues devaient mal tourner. On peut conclure que les roulements des Formules 1 sont très fiables car on n’entend presque jamais parler d’abandons dus aux roulements.

Roulement à rotule à rouleaux Explorer développé par SKF pour des appareils industriels ou qui produisent un grand effort de roulement.

Roulement pour l’aérospatiale développé par Caratron.

Roulements utilisés en Formule 1