Bon voilà, il y a quelques temps, j'ai découvert une pratique très intéressante pour le renforcement de nos châssis, l'ajout de mousse expansive dans les corps creux aux endroits les plus sollicités de nos caisses...
Attention pas n'importe quelle mousse!!!
les informations que j'ai glanées ça et là montrent que la mousse doit être une mousse bi-composante de type à cellules fermées (n'absorbant et ne laissant pas de place à l'humidité) d'une densité comprise entre 30 et 60 kilos au mètre cube avec un taux d'expansion de 30% et plus.

des essais ont été réalisés par des groupes tels que Daimler Chrysler et ont été très concluants:



je n'ai pas pris le temps de traduire mais voici les conclusions:
Stability and structural intergrity are extremly important in the design of a vehicle. Sturctural foams, when used to fill body cavities and joints, can greatly improve the stiffness of the vehicle, and provide additional acoustical and strucutural benefits.
This study invovles modal testing and finite element analysis on a Sport utility vehicle to understand the effect of structual foam on modal behavior. The modal analysis studies are performed on this vehicle to inverstigate the dynamic characteristics, joint stiffness and overall body behavior. A design of experiments (DOE) study was performed to understand how the foam's density and palcement in the body influcences vehicle stiffness. Prior to the design of experiments, a design sensitivity analysis (DSA) was done to identify the senstivie joints in the body structure and to minize the number of design variables in the DOE Study.

The most sensitive area of the body were found to be the A-pillar, the D-pillar and their joints. With structural foam injected into this sensitive areas, the vehicle body was significantly stiffened, as shown by the increase in modal frequencies. The 1st torsional mode was most effected with an increase of 29.1% in modal frequency.
The design sensitivity analysis and design of experiments described here, can be used to identify the sensitive ares of the body structure. This results are useful in the determining the best application locations for structural foam.

en gros le constat est que la rigidité est fortement augmentée...

un préparateur aux Etats unis s'est intéressé à cette solution afin de renforcer le chassis d'une Nissan 300ZX.



Voici leur commentaire et mode opératoire:

Foam-Filling the Chassis
In any high-performance car, it is impossible to make the chassis too stiff. The stiffer the chassis, the higher its natural frequency, making the energy imparted to it by bumps less likely to excite the body's structure. A stiffer chassis enables the use of stiffer springs and shocks without hurting the ride. This is because a stiff, non-flexing chassis transfers more force into the suspension where it can be dissipated by the springs and shocks instead of transferring the force to the occupants. A stiff chassis is also more responsive to roll rate tuning for balancing understeer and oversteer. This is one of the reasons why automotive engineers are continually investigating ways to stiffen chassis without adding weight.

In a final bit of reengineering to stiffen the body, we injected the chassis with catalyzed rigid structural polyurethane foam. Structural foam, in the 2 lb per cubic foot density that we used, can stiffen chassis members up to 40 percent.

Higher densities of foam can increase stiffness by up to 300 percent. Since we cannot retool custom parts to redo the Z's body, we figured that this would be an excellent, low-cost way of greatly increasing chassis stiffness. Injecting foam is not a new technique for chassis stiffening. The Infiniti Q45 uses this sort of foam in some of its chassis members to increase stiffness, as do a few other premium cars. In fact, the foam we chose is the foam recommended to repair damaged Q45s.

To get the correct foam for our project, we contacted Art Goldman, Foamseal's automotive product manager and author of an SAE (Society of Automotive Engineers) paper on the use of structural foam for the stiffening of automotive unibody structures. We used Foamseal's two-component foam kit, p/n 11-22 to fill the main members of the chassis. Like we mentioned earlier, Foamseal is the supplier that I-CAR, a national certification group for quality auto repair, recommends for the repair of damaged, foam-filled chassis. The Foamseal kit uses a two-part catalyzed polyurethane foam, which quickly cures into rigid, waterproof, closed-cell foam. To prep the car, we carefully masked off all painted areas anywhere where the foam could drip. As this sort of foam is a thermosetting catalyzed plastic, we realized it could be icky if it spilled on paint or any part of the car's interior. This foam is nasty stuff. It is impervious to all known solvents and cleaners.

Rubber gloves must be worn. Get some of it on your hands and it will stay there for more than 3 weeks--don't ask how we know. Do not get this stuff on your paint. Wear old clothes; we ruined ours while learning how to handle the product. We injected the foam into the rocker panels and frame rails of Project Z through existing bolt and drain holes. When injected, the foam reacts like shaving cream and quickly expands to fill the empty space. You can judge how much foam to add by watching its expansion progress through some of the holes. Once injected, the foam expands and begins to cure in about a minute so you need to work fast and plan how you inject the foam before you start.

The life of the foam kit is limited to a few hours once the seal is broken. We filled all of the Z's unibody frame members using five foam kits. When foaming a chassis, you must remember the wires and other lines that pass through the chassis must be relocated or they will be entombed forever.

We were amazed at how this simple procedure improved the performance of the car. The chassis now almost feels like it has a roll cage. A sloped driveway can be driven up sideways with nary a creak. Even though the Z already has a pretty tight chassis, it feels more solid. The ride has improved and road noise has been reduced noticeably. We bet that the car will be even more responsive to chassis tuning measures in the future. If you are a slalom racer, a road racer, have a lowered car or even just want a smoother ride; foaming is a worthy, easy-to-do modification. Foamseal has foams in densities as high as 10 lbs per square foot if you desire to make things even stiffer.

Do not--I repeat--do not attempt to use cheap, hardware-store canned foam. This is not the same thing, and if injected into your chassis, will form a gummy mass that won't dry. Foamseal foam is a professional grade foam, which although it is a little unforgiving to cleanup mistakes, has superior mechanical properties and catalytic curing so it will dry even in an enclosed space.

En résumé ces gens ont donc utilisé 5 kits spécifiques à cette opération afin de renforcer leur caisse avec comme résultat une rigidification de 40% supplémentaire et l'impression de rouler dans un véhicule complètement arceauté et donc avec un meilleur feeling, une vivacité accrue et tout ce qui va avec un châssis bien rigide.


les zones à traiter sont les croisements au niveau de la structure, c'est à dire le nœud au niveau des montant de pare brise, traverse haute de pare brise et longeron de pavillon, ainsi qu'au niveau du croisement à l'extrémité basse de pare brise.
la même chose au niveau des parties hautes et basses du pied milieu ainsi que les contours de lunette arrière...
bref tout ce qui s'apparente en structure métallique à une zone de travail en torsion.

le mode opératoire consiste donc à calfeutrer toutes ces zones avec du scotch carrosserie de camouflage, d'y positionner les trous de remplissage, de remplir avec le produit adéquat et de boucher les trous via un autre morceau de scotch afin de laisser l'expansion du produit s'effectuer.

à savoir que niveau prise de poids, un traitement complet n'excède pas une dizaine de kilos, ce qui en comparaison d'un arceau est négligeable.

un petit photo reportage d'une équipe ayant tenté l'expérience sur une nissan 240sx et ayant ressenti une différence impressionnante suite à ce traitement:





ici une traverse inférieure a été traitée











le produit utilisé:

à savoir que j'ai réussi à trouver un distributeur en France mais que les conditionnement sont trop petits ou trop gros, donc je me suis mis à la recherche d'un produit ayant les mêmes caractéristiques mécaniques et structurels...
et j'ai trouvé un produit qui est désigné pour cette utilisation ce qui est plutôt rassurant:
le Loctite terocore 1401:


Mousse de renforcement et d'insonorisation
Code IDH : 776176

Les véhicules d'aujourd'hui doivent être de plus en plus légers, sûrs, confortables et doivent consommer moins de carburant.
Les mousses de renforcement et d'insonorisation Henkel contribuent à l'amélioration de ces caractéristiques.

Descriptif :

c'est une mousse époxie de renforcement haute résistance bicomposante étudiée pour améliorer la rigidité de structure de carrosserie aux zones particulièrement exposées aux chocs.

Avantages :

Terocore 1401 :

*Coloris gris
*Consolide la structure de châssis et renforce les surfaces de grande taille contre les chocs
*Légère, de faible densité, contribue à la réduction de poids
*Participe à la réduction de consommation d'énergie et de carburant

*Rapides et faciles à appliquer
*Permet un meilleur confort en absorbant le bruit et les vibrations
*Ne prent pas l'humidité, assurant une réparation fiable dans le temps
*Validé première monte (Original Equipment Manufacturer)

Domaines d'applications :

La mousse Terofoam est idéale pour des applications sur les montants, seuils de porte, éléments du châssis.

moi je verrais plus ça dans les longerons et les bas de caisse que dans les ailes.
les ailes ne sont pas une partie portante de la voiture, elles ne sont pas soudée.