[Acoustique] Prius 3 - Insonorisation du toit au plancher

Introduction

Cet article présente les différentes étapes de mon projet d'insonorisation pour une Prius 3. Il n'a pas pour ambition d'être un "tutorial", puisque chaque projet est différent et l'insonorisation auto semble être plus un art qu'une science :)

L'objectif du projet était de rendre ma Prius aussi silencieuse que possible, avec les contraintes suivantes :
  • budget max de +/- 1500 €
  • prise de poids max de 100 kg
  • temps de travail max 6 jours (séjour en Roumanie chez mon père)
  • idéalement, un minimum de modifications « irréversibles » (typiquement éviter si possible de coller les matériaux)
Bonne lecture !

Plan initial

Sans aucune expérience concrète dans la question de l'insonorisation auto, j'ai fait pas mal de recherches pour arriver au plan suivant - tout en sachant d'avance qu'entre le plan et la réalisation il y aurait forcément des différences.

Matériaux

Après beaucoup de recherches sur les différents forums, j’ai choisi les matériaux suivants :

Quantités

J’ai essayé d’estimer au mieux les différentes quantités de produits nécessaires. Une source d’info était une fois de plus Sound Deadener Showdown avec leur « kit » Prius (Toyota Prius 4 door Hatchback 2010- | Sound Deadener Showdown - attention, le site vient de remplacer le Thinsulate par de la mousse de mélamine (le même matériaux que les éponges magiques).

Le plan original était le suivant (à comparer avec ce qui a été réellement fait, détaillé dans la page 6 de cet article) :
  • toit : 14 plaques CLD, 2 m2 de Thinsulate glués (en même temps installation de l’antenne requin Toyota)
  • piliers B et C : 4 plaques de CLD, un peu de Thinsulate, remplissage à la mousse expansive des cavités
  • plancher conducteur et passager avant : 6 plaques de CLD, 6 plaques de CCF+MLV, scratch
  • plancher sous siège arrière : 3 plaques de CLS, 2 plaques de CCF+MLV
  • plancher du coffre : 8 plaques de CLD, 3 plaques de CCF+MLV, scratch
  • côtés du coffre : 4 plaques de CLD, 1 plaque de CCF+MLV, scratch
  • hayon : 1 plaque de CLD, 0,5 plaque de CCF+MLV, 0,5 m2 de Thinsulate
  • portières : 32 plaques de CLD, 4/5 plaques de CCF+MLV, 2m2 de Thinsulate, bouchons de porte Alpine (en même temps installation des rétros rabattables électriques)
  • profiter de tout ça pour faire l’upgrade du châssis vers la version MC

Par ailleurs mon père, avec qui on a fait les travaux et qui a une très grande expérience dans le domaine, avait déjà récupéré un dernier matériau : du feutre isolant, épaisseur 11 mm et composé de trois couches (aluminium + deux couches de feutre). Je ne peux pas en dire grand-chose, je ne sais pas exactement d'où il provient ni son usage initial...

Voir la pièce jointe 3968 Voir la pièce jointe 3969 Voir la pièce jointe 3970 Voir la pièce jointe 3971
Feutre isolant utilisé en complément/remplacement du Thinsulate​

Prix & poids

Au total, il y en a eu pour environ 1300 € de matériaux (principalement 700 € CCF+MLV et 165 € CLD ; 260 € de frais de port au total), à quoi s’ajoute le prix du Thinsulate racheté à @Hortevin :)

Au niveau poids, j’avais 2 kg de Thinsulate, 10 kg de CLD et corde butyle, et surtout 73 kg de CCF+MLV et MLV seul, donc 85 kg au total. Une fois posé, en enlevant les chutes, je m’attendais à environ 65-70 kg de prise de poids pour la voiture - un peu élevé mais encore sous l’objectif fixé.

Là aussi, il faut comparer avec ce qui a réellement servi dans la dernière partie de l'article ; avec le retour d'expérience, il aurait été possible de diminuer largement la facture.

Méthode

L'idée était de procéder par grandes zones : le toit et les piliers, le plancher et le coffre, le hayon et les portières. En se concentrant sur chaque endroit avant de passer à la suite, je voulais éviter de me retrouver à la fin des six jours avec tous les chantiers en cours et rien de fini.

Réalisation 1/3 - toit et piliers

Toit

Voir la pièce jointe 3841
Le toit "version originale"​

CLD : rien de spécial, application au rouleau, pose de 14 pièces entières au total. Il faut bien éviter de toucher le support de l’antenne avec la plaque métallique du CLD.


Thinsulate : après pas mal de discussions, nous avons décidé de le remplacer par le feutre isolant de mon père. Les principales raisons : plus compact et épais que le Thinsulate compressé, couche d’aluminium contre la chaleur, les découpes rectangulaires et précises en dimensions avaient l’air plus faciles à faire. La glue vinyle HH-66 ne tenait pas sur le feutre ; on a acheté une colle locale très répandue ("Prenadez", à base de caoutchouc chloroprène, résines phénoliques et solvents).
Le feutre a été découpé en bandes pour le faire passer dans les caissons du toit, les deux surfaces (feutre et tôle du toit) encollées, et le feutre a été posé. Pour la bande proche de l’antenne, il a fallu faire une découpe assez large pour éviter que la couche d’alu du feutre ne touche la base.


Une fois le feutre posé, du Thinsulate a été bourré dans les quelques cavités (principalement sous les poutres qui traversent le toit à l’avant et à l’arrière).

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Remplissage des cavités à l'avant et à l'arrière avec du Thinsulate

Voir la pièce jointe 3865
Toit fini, juste avant le remontage​

Piliers A (avant)

Le plan ne prévoyait rien pour cette partie. Nous avons cependant pu mettre des petits morceaux de CLD et remplir la garniture plastique de Thinsulate sur environ la moitié de la longueur (sur le reste, il y a l’airbag). Lors du premier essai, le Thinsulate dépassait un peu du pilier et était visible depuis l’extérieur à travers le pare-brise, il a fallu le faire tenir avec un petit morceau de scotch.

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CLD et Thinsulate dans le pilier A (attention à l'airbag)​

Piliers B (centraux)

Application de quelques chutes de CLD sur le pilier - plus pour le principe qu'autre chose, vu que le pilier est rempli de mousse d'usine. Vu que le plilier soutient les ceintures de sécurité, il est impossible d’ajouter quelque chose d’autre.

Voir la pièce jointe 3869
CLD sur le pilier B​

Durées hors démontage/remontage

30 mn (CLD) + 2h (feutre) pour le toit
5 mn (CLD) + 40 mn (Thinsulate) pour les piliers A
10 mn (CLD) pour les piliers B

Réalisation 2/3 - plancher et coffre

Plancher avant

Nous avons initialement enlevé les feutres et mousses d’origine, ainsi que les conduits d’aération en plastique, pour pouvoir installer les plaques de CLD (7 utilisées en comptant également la partie verticale sous le siège arrière). Seul le feutre tout à l’avant, en dessous du tableau de bord, a été laissé en place.

Il n’y a pas beaucoup de place pour mettre du CLD, Toyota a déjà installé un équivalent (sans couche d’alu) un peu partout. Après 6 ans, le matériau d’origine s’effrite légèrement par endroits. Le principal endroit où on a mis du CLD est de chaque côté du tunnel de « transmission » (qui abrite en fait le pot d’échappement).


Les poutres transversales ont été remplies de Thinsulate autant que possible (une partie sont déjà remplies de mousse expansive d'usine).

Voir la pièce jointe 3880
Thinsulate dans les poutres​

L’aération, le polystyrène et le feutre d’origine ont été ré-installés, et par-dessus on a posé les plaques de CCF+MLV. A l’avant, on l'a poussé au maximum sous le tableau de bord, même si ça ne va pas très loin. Les plaques sont simplement posées au sol, pas fixées, et pas collées entre elles non plus contrairement au plan initial (trop de travail et une épaisseur supplémentaire pour la couche MLV qui devait faire la jonction ; on craignait que la moquette pré-formée se gondole ou se boursoufle). Des coupes ont été faites dans les plaques pour différents besoins (passer sous les pédales, plis, aérations, etc.).


Dans un premier temps, les poutres transversales n’ont pas été couvertes par du CCF+MLV, puisqu’en théorie elles sont bien découplées de la tôle résonnante du plancher. Cependant, pour conserver la même élévation du sol partout, nous avons décidé de les couvrir également au maximum. Sur la surface du haut, il a fallu pratiquer des découpes pour laisser passer les fixations des sièges et de l’amplificateur - il est important d’éviter de prendre l’épaisseur du matériau dans les filetages, parce qu’après un certain temps il se tasse, et il faudrait resserrer toutes les vis.

Voir la pièce jointe 3900 Voir la pièce jointe 3901 Voir la pièce jointe 3902
Couverture des poutres transversales avec du CCF+MLV​

Les plaques de CCF+MLV ont juste la bonne dimension (90x60 cm) pour faire chacun des côtés ; il faut ensuite ajouter une bande découpée pour le milieu juste derrière l’accoudoir central. Idéalement il faudrait pouvoir couvrir le dessus du tunnel lui-même, mais il y aurait trop de choses à démonter.

Après ça, on a pu remettre la moquette d’origine, qui est rentrée assez facilement. On ne l’a pas fixée immédiatement parce qu’on devait encore faire la partie arrière. En revanche on a pu remonter déjà le tableau de bord, l’amplificateur et les sièges avant.

Plancher sous siège arrière

Seules 3 plaques de CLD sont rentrées sur cette partie, entre les différents éléments techniques (ceintures, câbles haute tension etc.) et le matériaux amortissant d’origine.


Il y a de nombreuses vis (siège, support ceinture, etc.) qui doivent passer à travers le CCF+MLV. Pour positionner au mieux les différentes pièces au-dessus du matériau, on a utilisé une technique intelligente :) On visse toutes les vis qui devront dépasser, on positionne la pièce de CCF+MLV à l’endroit où elle doit aller et on la martèle à l’emplacement de chacune des vis. De cette manière, les têtes des vis découpent des trous correspondant à leur emplacement, et on n’a plus qu’à positionner au-dessus les pièces qui doivent y être fixées pour tracer et découper leur emplacement.


Le résultat est une couche qui couvre un maximum du plancher et d’où dépassent les différents éléments techniques. On peut déjà à ce stade revisser les différents éléments au-dessus de la couche de CCF+MLV, puis remonter le siège arrière (dossier puis assise).

Voir la pièce jointe 3920
Résultat : une couche de CCF+MLV​

Coffre (plancher, côtés et passages de roue arrière)

Dans le coffre on commence comme toujours par le CLD : 9 plaques sur le plancher du coffre (on pourrait en mettre une dizaine sans doute) et 4 sur les côtés, en remontant au maximum sous le pli de la tôle.

Voir la pièce jointe 3922 Voir la pièce jointe 3923
Application du CLD sur le coffre (fond + côtés)​

Pour le CCF+MLV, on couvre le max de surface « façon puzzle » : on découpe des pièces de différentes formes et on les assemble pour faire une couche la plus continue possible. Les pièces à l’horizontale n’ont pas besoin d’être collées parce qu’elles sont tenues par les différents objets qui seront posés dessus (roue de secours, bac du sous-coffre) ; en revanche les pièces verticales (passage de roue, tôle des côtés du coffre) sont collées à la carrosserie. Pour les côtés, le CCF+MLV est posé jusqu’au plus haut possible, quasiment tout en haut du panneau de tôle. Admirez en passant la qualité du travail de conception et découpe des pièces qui s’assemblent en 3D :) On en profite pour bourrer du Thinsulate dans les différentes cavités, principalement au-dessus du passage de roue.


Le morceau de mousse blanche d’origine qui servait de support à la roue de secours est retiré ; le CCF+MLV assure la même fonction efficacement. On peut ensuite procéder au remontage du coffre.

Durées hors démontage/remontage

Plancher complet : 1h (CLD) + 3h30 (MLV à l'avant) + 2h (MLV à l'arrière)
Coffre : 45 mn (CLD) + 15 mn (Thinsulate) + 3h30 (CCF+MLV)

Réalisation 3/3 - hayon et portières

Hayon

Une des parties les plus simples : on remplit les différentes cavités de Thinsulate, puis on couvre avec du scotch aluminium pour éviter les fuites du matériaux. Évidemment, une fois que nous avons tout bien recouvert de scotch, nous nous sommes aperçu qu'il ne faut pas tout scotcher et laisser un peu de volume libre dans les deux cavités qui se trouvent aux extrémités pour faire rentrer les poignées intérieures du coffre.

Voir la pièce jointe 3940 Voir la pièce jointe 3941
Thinsulate et (trop de :)) scotch sur le hayon​

Portières

On applique 8 plaques de CLD par porte, toutes sur l’intérieur de la tôle extérieure, de façon à avoir une couche quasiment continue, en s’assurant que la tôle proche de la poignée est bien couverte. Le CLD est posé depuis le fond de la portière vers soi ; pour fixer les plaques du fond, sans visibilité et avec peu de place, on détache le plastique de protection du côté éloigné, on pose la plaque pour la faire adhérer sur cette partie exposée, puis on retire le plastique par le dessous tout en aplatissant la plaque contre la tôle.


Une fois le CLD posé, on met une ligne de corde de butyle sur toute la longueur de la barre anti-intrusion contre la tôle extérieure. Enfin, on met quelques chutes de CLD sur la tôle intérieure (sur son côté intérieur histoire de ne pas les voir - même les parties invisibles doivent être soignées :)).

Voir la pièce jointe 3945 Voir la pièce jointe 3946
Corde de butyle sur la basse anti-intrusion

Sur les portières avant, on a mis les coques Alpine pour boucher les trous des portières ; ça se colle avec une corde de butyle fournie. Sur les coques elles-même, on a posé un peu de CLD pour éviter qu'elles vibrent. Ensuite, recollage du pare-vapeur sur le butyle d’origine.

Voir la pièce jointe 3950 Voir la pièce jointe 3951 Voir la pièce jointe 3952 Voir la pièce jointe 3953
Coques Alpine (détail du butyle servant à les fixer au bord des ouvertures)​

Le plan initial prévoyait une couche de CCF+MLV sur les garnitures de platiques ; cependant, vu le poids élevé du matériau, on s'est dit qu'à la longue les charnières souffriraient trop, et on est parti sur une solution moins lourde.

Sur les garnitures en plastique des portes arrière on place une couche de feutre et une couche de Thinsulate, à l’avant seulement une couche de feutre (les deux ne passent pas en épaisseur). Le feutre et le Thinsulate tiennent sans colle grâce aux découpes qui permettent de faire passer les clips. En revanche les deux couches de feutre et Thinsulate sont reliées entre elles avec du scotch pour faciliter le remontage du panneau.


Une fois les portières remontées, on s’est aperçus que dans notre hâte, on a oublié de remettre les morceaux de mousse expansée initiaux ainsi qu’un cache en plastique. ll va y avoir une séance de rattrapage d’ici peu…

Les portières marquent la fin du projet… En sachant qu’il était aussi prévu d’installer le kit de miroirs rabattables, mais faute de temps cette partie a été zappée.

Durées hors démontage/remontage

Hayon : 45 mn (Thinsulate)
Portières : 3h (CLD) + 2h (feutre et Thinsulate)

Le projet

Avec le recul, je me rends compte que j'ai très largement sous-estimé le temps nécessaire pour le travail. Je pensais que 6 jours seraient largement suffisants pour tout, mais on n'a pas eu le temps de remplacer les rétros et de régler le problème de l'antenne FM. On a tenu dans les six jours seulement grâce à la grande expérience de mon père, qui a travaillé beaucoup plus vite que je l'espérais. Raisonnablement j'aurais du compter facilement 7 ou 8 jours de travail.

Les matériaux

Le Dodomat Pro Barrier (combiné CCF+MLV) est excellent : il se coupe très facilement au couteau, se moule très bien sur les différentes formes courbes, se colle facilement, et semble très efficace en terme de bruit. Il a une odeur mais elle disparaît au bout de quelques heures. Comme les portes ont été faites uniquement au feutre et au Thinsulate, presque la moitié de la quantité achetée n’a pas servi.

Le Dodomat MLV n’a pas servi du tout, initialement il était prévu de l’utiliser pour faire des jointures entre les plaques de Pro Barrier mais en pratique ça s’est avéré inutilement compliqué. Il est évidemment impossible de dire si le résultat aurait été encore meilleur avec :) Idem du coup pour la glu HH-66 spécial vinyle, elle n’a pas servi. Enfin, le scratch non plus n’a pas été utilisé, les plaques de CCF+MLV ont été soit posées soit collées avec une glu achetée ad-hoc.

Le CLD, lui, s’est avéré excellent ; sans odeur, il colle parfaitement y compris aux courbes et semble efficace pour la fonction d'amortissement. Pour le coup, j’aurais du en prendre plus, en particulier pour en ajouter dans le coffre ; une petite dizaine de plaques supplémentaires aurait été utile.

Idem pour la corde de butyle (c'est le même matériau à la base), il se travaille facilement ; difficile à dire s'il est efficace faute de comparaison.

Le Thinsulate a moins servi que prévu, principalement pour les portes arrières, le hayon et pour remplir toutes les cavités possibles. En revanche, le feutre, qui n’était pas dans le plan initial, a beaucoup servi. Avec le recul, il aurait été possible de mettre une seconde couche sur le toit (gain difficile à estimer).

La colle achetée sur place a été très efficace, même si son odeur a mis une semaine à disparaître.

Pour finir, le scotch alu de Dodomat a été une déception : il est plus fin et moins résistant qu’une feuille d’alu de cuisine. Il a fait son office mais il ne supporte aucune contrainte.

Les quantités

Les quantités suivantes ont été réellement utilisées (estimation) et sont à comparer avec les estimations du plan initial à la page 2 de cet article :
  • toit : 14 plaques CLD, environ 1,5 m2 de feutre
  • piliers A : une petite chute de CLD, quelques dizaines de cm2 de Thinsulate, scotch alu
  • piliers B : 1 plaque de CLD
  • plancher conducteur et passager avant : 7 plaques de CLD, 5 plaques de CCF+MLV, quelques dizaines de cm2 de Thinsulate
  • plancher sous siège arrière : 3 plaques de CLD, 2,5 plaques de CCF+MLV
  • plancher du coffre : 9 plaques de CLD, 3 plaques de CCF+MLV
  • côtés du coffre : 4 plaques de CLD, 2 plaques de CCF+MLV, scotch alu
  • hayon : 0,5 m2 de Thinsulate, scotch alu
  • portières : 32 plaques de CLD, rouleur presque complet de corde butyle, 1,5 m2 de Thinsulate (portières arrière seulement), 3 m2 feutre, bouchons de porte Alpine
En commandant uniquement ce qui a été réellement utilisé (pas de MLV, un peu moins de CCF+MLV, un sachet de Thinsulate en moins), il aurait été possible de s’en tirer 400 à 500 € moins cher. Si c'est un mauvais point sur l'aspect argent, ça signifie aussi que par rapport au plan initial, le surpoids est largement plus faible : « seulement » 35-40 kg au total au lieu des presque 80 kg prévus. La surconsommation doit être d'environ 0,1 l aux 100 km, mais c'est difficile à mesurer.

Les résultats

En négatif :
  • j’ai fait deux griffes mineures sur quelques plastiques lors du démontage/remontage ; rien de catastrophique mais c’est toujours désagréable.
  • six jours de travail !

En positif :
  • globalement le niveau sonore dans la voiture a beaucoup diminué !
  • le bruit de roulement est très largement affaibli :
    • à 80 km/h sur une route de bonne qualité on n’a quasiment aucun bruit
    • à 120 km/h sur autoroute on a surtout le bruit du vent sur les vitres, et très peu ou pas de bruit de roulement
    • les routes à revêtement bruyant font autant ou moins de bruit que les portions de route lisse avant l'insonorisation
    • sur route mouillée, on n'entend plus du tout le bruit de "décollement" du pneu mouillé
  • le bruit de moulinage du moteur est très largement estompé, le moteur semble beaucoup plus civilisé même pied au plancher. On a en fait l’impression qu'il est plus "loin", et la Prius sonne beaucoup plus comme une voiture "normale" (les passagers non avertis ne s'inquiètent plus parce que le moteur s'emballe :))

  • l'amortissement (CLD+corde butyle) est très efficace :
    • les portières font un beau bruit mat à la fermeture - le changement est le plus spectaculaire à l’arrière
    • le verrouillage des portières est passé de KLONNNK à clouch:) ; il arrive qu'en verrouillant je ne sois pas sur que c'est fait faute de bruit
    • on n'entend quasiment plus l'ouverture de la trappe à essence depuis l'intérieur (la première fois j'ai tiré à plusieurs reprises sur la commande...)

  • le feutre et Thinsulate jouent très bien le rôle d'absorbant
    • on n'a quasiment pas d'écho dans l'habitacle ; à l'arrêt, après avoir fermé les portières, certains passagers ont parlé de "chambre anéchoïque" ou "absence bizarre de bruit" ; en fait c'est l'absence d'écho et de réverbération qui se fait remarquer
    • on n'a plus besoin d'élever la voix pour se faire entendre en roulant normalement, et un autre collègue m'a fait remarquer qu'on ne se faisait plus répéter ("hein", "quoi", "comment" ont disparu du vocabulaire, sauf pour exprimer la surprise :))
    • sur autoroute on n'a plus le réflexe de se retourner pour entendre le passager arrière

  • la musique sonne mieux ; je n'envisage plus de changer l'installation audio d'origine

  • il n'y a eu quasiment aucun dégât :
    • tous les ajustements des garnitures intérieures semblent aussi fermes, voire plus, qu’au début
    • (à ma suprise) aucun clip n’a cassé lors du démontage/remontage
    • aucun bruit parasite n'est apparu ou n'est devenu plus audible après les travaux

  • globalement la voiture semble beaucoup plus "solide", elle se comporte comme un bloc plein plutôt que comme une caisse vide - c'est difficile à décrire parce que c'est une question de ressenti. Typiquement les trous dans la chaussée semblent mieux absorbés et font moins résonner la coque de la voiture. Il faut aussi savoir que j’ai profité du projet pour remplacer les renforts du châssis par ceux de la version MC, ça peut avoir une influence.
Le projet n'a pas transformé la Prius en Rolls, mais ce n'est plus une Prius non plus. Il est difficile de comparer avec d'autres voitures, surtout des hybrides, peut-être lors d'un prochain rassemblement ?
Le bilan est donc extrêmement positif, je suis très satisfait d’avoir entrepris tout ça et je compte maintenant conserver la voiture encore quelques années pour en profiter à fond :) Prochaine étape : faire couvrir les vitres de film... Le combat n'est jamais terminé !

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