LA DIRECTION
LA DIRECTION
1 – DÉFINITION
La direction permet de guider le véhicule, en ligne droite comme en virage ou sur les roues
directrices.
On distingue deux genres de direction:
Direction à boîtier Direction à crémaillère
En tournant le volant à droite ou à gauche, le
conducteur fait pivoter la bielle pendante en
arrière ou en avant grâce au renvoi d'angle
contenu dans le boîtier de direction.
La bielle pendante tire ou pousse la barre de
connexion qui fait pivoter de La roue
gauche, en agissant sur le levier de
commande de fusée
La roue droite pivote dans le même sens que
la gauche grâce aux leviers de fusée et à la
barre d'accouplement.
Inconvénient: Manque de sensibilité et de
précision.
Le volant fait tourner un pignon par
l'intermédiaire du tube de direction qui doit
être articulé.
Ce pignon peut déplacer la crémaillère d'un
côté ou de l'autre.
La crémaillère est reliée aux leviers par des
biellettes qui permettent le débattement en
hauteur des roues.
Les biellettes sont parfois fixées au milieu
de la crémaillère et non à chaque bout.
Avantages : précise, faible prix de revient.
Inconvénients : réversible, faible
démultiplication.
2 - ARTICULATION
Pour permettre les débattements dans plusieurs directions, les articulations se font, le plus
souvent, par rotule.
Autrefois, les boîtiers à rotule étaient démontables. Actuellement, sur beaucoup de véhicules,
on change l'ensemble.
3 - EPURE DE JEANTAUD
Pour ne pas déraper en virage, il faut que les 4 roues de la voiture tournent autour d'un même
point, donc que les axes des roues se rejoignent au même point situé en prolongement de
l'essieu arrière dont les roues ne pivotent pas.
On voit que la roue qui est à l'intérieur du virage pivote d'un plus grand angle que la roue qui
est à l'extérieur
Pour que les roues se mettent en bonne position, en virage, Jeantaud s'est aperçu qu'il fallait,
en ligne droite, que les prolongements des deux leviers de fusée se rejoignent au milieu de
l'essieu arrière.
De nos jours, l'épure de Jeantaud n'est pas respecté exactement, les axes ont plutôt tendances à
se rejoindre un peu en avant de l'essieu arrière.
4 - BOITIER DE DIRECTION
On rencontre surtout deux types de boîtier de direction :
a) Vis globique et galet tournant
¾ Quand le tube de direction fait tourner la vis
globique, le galet suit les filets de celle-ci et
fait pivoter son levier qui est solidaire de la
bielle pendante.
¾ La vis est globique pour que le galet n'échappe
pas quand la bielle pendante pivote.
¾ Le galet tourne avec les filets et n'oppose donc
pas de résistance en rotation : la direction est
plus douce.
b) Vis et écrou
¾ L'écrou ne peut pas tourner, car il est relié par
une articulation à un levier solidaire de la bielle
pendante.
¾ Donc, quand le tube de direction fait tourner la
vis, l'écrou se déplace sur celle-ci et fait pivoter
la bielle pendante.
¾ Pour diminuer les frottements, les filets de la vis
et de l'écrou sont remplacés par des chemins où
roulent des billes.
Ce mécanisme, comme le précédent, est contenu
dans un carter qui comporte les systèmes permettant
ses réglages et qui est rempli d'huile E P.
5 - CREMAILLERE
Les crémaillères, également, sont contenues
dans des carters. Mais ceux-ci contiennent de la
graisse. Le rattrapage du jeu entre crémaillère
et pignon est assuré par poussoir et ressort.
6 - QUALITE DE LA DIRECTION
Une direction doit être précise, c'est-à-dire avoir le moins de jeu possible pour obéir
exactement au volant.
Elle ne doit pas être trop démultipliée, c'est-à-dire qu'on ne doit pas être obligé de tourner
beaucoup le volant quand on veut tourner : on dit alors que la direction est directe.
Elle doit être irréversible, c'est-à-dire que le chauffeur ne doit pas sentir dans le volant les
réactions au sol sur les roues : le chauffeur doit pouvoir faire tourner les roues facilement.
Mais les irrégularités du sol, réagissant sur les roues doivent avoir du mal à faire tourner le
volant.
Pour qu'une direction soit irréversible, les constructeurs ont trois possibilités :
¾ la démultiplier, mais nous avons vu que cela complique la conduite si la démultiplication
est trop importante,
¾ calculer l'orientation des filets de vis dans le boîtier de direction,
¾ utiliser une direction assistée. Dans ce cas-là, ce n'est pas la force du conducteur qui fait
tourner les roues. Il ne fait que commander une autre force (hydraulique) qui fera le travail
à sa place et qui évite une démultiplication importante.
7 - DIRECTION ASSISTEE
7.1 - Rôle
La direction assistée est destinée à :
¾ diminuer l'effort physique du conducteur sur le volant lors
des manœuvres de changement de direction du véhicule,
limiter le rapport de démultiplication, fournir une assistance
importante dans les manœuvres de parking,
¾ limiter l'assistance à vitesse élevée ou sur verglas permettant
ainsi une bonne stabilité directionnelle du véhicule,
¾ maintenir un contrôle mécanique de la direction en cas de
défaillance du système d'assistance.
7.2 - Description
Le système d'assistance se compose :
¾ d'un réservoir placé au-dessus d'une pompe,
¾ cette pompe est entraînée en rotation par le moteur et fournit un débit d'huile
proportionnel à la vitesse de rotation,
¾ d'un régulateur destiné à réguler la pression d'huile en dérivant éventuellement une partie
du débit, ceci en fonction des conditions de fonctionnement,
¾ d'une valve rotative commandée à la fois
- par le volant de direction,
- par le pignon de crémaillère.
Elle permet de diriger l'huile haute d'un côté ou de l'autre du piston d'un vérin selon le sens de
sollicitation du volant.
Ce vérin est intégré au boîtier de crémaillère.
Schéma de principe général
7.3 - Principe de fonctionnement
7.3.1 - Position neutre
La valve est en position neutre lorsque le
volant n'est pas manœuvré, quelle que soit
l'orientation des roues (ligne droite ou non).
En position neutre, la valve rotative fait
communiquer chaque côté du piston du vérin
avec le refoulement de la pompe et avec le
retour au réservoir. La pompe fonctionne en
circuit fermé.
Les résistances à l'écoulement donnent une
pression de 2 à 3 bars de chaque côté du piston.
L'écoulement de l'huile est relié à la vitesse de
rotation de la pompe.
7.3.2 - Position de sélection
La valve rotative est en position de sélection lorsque le volant est manœuvré. Dans ce cas, la
valve rotative :
¾ coupe la communication de la chambre du vérin côté sélectionné avec le réservoir celle-ci
subit alors uniquement le refoulement de la pompe,
¾ coupe la communication de l'autre chambre avec le refoulement cette dernière est alors
reliée uniquement au réservoir.
La pompe ne fonctionne plus en circuit fermé ; la pression monte en fonction de la résistance
rencontrée par le piston du vérin pour se déplacer.
L'huile sous pression qui est canalisée vers un côté du vérin provoque son déplacement ; la
colonne d'huile du côté opposé est alors refoulée vers le réservoir.
Dans ces conditions, la pression peut atteindre 100 bars en assistance maximum.
7.4 - Phases de fonctionnement
7.4.1 En ligne droite
1 – Barre de torsion
2 – Rotor
3 - Distributeur 7.4.2 Braquage à gauche
7.4.3 Braquage à droite
1 – DÉFINITION
La direction permet de guider le véhicule, en ligne droite comme en virage ou sur les roues
directrices.
On distingue deux genres de direction:
Direction à boîtier Direction à crémaillère
En tournant le volant à droite ou à gauche, le
conducteur fait pivoter la bielle pendante en
arrière ou en avant grâce au renvoi d'angle
contenu dans le boîtier de direction.
La bielle pendante tire ou pousse la barre de
connexion qui fait pivoter de La roue
gauche, en agissant sur le levier de
commande de fusée
La roue droite pivote dans le même sens que
la gauche grâce aux leviers de fusée et à la
barre d'accouplement.
Inconvénient: Manque de sensibilité et de
précision.
Le volant fait tourner un pignon par
l'intermédiaire du tube de direction qui doit
être articulé.
Ce pignon peut déplacer la crémaillère d'un
côté ou de l'autre.
La crémaillère est reliée aux leviers par des
biellettes qui permettent le débattement en
hauteur des roues.
Les biellettes sont parfois fixées au milieu
de la crémaillère et non à chaque bout.
Avantages : précise, faible prix de revient.
Inconvénients : réversible, faible
démultiplication.
2 - ARTICULATION
Pour permettre les débattements dans plusieurs directions, les articulations se font, le plus
souvent, par rotule.
Autrefois, les boîtiers à rotule étaient démontables. Actuellement, sur beaucoup de véhicules,
on change l'ensemble.
3 - EPURE DE JEANTAUD
Pour ne pas déraper en virage, il faut que les 4 roues de la voiture tournent autour d'un même
point, donc que les axes des roues se rejoignent au même point situé en prolongement de
l'essieu arrière dont les roues ne pivotent pas.
On voit que la roue qui est à l'intérieur du virage pivote d'un plus grand angle que la roue qui
est à l'extérieur
Pour que les roues se mettent en bonne position, en virage, Jeantaud s'est aperçu qu'il fallait,
en ligne droite, que les prolongements des deux leviers de fusée se rejoignent au milieu de
l'essieu arrière.
De nos jours, l'épure de Jeantaud n'est pas respecté exactement, les axes ont plutôt tendances à
se rejoindre un peu en avant de l'essieu arrière.
4 - BOITIER DE DIRECTION
On rencontre surtout deux types de boîtier de direction :
a) Vis globique et galet tournant
¾ Quand le tube de direction fait tourner la vis
globique, le galet suit les filets de celle-ci et
fait pivoter son levier qui est solidaire de la
bielle pendante.
¾ La vis est globique pour que le galet n'échappe
pas quand la bielle pendante pivote.
¾ Le galet tourne avec les filets et n'oppose donc
pas de résistance en rotation : la direction est
plus douce.
b) Vis et écrou
¾ L'écrou ne peut pas tourner, car il est relié par
une articulation à un levier solidaire de la bielle
pendante.
¾ Donc, quand le tube de direction fait tourner la
vis, l'écrou se déplace sur celle-ci et fait pivoter
la bielle pendante.
¾ Pour diminuer les frottements, les filets de la vis
et de l'écrou sont remplacés par des chemins où
roulent des billes.
Ce mécanisme, comme le précédent, est contenu
dans un carter qui comporte les systèmes permettant
ses réglages et qui est rempli d'huile E P.
5 - CREMAILLERE
Les crémaillères, également, sont contenues
dans des carters. Mais ceux-ci contiennent de la
graisse. Le rattrapage du jeu entre crémaillère
et pignon est assuré par poussoir et ressort.
6 - QUALITE DE LA DIRECTION
Une direction doit être précise, c'est-à-dire avoir le moins de jeu possible pour obéir
exactement au volant.
Elle ne doit pas être trop démultipliée, c'est-à-dire qu'on ne doit pas être obligé de tourner
beaucoup le volant quand on veut tourner : on dit alors que la direction est directe.
Elle doit être irréversible, c'est-à-dire que le chauffeur ne doit pas sentir dans le volant les
réactions au sol sur les roues : le chauffeur doit pouvoir faire tourner les roues facilement.
Mais les irrégularités du sol, réagissant sur les roues doivent avoir du mal à faire tourner le
volant.
Pour qu'une direction soit irréversible, les constructeurs ont trois possibilités :
¾ la démultiplier, mais nous avons vu que cela complique la conduite si la démultiplication
est trop importante,
¾ calculer l'orientation des filets de vis dans le boîtier de direction,
¾ utiliser une direction assistée. Dans ce cas-là, ce n'est pas la force du conducteur qui fait
tourner les roues. Il ne fait que commander une autre force (hydraulique) qui fera le travail
à sa place et qui évite une démultiplication importante.
7 - DIRECTION ASSISTEE
7.1 - Rôle
La direction assistée est destinée à :
¾ diminuer l'effort physique du conducteur sur le volant lors
des manœuvres de changement de direction du véhicule,
limiter le rapport de démultiplication, fournir une assistance
importante dans les manœuvres de parking,
¾ limiter l'assistance à vitesse élevée ou sur verglas permettant
ainsi une bonne stabilité directionnelle du véhicule,
¾ maintenir un contrôle mécanique de la direction en cas de
défaillance du système d'assistance.
7.2 - Description
Le système d'assistance se compose :
¾ d'un réservoir placé au-dessus d'une pompe,
¾ cette pompe est entraînée en rotation par le moteur et fournit un débit d'huile
proportionnel à la vitesse de rotation,
¾ d'un régulateur destiné à réguler la pression d'huile en dérivant éventuellement une partie
du débit, ceci en fonction des conditions de fonctionnement,
¾ d'une valve rotative commandée à la fois
- par le volant de direction,
- par le pignon de crémaillère.
Elle permet de diriger l'huile haute d'un côté ou de l'autre du piston d'un vérin selon le sens de
sollicitation du volant.
Ce vérin est intégré au boîtier de crémaillère.
Schéma de principe général
7.3 - Principe de fonctionnement
7.3.1 - Position neutre
La valve est en position neutre lorsque le
volant n'est pas manœuvré, quelle que soit
l'orientation des roues (ligne droite ou non).
En position neutre, la valve rotative fait
communiquer chaque côté du piston du vérin
avec le refoulement de la pompe et avec le
retour au réservoir. La pompe fonctionne en
circuit fermé.
Les résistances à l'écoulement donnent une
pression de 2 à 3 bars de chaque côté du piston.
L'écoulement de l'huile est relié à la vitesse de
rotation de la pompe.
7.3.2 - Position de sélection
La valve rotative est en position de sélection lorsque le volant est manœuvré. Dans ce cas, la
valve rotative :
¾ coupe la communication de la chambre du vérin côté sélectionné avec le réservoir celle-ci
subit alors uniquement le refoulement de la pompe,
¾ coupe la communication de l'autre chambre avec le refoulement cette dernière est alors
reliée uniquement au réservoir.
La pompe ne fonctionne plus en circuit fermé ; la pression monte en fonction de la résistance
rencontrée par le piston du vérin pour se déplacer.
L'huile sous pression qui est canalisée vers un côté du vérin provoque son déplacement ; la
colonne d'huile du côté opposé est alors refoulée vers le réservoir.
Dans ces conditions, la pression peut atteindre 100 bars en assistance maximum.
7.4 - Phases de fonctionnement
7.4.1 En ligne droite
1 – Barre de torsion
2 – Rotor
3 - Distributeur 7.4.2 Braquage à gauche
7.4.3 Braquage à droite
Commentaires
Enregistrer un commentaire