M15 : Diagnostic d’un système de Suspension et de Direction Partie 2 : Diagnostic d’un système de Direction Table des matières A. Les bases de la direction Types de construction
B. Géométrie de roues Empattement Voie
Parallélisme Différence d'angle de braquage
Carrossage Déport de l'axe de pivot La chasse
C. Réglage de la géométrie sur banc informatisé Travaux préparatoires Mesure initiale
Documentation et réglage
D. Questions de révision révision E. Boitier de direction F. Systèmes de direction G. Servodirection à crémaillère H. Servodirection électrohydraulique électrohydraulique Servotronic Servotronic I. Servodirection électrique (Servoelectric) J. Direction active K. Questions de révision
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A. Les bases bases de la direction direction Les pièces principales de la direction d'un véhicule automobile sont (illustration 1) :
Volant Mécanisme de direction Biellettes d'accouplement Barre d'accouplement Colonne de direction
Illustration 1 : Pièces principales de la direction Fonctions Commander l'orientation des roues avant. Rendre possible des angles de braquage différents. Amplifier et transmettre le couple de la force musculaire exercée sur le volant.
Types de construction
Direction à bogie Direction à fusée Direction à bogie Lors du braquage, les roues directrices pivotent autour d'un seul point de rotation. A cause de la diminution de la surface entre les points de contact des quatre roues et la chaussée, le risque de basculement augmente. La direction à bogie est généralement utilisée sur les remorques à deux essieux. Elle est facile à manœuvrer.
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Illustration 2 : Direction à bogie et direction à fusée
Direction à fusée Chaque roue pivote sur son propre axe de rotation. Celui-ci est relié aux points supérieurs et inférieurs de la suspension (ill. 2, p. 438) ou à l'axe de fusée. La direction à fusée est utilisée sur tous les véhicules automobiles à deux essieux et plus. Lors du braquage, la surface entre les points de contact des quatre roues et la chaussée reste pratiquement constante.
Comportement des roues en virage En virage, chaque roue directrice doit pouvoir suivre son propre rayon de braquage sans subir les contraintes de l'autre dont le rayon est différent. Plus le rayon du virage est petit, plus !angle de braquage doit être grand. Etant donné que, sur les véhicules à deux essieux, les roues situées du côté intérieur du virage suivent un rayon plus petit que celles situées du côté extérieur du virage, elles doivent braquer davantage. Le trapèze de direction permet d'obtenir cette différence de braquage.
Principe d'Ackermann. Selon ce principe, les roues avant étant braquées, le prolongement des lignes d'axe des fusées doit croiser au même point le prolongement de la ligne d'axe de l'essieu arrière. Les voies circulaires suivies par chaque roue avant et arrière ont alors un centre de rotation commun (ill. 3).
Illustration 3: Direction à fusée et angles de braquage différents
Trapèze de direction Il est formé par la barre d'accouplement, les deux biellettes d'accouplement et la ligne d'axe reliant les axes de pivotement des fusées (ill. 4). Sachant que la roue située du côté intérieur du virage doit braquer davantage que celle située du côté extérieur, le trapèze de direction permet d'obtenir des angles de braquage différents sur les roues avant.
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Cet effet est obtenu par l'inclinaison des biellettes d'accouplement (ill. 4). Lorsque le véhicule est en ligne droite, le prolongement des biellettes croise le centre de l'essieu arrière (épure de Jeantaud).
Illustration 4 : Trapèze de direction
Timonerie de direction Fonctions
Transmission aux roues avant des mouvements exercés sur le mécanisme de direction. Guidage des roues sur une trajectoire précise.
Pièces principales Barre(s) d'accouplement, rotules de direction, biellettes d'accouplement, éventuellement levier de direction et barre de direction.
Essieu avant rigide. Sur les véhicules utilitaires, le mécanisme de direction est généralement un boîtier de direction avec écrou à circulation de billes. Le mouvement est transmis par le bras du boîtier de direction à la barre de direction, au levier de direction et aux biellettes d'accouplement. Celles-ci sont reliées par des rotules de direction à la barre d'accouplement constituée d'une seule pièce (iIIustration 1).
Illustration 1 : Essieu rigide à barre d’accouplement d’une pièce
B. Géométrie de roues 1. Empattement L'empattement est la distance entre l'axe des r roues avant et l'axe des roues arrière (iIIustration. 2). Illustration 2 : Empattement
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2. Voie La voie est la distance, mesurée au sol, entre les axes des roues d'un même essieu (iIIustration. 3).
Illustration 3 : Voie
L'empattement multiplié par la voie donne la surface au sol des points de contact des quatre roues.
3. Parallélisme Le parallélisme est la différence de voie A – B, mesurée à la hauteur de l'axe de la roue.
entre l'avant et l'arrière des roues d'un même essieu,
Le parallélisme est mesuré à la hauteur du centre de la roue, d'un rebord de jante à l'autre, et peut être indiqué pour les deux roues aussi bien en millimètres qu'en degrés On distingue:
le parallélisme positif (pincement) le parallélisme nul le parallélisme négatif (ouverture)
Parallélisme positif (Pincement) : I2 – I1 > 0 Il est utilisé dans le cas d'une propulsion et d'un déport de l'axe de pivot positif. Dans ce cas, les roues ont tendance à braquer vers l'extérieur en raison de la force de résistance au roulement.
Parallélisme nul : I2 – I1 = 0
Parallélisme négatif (Ouverture) : I2 – I1 < 0 Il est utilisé dans le cas d'une traction et d'un
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déport de l'axe de pivot positif. Les roues ont tendance à braquer vers l'intérieur en raison de la force motrice.
Les différents angles de la géométrie sont harmonisés afin d'atteindre les objectifs suivants:
bon comportement pendant et après les virages; bonne tenue de cap en ligne droite; usure réduite des pneus; compensation des jeux de guidage des roues; peu ou pas de flottement des roues.
4. Différence d'angle de braquage L'angle de braquage a de la roue intérieure au virage est plus grand que celui de la roue extérieure au virage (ill. 3, Direction à fusée et angles de braquage différents ).
En cas de problème, le contrôle du trapèze de direction permet de détecter d'éventuels éléments de direction qui seraient pliés. La mesure des angles de braquage s'effectue par comparaison sur des plateaux pivotants. On braque successivement chaque roue à l'extérieur de 20° et on compare l'angle de braquage de la roue intérieure (p. ex. 22°). Afin d’optimiser les caractéristiques du comportement d’un véhicule, à savoir sa stabilité de trajectoire, son déplacement en ligne droite, sa tenue de route et sa tendance au flottement des roues, il faut harmoniser la géométrie du carrossage, de l’inclinaison de l’axe du pivot, du déport de pivot et de la chasse. On réduit ainsi au maximum l’usure des pneus.
5. Carrossage Le carrossage est l'inclinaison de la roue par rapport à la verticale, dans le sens transversal du véhicule (ill.1)
L'angle de carrossage y est indiqué en degrés et en minutes. On distingue:
le carrossage positif le carrossage négatif
5.1 Carrossage positif. Le haut de la roue est incliné vers l'extérieur du véhicule. Un carrossage positif induit un effet de dérive. Pour cette raison, la roue tend à s'orienter vers l'extérieur. Le carrossage positif stabilise la direction, diminue l'effort de braquage et déleste le roulement.
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Plus le carrossage positif est important, moins la tenue de route en virage sera bonne.
5.2 Carrossage négatif. Le haut de la roue est incliné vers l’intérieur du véhicule. En raison de l’effet de dérive, la roue a tendance à s’orienter vers l’intérieur. Un carrossage négatif améliore la tenue de route en virage mais a pour effet d'augmenter l'usure des pneus à l'intérieur de la bande de roulement. La plus part des véhicules automobiles ont, un carrossage allant de : - 1 à + 30'. Des différences de ± 30' sont admises.
Illustration 1 : carrossage positif et négatif L'axe de pivot passe par le point supérieur et inférieur de pivotement du moyeu de la roue. L'inclinaison de l'axe du pivot additionnée à celle du carrossage forment un angle dont la valeur reste constante dans tous les cas (angle inclu). Si l'angle d'inclinaison du pivot ô diminue, l'angle de carrossage augmente et viceversa. Dans le cas d'un déport positif de l'axe de pivot, l'inclinaison de l'axe de pivot produit le soulèvement de l'avant du véhicule lors du braquage des roues. Le poids du véhicule provoque un point de retour automatique des roues braquées pour la conduite en ligne droite.
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Illustration 2 : Inclinaison de l’axe de pivot
Illustration 3 : Déport positif de l’axe de pivot
6. Déport de l'axe de pivot Le déport de l'axe de pivot R o est le bras de levier sur lequel agissent les forces de frottement entre les pneus et sol (iII. 3). Il est mesuré entre le centre de la surface de contact du pneu et le prolongement de l'axe de pivot. L'inclinaison de l'axe de pivot et le carrossage influencent le déport de l'axe de pivot. On distingue:
le déport positif de l'axe de pivot; le déport neutre de l'axe de pivot; le déport négatif de l'axe de pivot .
6.1 Déport positif de l'axe de pivot (iII. 3) Le prolongement de l'axe de pivot rejoint le sol non pas au milieu de la surface de contact des pneus mais du côté intérieur.
Lors du freinage, la force exercée sur les pneus tend à faire pivoter les roues vers l'extérieur. Dans le cas d'une adhérence différente entre les roues, celle qui adhère le mieux braquera vers l'extérieur, entraînant le véhicule de travers. Le déport positif doit être le plus faible possible pour réduire cette influence.
6.2 Déport négatif de l'axe de pivot Le prolongement de l'axe de pivot rejoint le sol non pas au milieu de la surface de contact des pneus mais du côté extérieur (ill. 1).
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Illustration 1 : déport négatif de l’axe de pivot
Illustration 2 : déport neutre de l’axe de pivot
Un déport négatif de l'axe de pivot peut être obtenu grâce à l'utilisation de jantes à voile très creux et de freins à disque à étrier flottant. Lors du freinage, il se crée un couple qui tend à braquer la roue vers l'intérieur, car l'axe de rotation se trouve du côté extérieur du pneu. Dans le cas d'une adhérence différente entre les roues (p. ex. une roue sur surface sèche et l'autre sur surface gelée, grasse), le couple engendré par celle qui adhère le mieux braque fortement vers l'intérieur, ce qui génère un contre-braquage automatique venant contrer la tendance du véhicule à se diriger du côté le plus freiné (ill. 3).
Illustration 3 : Effet d’un déport négatif de l’axe de pivot
6.3 Déport neutre de l'axe de pivot Le prolongement de l'axe de pivot rejoint le sol exactement au milieu de la surface de contact des pneus (ill. 2)
Caractéristiques
Influence réduite des forces perturbatrices lors de la conduite en virage. Lors du braquage à l'arrêt, la roue pivote sur place.
7. La chasse 9/20
La chasse est l'inclinaison de l'axe de pivotement de la roue par rapport à la verticale, dans le sens longitudinal du véhicule
Illustration 4 : La chasse
L'angle de chasse en mm.
c
est exprimé en degrés et en minutes. Le déport de chasse peut également être donné
7.1 Chasse positive. Le prolongement de l'axe de pivot rencontre le sol en avant du point de contact du pneu. Lorsque le déport de chasse est positif, les roues sont tirées. L'angle de chasse positif est utilisé pour stabiliser les roues directrices des véhicules à propulsion. Avec un angle d e chasse positif, la carrosserie s'aba isse du côté intérieur du virage lors du braquage et se soulève du côté extérieur. Il en résulte ainsi un couple antagoniste agissant sur la direction après le virage, favorisant le retour des roues en ligne.
7.2 Chasse négative. Le prolongement de l'axe de pivot rencontre le sol en arrière du point du contact du pneu
Sur les véhicules à traction, on peut employer une chasse presque neutre ou négative. Cela permet de diminuer les forces de rappel et d'éviter un retour trop rapide des roues après un virage
L’angle de chasse, l’angle de pivot et le déport de pivot influencent ensemble les forces de rappel des roues directrices. Ils contribuent à stabiliser la direction.
C. Réglage de la géométrie sur banc informatisé Le banc de géométrie informatisé sert à mesurer électroniquement les positions des roues du véhicule et à comparer les valeurs de consigne et les valeurs réelles au moyen d'un logiciel informatique.
Construction. Un banc de géométrie (ill. 1) comprend les composants suivants:
ordinateur avec logiciel intégré, écran et clavier/souris; 10/20
4 unités de fixation pour les capteurs des valeurs mesurées; 4 têtes de mesure pour la mesure de la position des roues. Celle-ci est mesurée à l'aide d'un rayon infrarouge et d'une caméra intégrée puis transmise à l'ordinateur; 2 plateaux tournants pour les roues avant permettant de braquer légèrement les roues directrices; 2 plateaux coulissants pour les roues arrière permettant de les déplacer légèrement.
Valeurs mesurées. L’ordinateur permet d'enregistrer les données suivantes du train roulant:
Essieu avant
Parallélisme individuel et total, carrossage, désalignement de la roue, chasse, angle de pivot et divergence des angles de braquage.
Essieu arrière
Parallélisme individuel et total, axe de poussée, carrossage.
Train roulant
Désalignement des roues arrière, désalignement latéral droite et gauche, différence de voie, décalage d'essieu.
Procédure de mesure. Toutes les valeurs mesurées découlent de la mesure de la cornière d'angle (ill. 2).
Illustration 1 : Banc de géométrie Si tout est en ordre, tous les angles sont à 90°. Les erreurs possibles au niveau du train roulant sont représentées dans l'ill. 2. Voie. Elle est enregistrée par les têtes qui mesurent le désalignement angulaire (ill. 1, p. 441).
Valeurs de carrossage. Elles sont données par le désalignement angulaire mesuré par les têtes par rapport à la verticale.
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Illustration 2 : Procédures de mesure, possibilités d’erreurs au niveau du train roulant Cette mesure peut être réalisée uniquement sur des surfaces planes qui sont parfaitement à niveau, idéalement sur un lift ou au-dessus d'une fosse. Grâce au banc de géométrie, le train roulant et la géométrie des essieux peuvent être vérifiés et réglés avec une grande exactitude. Chaque valeur mesurée peut être indiquée avec une précision allant de ± 5' à ± 10'. C'est pour cette raison que les systèmes servant aux mesures (p. ex. les plateaux tournants et les plateaux coulissants) doivent reposer sur une surface parfaitement horizontale. Les surfaces d'appui des roues du poste de mesures doivent être de niveau. En diagonale, les écarts de hauteurs ne doivent pas dépasser 1 à 2 mm. Lors de la mesure sur le banc de géométrie, l'axe géométrique est automatiquement utilisé comme ligne de référence. L’illustration 1 montre la structure systématique d'une mesure informatisée de la géométrie des roues. La position des roues arrière définit l'axe géométrique. L'essieu arrière constitue donc l'essieu de référence. Si le parallélisme individuel de l'essieu arrière n'est pas correct, le véhicule roulera de travers.
Illustration 1 : Banc de géométrie informatisé
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1. Travaux préparatoires
Placer le véhicule sur une surface parfaitement horizontale ou sur un lift à niveau pour la géométrie. Vérifier l'usure des pneus, les dimensions des pneus et des jantes, la pression de gonflage, l'état des rotules, contrôler les jeux dans les moyeux des roues et les articulations. Régler l'état de charge selon les indications du constructeur. Placer les roues avant sur les plateaux tournants et les roues arrière sur les plateaux coulissants. Positionner le véhicule et décrocher les fixations des plateaux coulissants. Balancer plusieurs fois la suspension du véhicule. Fixer les supports et les capteurs d'angle aux roues du véhicule illustration 2.
Illustration 2 : Positionnement de la tête de mesure
Allumer l'ordinateur et établir la connexion entre les capteurs et l'ordinateur. Insérer les données du véhicule dans l'ordinateur. Si nécessaire, compenser le voilage de jante en tournant les capteurs d'angle. Pour cela, tourner lentement la roue jusqu'à ce que le témoin correspondant passe au vert. Installer un presse-pédale sur la pédale de frein.
2. Mesure initiale
Illustration 3 : Compensation du voilage de jante
Procéder aux mesures du véhicule en suivant les menus du programme, Mesure de la voie. Pour cette mesure, le volant doit être en "position droite" puis il est tourné en fonction des indications fournies par le programme.
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Illustration 4 : Mesure de la voie
3. Documentation et réglage
Imprimer le procès-verbal de contrôle. Les valeurs hors tolérances sont indiquées en rouge. Comparer les valeurs réelles avec les valeurs de consigne et, le cas échéant, procéder aux travaux de réglage. Effectuer une mesure de contrôle après avoir réalisé les réglages. Imprimer le procès-verbal du résultat et le joindre à la documentation du véhicule.
Toutes les valeurs relevées par l'ordinateur de mesure peuvent être jointes, à titre de procès- verbal de mesure, à la documentation destinée au client (ill. 1).
Procès-verbal de mesure. Dans le procès-verbal, les valeurs qui sont dans les tolérances figurent en vert, celles qui nécessitent des réglages sont en rouge et les valeurs de consigne, ainsi que les tolérances, sont représentées en noir.
Illustration 1 : Procès-verbal de mesures informatisées
Le tableau 1 présente les problèmes pouvant se produire au niveau du réglage des roues et leurs conséquences sur le mécanisme de roulement.
Tableau 1 : Erreurs et conséquences d’un mauvais réglage de la géométrie des roues. Valeurs et réglages
Conséquences
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Mauvais parallélisme (trop grand pincement ou trop grande ouverture)
Usure accrue des pneus (formation de "dents de scie")
Carrossage négatif trop important
Usure du côté intérieur de la bande de roulement du pneu
Carrossage positif trop important
Usure du côté extérieur de la bande de roulement du pneu
Ecart de parallélisme trop important
Eventuel déséquilibre au freinage
Ecart de l'angle de carrossage
Usure externe accrue des pneus due à la différence d'angle de braquage dans les virages.
Angle de pivot trop important
Forces élevées de braquage
Angle de pivot trop faible
Mauvais retour après braquage
Angle de pivot différencié
Eventuel déséquilibre au freinage
Chasse trop importante
Forces élevées de braquage
Chasse trop faible
Mauvais retour après braquage, flottement des roues
Chasse différenciée
Déséquilibre au freinage
D. QUESTIONS DE RÉVISION 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.
Quelles sont les fonctions de la direction? Expliquer le comportement des roues avant d'une direction à fusée lors de la conduite en virage. De quoi est formé le trapèze de direction? Quelles sont les fonctions du trapèze de direction? Quelles sont les fonctions de la timonerie de direction? Expliquer le concept de parallélisme et de carrossage. Qu'entend-on par angle de braquage' Comment se présente l'axe de fusée d'une roue' Quelles positions de roues distingue-t-on? Qu'entend-on par carrossage positif et carrossage négatif? Expliquer le concept d'inclinaison d'axe de pivot. Quelle influence l'inclinaison d'axe de pivot a-t-elle sur le véhicule lors du braquage des roues avant? Expliquer le concept de déport d'axe de pivot. Quelle influence a un déport d'axe de pivot négatif sur les roues avant lors d'un freinage n'agissant qu'unilatéralement? 15. Comment mesure-t-on les angles de braquage? 16. Expliquer le déroulement du processus de mesure
E. Boitier de direction Fonctions 15/20
Transformer la rotation du volant de direction en pivotement du bras ou en déplacement de la crémaillère. Démultiplier la rotation du volant pour renforcer le couple de force appliqué au boîtier. Le rapport de démultiplication dans le boîtier de direction doit être calculé afin que l'effort musculaire maximal au volant de direction ne dépasse pas 200 N pour les véhicules de classe M3. Ce rapport est, au maximum, d'environ utilitaires.
i=
19 pour les véhicules de tourisme et d'environ i= 36 pour les véhicules
Actuellement, on utilise presque exclusivement des directions à crémaillère (ill. 1) pour les véhicules de tourisme et des boîtiers à circulation de billes pour les véhicules utilitaires.
Direction à crémaillère (mécanique) Construction. Un pignon situé dans le boîtier de direction est entraîné par l’arbre de direction. Il est en contact avec la denture hélicoïdale de la crémaillère. Celle-ci est guidée dans des fourreaux et appuie sans jeu en permanence contre le pignon ; elle est poussée par des ressorts Belleville au moyen d’un doigt de pression (illustration 1).
Illustration 1 : Direction à crémaillère mécanique
Fonctionnement Si l'on tourne le volant de direction, la crémaillère est déplacée dans le boîtier par la rotation du pignon; les roues sont ainsi braquées par l'intermédiaire des barres et des leviers d'accouplement. Le mécanisme de direction à crémaillère se distingue par un rapport direct, un léger rappel des roues et un type de construction plat.
Rapport constant. Le pas de denture est égal dans toute la crémaillère. Rapport variable. Dans les boîtiers de direction purement mécaniques, sans servodirection, le pas de la denture de la crémaillère est établi de manière à ce que la direction ait un effet plus direct dans sa partie centrale que lors de braquages importants (ill. 2).
Illustration 2 : rapport à pas variable sur une direction à crémaillère mécanique
Avantages du rapport variable: 16/20
direction plus directe pour une conduite rapide en ligne droite; effort réduit lors de grands braquages (p. ex. manœuvres de stationnement).
F. Systèmes de direction On distingue les boîtiers de direction avec:
assistance hydraulique (p. ex. servodirection à crémaillère, servodirection avec écrou à circulation de billes); servodirection à assistance électro hydraulique (p. ex. Servotronic et direction active); assistance électrique (p.ex.Servoelec, direction active).
G. Servodirection à crémaillère Construction (illustration 1)
d'un mécanisme de direction à crémaillère mécanique; d'un cylindre de commande hydraulique avec piston; d'une soupape à tiroir rotatif (valve de commande); d'une pompe hydraulique, d'une valve de limitation de la pression et d'un réservoir d'huile.
La mise en mouvement de la crémaillère se fait avec le pignon; l'arbre de sortie vers les barres d'accouplement est installé latéralement au boîtier.
Le carter contenant la crémaillère forme le cylindre de travail qui est subdivisé en deux chambres par un piston. On utilise des soupapes à tiroir rotatif (ill. 1) ou des soupapes à piston rotatif comme éléments de commande. Une des extrémités de la barre de torsion est fixée par deux goupilles à la douille de commande et au pignon d'entraînement, l'autre extrémité à l'arbre de direction et au tiroir rotatif. Le tiroir rotatif et la douille de commande forment la soupape à tiroir rotatif. Des rainures de commande sont disposées sur leur surface. Les rainures de la douille de commande débouchent dans les conduits du boîtier. Ceux-ci dirigent le flux d'huile en direction des chambres de travail, de la pompe et vers le réservoir d'huile hydraulique.
Illustration 1 : direction assistée hydraulique à crémaillère avec soupape à tiroir rotatif lors d’un braquage à droite
Fonctionnement. Lorsque l'on braque le volant de direction, la force musculaire est transmise, par l'intermédiaire de la barre de torsion, au pignon d'entraînement. La barre de torsion subit une torsion élastique proportionnelle à la force qui s'oppose au braquage des roues. Cette torsion fait tourner le tiroir rotatif par rapport à la douille de commande qui l'entoure. Ainsi, la position des rainures de distribution va être modifiée. Les rainures d'admission sont ouvertes et laissent passer la pression de l'huile. La pression de l'huile arrivant de la pompe hydraulique passe par les rainures d'admission situées dans la rainure radiale inférieure de la douille de commande et est dirigée vers la chambre de travail adéquate. La pression du liquide agit soit sur le côté droit, soit sur le côté gauche
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du piston et crée la force d'assistance hydraulique. L'autre chambre est reliée au retour. Le piston étant fixé à la barre de la crémaillère, cette force s'ajoute proportionnellement à la force musculaire transmise par le pignon d'entraînement à la crémaillère. Si le volant de direction n'est plus actionné, la barre de torsion et la soupape à tiroir rotatif retrouvent leur position de repos. Les rainures reliant les chambres de travail sont alors fermées et celles du circuit de retour sont ouvertes. L'huile hydraulique arrive de la pompe, passe par le tiroir rotatif et retourne au réservoir.
H. Servodirection électrohydraulique Servotronic Le Servotronic est une servodirection à crémaillère à commande électronique dans laquelle la vitesse du véhicule influence les forces hydrauliques d'assistance. A faible vitesse, la force d'assistance de la servodirection agit pleinement. Quand la vitesse augmente, la force d'assistance hydraulique diminue.
Construction (illustration 2). Le Servotronic se compose:
d'un compteur électronique de vitesse; d'un appareil de commande; d'une servodirection à crémaillère; d'un réservoir d'huile hydraulique; d'un convertisseur électrohydraulique; d'une pompe hydraulique.
Illustration 2 : Servotronic avec direction hydraulique à crémaillère
Fonctionnement. Quand la vitesse de conduite est inférieure à 20 km/h, l'électrovalve, pilotée par l'appareil de commande, reste fermée. Quand la vitesse augmente, l'électrovalve est progressivement ouverte.
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Braquage à droite à faible vitesse (ill. 1) Lorsque l'arbre de direction tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, le tiroir droit (6) est poussé vers le bas par la barre de torsion et le levier qui y est fixé. L'huile sous pression afflue dans la chambre de travail (12), agit sur le piston et assiste ainsi la force de braquage. Simultanément, l'huile afflue dans les chambres (4) et (5) par la soupape de retenue (8).
Braquage à droite à vitesse élevée. L'électrovanne est totalement ouverte. L'huile sous pression s'écoule vers le circuit de retour depuis la chambre de travail (12) par la soupape de retenue ouverte (8), l'étrangleur (10) et l'électrovanne ouverte. Le retour de l'huile par la soupape de retenue et l'effet de l'étrangleur (10) permet à la pression de la chambre (4) d'être supérieure à celle de la chambre (5), ce qui pousse le levier du piston (6) vers le haut et imprime ainsi un couple de retour sur la barre de torsion et la colonne de direction. La force d'assistance au braquage diminue, la direction nécessite plus de force musculaire ct agit ainsi plus directement.
Illustration 1 : système hydraulique du Servotronic en cas de braquage à droite et de V < 20 km/h
I. Servodirection électrique (Servoelectric) Dans le cas du Servolectric (ill 2), la force d'assistance est fournie par un moteur électrique commandé électroniquement. Celui-ci n'est enclenché qu'en cas de besoin.
Fonctionnement. Le couple de braquage initié par le conducteur est capté par une barre de torsion (capteur de couple) et la vitesse de conduite est mesurée par un capteur de régime. Les deux signaux sont transmis à l'appareil de commande. Celui-ci calcule, à l'aide d'une cartographie caractéristique programmée, le couple d'assistance nécessaire ainsi que sa direction effective; il envoie les signaux de sortie correspondants au moteur électrique qui génère le couple d'assistance nécessaire et le transmet, par un engrenage à vis sans fin, à la colonne de direction qui entraine le mécanisme à crémaillère.
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Illustration 2 : Servodirection électrique Servoélectric
J. Direction active La direction active permet d'obtenir un braquage, optimal réalisé indépendamment du conducteur.
Le système se compose essentiellement de:
Servodirection à crémaillère Moteur électrique Entraînement planétaire Appareil de commande Capteurs
K. Questions de révision 1. Quelles sont les fonctions de la direction? 2. Qu'entend-on par servodirection à crémaillère à transmission variable? 3. Quels systèmes de direction existent-ils? 4. Comment est constituée une servodirection à crémaillère? 5. Expliquez le fonctionnement d'une servodirection à crémaillère. 6. Comment est constituée une servodirection électro hydraulique Servotronic? 7. Quelles sont les différences entra une servodirection électro hydraulique et une servodirection électrique?
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