O.P. : 8 CONTROLE ET REMISE EN ETAT D'UNE DIRECTION MECANIQUE

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1 O.P. : 8 CONTROLE ET REMISE EN ETAT D'UNE DIRECTION MECANIQUE Niveau : Technicien Spécialité : Réparation Automobile 68

2 FICHE DE TECHNOLOGIE LA DIRECTION 1. Nécessité : (fig.1) Lorsqu un véhicule roule, sa direction doit être modifiée en fonction : du tracé de la route (virages), des irrégularités du sol (réactions), de l influence du vent latéral (dérive), des manoeuvre à effectuer. 2. Principe : (fig. 2) Chaque extrémité de l essieu ou des deux demiessieux avant comporte un axe, qui permet le pivotement du porte-fusée. C est l axe de pivot. La position géométrique de cet axe est très importante. Nous avons déjà distingué deux grandes familles de trains roulants : Fig. 1 Orientation des roues AV. 1. Axe du pivot ; 2. Porte-fusée ; 3. Fusée. α et β : angle de braquage des roues AV. à essieu rigide, à roues indépendantes Cas de l essieu rigide : Le pivot est réalisé par une chape, ouverte ou fermée. Un axe en acier est fixe dans un des éléments de la chape et pivote dans l autre. Le frottement minimal est obtenu par : Fig. 2 Pivotement d une roue. 1. Axe de pivot ; 2. Plan moyen de la roue. A : avancement du véhicule B : branchement à droite. C : action du sol sur la roue. L interposition de bagues en bronze, Un graissage, L utilisation de roulements et butées. Fig. 3 Pivot pour essieux rigide : 1. à chape ouverte ; 2. à chape fermée. Niveau : Technicien Spécialité : Réparation Automobile 69

3 2.2. Cas des roues indépendantes : (fig.4) L articulation doit permettre : le mouvement de direction (axe vertical), le mouvement de suspension (axe horizontal). Des rotules, interposées entre les bras de suspension et le porte-fusée permettent de réaliser l articulation suivant deux axes (fig.5). L axe de pivotement est matérialisé par une ligne passant par le centre des deux rotules. 3. Commande : Fig. 4 Pivot pour train à roues indépendantes. Rotule de directionsuspension. 1. Rotule supérieure ; 2. Rotule inférieure ; 3. Axe de pivotement. La commande de rotation est possible grâce à un bras, solidaire du porte-fusée, qui peut être positionné : en avant ou en arrière de l axe des fusées, au-dessus ou au-dessous de celui-ci. Le conducteur doit pouvoir diriger les roues avant : avec précision, sans effort exagéré. Ce qui implique une commande : sans jeu dans sa transmission, démultipliée, éventuellement assistée. Fig. 5. Eléments de direction d un train à roues indépendantes : 1. Porte-fusée ; 2. fusée. Rotules de direction et de suspension ; 3. Rotule inférieure ; 4. Rotule supérieure ; 5. Rotule de commande de direction ; 6. Biellette de direction. Fig. 6 Demi-train avant à roues indépendantes. Niveau : Technicien Spécialité : Réparation Automobile 70

4 4. Inconvénients : Une direction trop directe (peu démultipliée) présente plusieurs inconvénients : au moindre mouvement du volant le véhicule fait un écart de trajectoire important, le couple résistant au pivotement des roues, important dans les manoeuvres de parcage demande un effort exagéré de la part du conducteur. Fig. 7 Eléments de la direction à crémaillère. 1. Colonne de direction articulée ; 2. Crémaillère de direction ; 3. Biellette de direction à manchon réglable. Les chocs reçus par les roues sont répercutés au volant lequel risque d échapper au contrôle du conducteur. 5. Remèdes : Il est nécessaire d interposer entre le volant et les pivots des roues un mécanisme démultiplicateur qui permette : de donner plus de précision à la direction, de diminuer le couple à appliquer au volant de direction en augmentant le nombre de tours de volant pour un braquage donné, de limiter la réversibilité (entraînement en rotation du volant par les mouvements des roues). Niveau : Technicien Spécialité : Réparation Automobile 71

5 Prenons l exemple d un train avant l adhérence des deux roues produit un couple résistant de 32 dan.m. (fig. 8). Niveau : Technicien Spécialité : Réparation Automobile 72

6 Si l on désire que le couple appliqué au volant par conducteur ne dépasse pas 2 dan.m., il faut réaliser un mécanisme dont le rapport de couple R, soit : couple aux roues R = = 32 couple au volant 2 = 16 1 Le rapport de démultiplication roue/volant devra donc être de 1/16. Cela nous fait comprendre la nécessité d effectuer plusieurs tours de volant pour un angle de pivotement des roues faible. Dans l exemple choisi : à partir de la ligne droite, il faut 2 tours de volant pour braquer les roues de 45 (en supposant la timonerie directe (rapport 1). Remarque : La force fournie par le conducteur est égale (fig. 9) : C F = D Si l on veut diminuer l effort à fournir par le conducteur, il est possible, pour un couple donné : Fig. 8 Couple résistant à l axe de pivot : Cr = Fr x d. Fr : Forces résistantes ; d : Distance entre les deux forces. d augmenter le diamètre du volant (D), de diminuer l intensité de la force (F) en utilisant un dispositif d assistance. 6. Différents types de directions mécaniques : Il existe deux types de mécanismes : boîtier de direction (fig. 10), crémaillère (fig. 7). Fig. 9 Couple à l axe du volant : C = F.D. ; F : force donnée par le conducteur ; D : diamètre du volant. Niveau : Technicien Spécialité : Réparation Automobile 73

7 Fig. 10 Bielle pendante de position de mi-course, avec les déplacements angulaires à gauche et à droite. 1. Plaquette frein Ecrous de vis de réglage Vis de réglage Couvercle de boîtier de direction Bielle pendante. Niveau : Technicien Spécialité : Réparation Automobile 74

8 FICHE DE TRAVAUX PRATIQUES DEPOSE ET REPOSE DE LA DIRECTION 1. Dépose : Placer le véhicule sur une fosse ou un pont élévateur, roues en position ligne droite. Débrancher les rotules des biellettes de connexion en utilisant de préférence, 1 extracteur. Déposer les boulons d'assemblage du septor assurant la liaison entre le pignon de crémaillère et la colonne de direction (voir fig. 1). Défreiner et déposer les vis de fixation du carter de crémaillère sur traverse. Dégager le carter vers l'arrière et le déposer. Contrôler et vérifier tous les éléments. Régler et changer les pièces défectueuses. Fig. 1 Boulons de fixation sur septor. 2. Repose : Orienter le volant en position ligne droite. Placer la crémaillère au point milieu : dépassement égal de la crémaillère de chaque côté du carter. Fixer le carter de crémaillère sur la traverse et serrer les vis au couple. Rabattre les freins tôle neufs (fig. 2). Assembler le septor avec des écrous neufs serrer au couple. Refixer les rotules des biellettes de direction avec des écrous neufs (serrer au couple). Contrôler et, éventuellement corriger le réglage du parallélisme. Fig. 2 Vis de fixation de la direction sur traverse 1. Tôle de fixation de la protection insonorisante. Niveau : Technicien Spécialité : Réparation Automobile 75

9 FICHE DE TRAVAUX PRATIQUES REMISE EN ETAT DE LA DIRECTION 1. Dépose de biellettes de direction : Placer le véhicule sur une fosse ou un pont élévateur et débrancher les rotules des biellettes de connexion à l'aide d'un extracteur approprié. Dégager les soufflets de crémaillère du côté carter. Desserrer le boîtier de rotule côté carter, en utilisant la clé spéciale (figure 1). Déposer la biellette et récupérer le dispositif d'arrêt. 2. Réglage du poussoir de la crémaillère : Fig. 1 Desserrage du boîtier de rotule à l'aide de la clé spéciale. Introduire dans son logement le poussoir équipé de son ressort. Placer le joint torique, sans interposition de cales de réglage et placer la bride de fermeture percée en son centre. Installer le support de comparateur, le Fig. 2 comparateur et sa rallonge, celle-ci venant en appui sur le poussoir. Déplacer la crémaillère en agissant sur le pignon de commande et repérer la position correspondant au plus grand déplacement de la grande aiguille du comparateur dans le sens horaire. Ramener la crémaillère à ce point et mettre le zéro du cadran en face de la grande aiguille. Soulever la crémaillère et lire sur le comparateur la valeur du jeu existant entre le poussoir et la bride. Préparer un empilage de cales (en utilisant le moins de cales possibles) d'une épaisseur égale à ce jeu moins 0,10 mm. Déposer le comparateur et la bride utilisée pour la mesure du jeu. Interposer l'épaisseur de cales déterminée précédemment entre la base du poussoir et le joint torique et remonter l'ensemble. Serrer les deux vis de la bride au couple. De l'autre côté vérifier le jeu de la crémaillère. Changer la bague si le jeu et excessif. Niveau : Technicien Spécialité : Réparation Automobile 76

10 3. Repose des biellettes : Prérégler les biellettes à la cote " a " (voir figure 3) de chaque côté afin de conserver les angles de braquage d'origine et serrer les contre-écrous à la mains. Replacer les biellettes de connexion en bout de crémaillère en respectant la position des pièces (voir figure suivant le montage). Serrer les boîtiers sur la crémaillère à l'aide de la clé spéciale (serrage au couple). Replacer le protecteur de rotule en veillant à ne pas Fig. 3 Préréglage de embouts de biellettes de connexion. détériorer le caoutchouc et, côté gauche, replacer le collier de fixation du soufflet en orientant les boucles de fermeture du collier vers le bas. Refixer les rotules (écrous Nylstop neufs) en orientant les boîtiers dans un plan horizontal. Serrer au couple. Vérifier, éventuellement régler le parallélisme et serrer définitivement les contre-écrous des biellettes (serrage au couple). Niveau : Technicien Spécialité : Réparation Automobile 77

11 FICHE DE TRAVAUX PRATIQUES DEPOSE ET REPOSE DE LA COLONNE DE DIRECTION 1. Dépose : Débrancher la batterie. Déposer la demi-coquille inférieure sous le volant et le volant de direction après avoir repéré son positionnement. Déposer le commutateur des feux indicateurs de direction. Déposer le jonc d'arrêt de bague supérieure. Déposer la vis clavette de cardan de direction et remettre provisoirement le volant avec son écrou sans le bloquer. Tirer sur le volant pour dégager l'axe et la bague supérieure (vérifier que l'antivol de direction est bien déverrouillé). Orienter de biais l'axe de volant et pousser sur le volant pour dégager la bague inférieure. 2. Repose : Placer la bague inférieure neuve avec un tube de diamètre extérieur convenable après l'avoir enduite de graisse. Positionner la bague supérieure neuve autour de l'axe de volant enduite de graisse. Engager l'ensemble dans la colonne de direction en fin de course contrer l'axe dans la bague inférieure. Fig. 1 Positionnement du cardan pour blocage de ses axes. Engager l'axe de volant à son extrême inférieure dans le cardan de direction en alignant le méplat A dans l'axe de la fente. Reposer la vis clavette. Déposer le volant et engager la bague supérieure dans son logement à l'aide d'un tube de diamètre convenable. Monter le jonc d'arrêt. Reposer dans la position repérée au démontage le volant de direction et serrer au couple. Remettre en place de commutateur de feux indicateurs de direction et la ½ coquille inférieure. Niveau : Technicien Spécialité : Réparation Automobile 78

12 3. Blocage du cardan de direction : Chacun des boulons d'assemblage du cardan doit être bloqué lorsque l'axe de la chape correspondant coïncide avec l'axe du croisillon. Placer le croisillon dans la position et serrer le boulon. Tourner la direction d'un quart de tour pour obtenir la position et serrer le boulon. 4. Détermination du point milieu : Manoeuvrer la direction jusqu'en butée dans un sens. Tracer un repère, dans le haut de la jante du volant. Amener la direction en butée du côté opposé en comptant précisément le nombre de tours et de fractions de tour de volant. Revenir exactement de la moitié des tours et de la fraction de tours mesurée. On obtient ainsi la position "point milieu" de la direction. Positionner le volant. Fig. 2 DIRECTION 1. Boîtier de crémaillère - 2. Soufflets - 3. Poussoir - 4. Tronçon supérieur - 5. Tronçon inférieur de colonne avec joint de cardan - 6. Support de colonne - 7. Pare-poussière - 8. joint et bride sur pignon de crémaillère - 9. Biellette de direction Volant de direction Coussin. Niveau : Technicien Spécialité : Réparation Automobile 79