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Contenu

1. La direction sur une voiture en quelques mots
   
2. Direction à fusée d'essieu
   
3. Pièces du système de direction
   
4. Systèmes de direction assistée
   
5. Les avantages Carpardoo
   

La direction en bref

• La direction permet au conducteur d'une voiture de changer la direction de conduite par action sur l'angle de braquage des roues avant.
  
• Le couple généré par la rotation du volant est amplifié par la direction et transmis à la fusée d'essieu.
  
• Sur les voitures, la direction est assurée par une fusée d'essieu. La direction à plateau pivotant est utilisée sur les remorques.
  

La direction sur une voiture en quelques mots

Sur un véhicule, le terme générique de « direction » regroupe de nombreuses pièces et sous-ensembles : tout ce qui agit sur le braquage des roues avant. La force initiale du braquage vient du conducteur, qui fournit le couple en faisant tourner le volant. Ce mouvement mécanique est transmis par la colonne de direction et les cardans de direction à la crémaillère de direction. La crémaillère de direction convertit, à son tour, le mouvement de rotation en une translation latérale et transmet la force à la biellette de direction. Le mouvement axial de la biellette de direction et les leviers de la biellette de direction fixés des deux côtés forment un trapèze de direction variable qui fait pivoter la fusée d'essieu pour atteindre l'angle de braquage souhaité. La particularité de cette direction à fusée d'essieu est l'alignement correct des roues avant, délicat car la roue intérieure décrit un cercle plus petit dans les virages que la roue extérieure – ce qui demande un angle de braquage plus grand – tandis que l'angle de la roue extérieure doit être plus grand.

Direction à fusée d'essieu

Contrairement à la direction à plateau pivotant avec essieu directeur rigide, comme c'est souvent le cas sur les remorques, les voitures de tourisme ont une direction à fusée d'essieu. Deux essieux de direction permettent d'obtenir deux angles de braquage différents sur les roues avant et évite le roulis dans les virages. La différence entre l'angle de braquage de la roue intérieure et celui de la roue extérieure est appelée angle différentiel et résulte du fait que la roue extérieure doit se déplacer sur une couronne concentrique plus grande. La direction de la fusée d'essieu est convertie par la biellette de direction et les leviers de biellette de direction montés des deux côtés, chacun de ceux-ci faisant pivoter les fusées d'essieu selon l'angle de braquage souhaité. La biellette de direction doit être plus courte que le corps de l'essieu, afin d'engendrer des bras de levier de longueur inégale. Par conséquent, les rallonges de tous les essieux de roue se croisent au centre de la courbe (principe d'Ackermann) : les deux droites passant par les leviers de biellette de direction (pour une conduite en ligne droite) doivent se rencontrer au centre de l'essieu arrière.

Pièces du système de direction

La direction se compose de nombreuses pièces et sous-ensembles dont l'interaction transforme le couple généré par le conducteur sur le volant en un angle de braquage des roues. Le tableau suivant donne un aperçu de la tâche et de la fonction de chaque pièce de direction.

Volant de direction

Le conducteur d'une voiture utilise le volant pour faire pivoter les roues, afin que le véhicule décrive une courbe. Il est en général fait en mousse et muni de poignées moulées. Pour des raisons esthétiques et pour une meilleure adhérence, une partie du volant de direction peut être recouverte de cuir. En plus de la fonction de direction, le volant des véhicules modernes contient un airbag.

Colonne de direction

La colonne de direction transmet le couple engendré par le conducteur à la crémaillère de direction. Souvent, la conducteur peut régler la hauteur, l'angle et la profondeur de la première partie de la colonne de direction. en général, des commutateurs supplémentaires (comodos) et la clé de contact sont montés sur la colonne de direction. En raison de leur conception et de leur position, les colonnes de direction représentent un grand danger pour le conducteur en cas de collision frontale. C'est pourquoi les concepts de sécurité développés depuis les dernières décennies prévoient que la colonne de direction se rétracte vers l'avant en cas de choc.

Cardan de direction

Le cardan de direction est une pièce de liaison qui transmet le couple entre les différentes parties de la colonne de direction. La colonne de direction se compose généralement de plusieurs cardans sa conception doit à la fois minimiser le jeu de direction, transmettre les « informations » de la route au volant et maintenir celui-ci en position centrale lors des trajets en ligne droite.

Boîtier de direction

Le boîtier de direction a pour fonction principale de convertir le moment de rotation en une translation, de sorte que la crémaillère de direction se déplace vers la droite ou vers la gauche. Pour ce faire, un pignon transmet le couple de rotation de la colonne de direction à la crémaillère dans le boîtier de direction. Pour garantir une direction à la fois sensible et dynamique et aussi minimiser les efforts du conducteur, les systèmes de direction assistée sont fréquemment utilisés dans les véhicules modernes.

Crémaillère de direction

Grâce à la force convertie par le boîtier de direction, la crémaillère de direction se déplace linéairement (en translation) vers la droite ou vers la gauche. Ce mouvement fait pivoter les biellettes de direction et aligne les fusées d'essieux des roues. La crémaillère de direction, plus petite que l'essieu, forme avec ce dernier un trapèze de direction. Ce trapèze permet de prendre des virages parfaits avec différents angles de braquage sur les deux roues avant.

Biellette de direction

Avec la crémaillère de direction, les biellettes de direction forment le trapèze d'une direction à fusée d'essieu. La biellette de direction modifie l'angle de la fusée d'essieu correspondante (droite ou gauche) en rotation pour qu'elle se place selon l'angle souhaité par le conducteur.

Systèmes de direction assistée

Le terme de « direction assistée » fait référence aux systèmes électro-hydrauliques et électriques qui augmentent la force de direction exercée par le conducteur. La direction assistée augmente à la fois le confort et la sécurité, et sont de nos jours utilisés sur la quasi-totalité des voitures neuves. La direction à assistance électrique se classe au-dessus de la direction à assistance électro-hydraulique : au lieu de nécessiter un circuit spécifique d'huile, de tuyaux, de joints avec une pompe, la force de l'assistance est engendrée par un moteur électrique qui s'enclenche au besoin, notamment en mode de conduite lente. Des systèmes électroniques indépendants du conducteur peuvent aussi jouer un rôle dans le processus de direction, pour activer des fonctions de sécurité en mode conduite. L'assistance peut être montée sur la colonne de direction, sur un deuxième pignon du système de direction ou parallèlement à l'essieu. L'ensemble du système se compose de capteurs qui mesurent le couple et la position de la direction et les transmettent à une unité de commande, qui calcule l'assistance nécessaire et régule le moteur électrique en tenant compte des caractéristiques des autres systèmes d'assistance.

Les avantages Carpardoo

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