LA DIRECTION

1 - ROLE Ensemble de pièces permettant de modifier la trajectoire d’un véhicule en fonction du profil de la route ou des manœuvres à effectuer.

2 – LA DIRECTION A CREMAILLERE 1 2 3 4 5 Un pignon 2 placé en bout de colonne de direction et dirigé par le volant 1 engrène sur une crémaillère3. La translation de la crémaillère entraîne les roues en rotation par l’intermédiaire des biellettes de direction 4 - 5 9 dents Le rapport du nombre de dents entre le pignon et la crémaillère s’appelle la démultiplication. Par exemple 9/32. il faut donc plus de 3 tours de volant pour aller de butée à butée. 32 dents

3 – LA DIRECTION ASSISTEE HYDRAULIQUE CONSTITUTION Pompe d’alimentation 3 Réservoir 1 Radiateur (selon montage) Valve distributrice 2 1 2 3 4 Vérin double effets 4

RÔLE 1 2 3 4 Énergie mécanique Chaleur Amplifier l’effort conducteur Effort amplifié Effort amplifié Chaleur Énergie mécanique Chaleur Amplifier l’effort conducteur Effort du conducteur Effort amplifié

Mécanisme de direction PRINCIPE Effort exercé par le conducteur Énergie mécanique Énergie hydraulique Volant Distributeur Mécanisme de direction Roue Pompe haute pression Vérin

Réservoir hydraulique FONCTIONNEMENT La pompe hydraulique met le circuit sous pression. 1 2 3 5 7 4 6 8 Alimentation H.P. Utilisation A B Retour réservoir 1 2 3 4 5 6 7 8 Pompe hydraulique Réservoir hydraulique Clapet de surpression Volant Distributeur Le distributeur met en communication les chambres « A » et « B » du vérin avec le circuit haute pression et le retour réservoir. Vérin d’assistance Pignon de crémaillère Crémaillère

Rotation à droite : Avec la rotation du volant, la valve distributrice permet l’alimentation d’un coté de vérin, tandis que l’autre partie est mise en retour réservoir. A B 1 2 3 5 7 4 6 8

Rotation à droite A B 1 2 3 5 7 4 6 8

Rotation à droite A B 1 2 3 5 7 4 6 8

Lorsqu’on maintien le volant braqué, la valve distributrice revient en position neutre, ce qui évite une alimentation constante du vérin qui se mettrait toujours en butée. Maintien à droite : A B 1 2 3 5 7 4 6 8

Retour en ligne droite : Pour le retour du volant, le vérin est alimenté à l’inverse de son sens de braquage (si braquage à droite, alimentation à gauche du vérin). Retour en ligne droite : A B 1 2 3 5 7 4 6 8

Retour en ligne droite A B 1 2 3 5 7 4 6 8

Maintien en ligne droite B 1 2 3 5 7 4 6 8

Rotation à gauche A B

Rotation à gauche A B

Maintien à gauche A B 1 2 3 5 7 4 6 8

Retour en ligne droite 1 2 3 5 7 4 6 8 A B

Retour en ligne droite 1 2 3 5 7 4 6 8 A B

Maintien en ligne droite B 1 2 3 5 7 4 6 8

4 – LA POMPE HAUTE PRESSION Elle est souvent du type La pression engendrée est de Un limiteur de pression permet de gérer celle-ci. à palettes 100 bars

5 – LE DISTRIBUTEUR ROTATIF 1 2 3 4 5 6 7 9 8 Le volant de direction entraîne simultanément le tiroir rotatif et la barre de torsion La barre de torsion est liée à l’autre extrémité, au pignon de crémaillère , solidaire lui-même du distributeur 8 9 6 5

Les deux cotés du vérin sont soumis à une même pression. HP RR Alimentation vérin coté droit Alimentation vérin coté gauche Position neutre H.P. Alimentation coté droit du vérin Alimentation coté gauche du vérin Distributeur Le tiroir rotatif et le distributeur sont maintenus en position neutre par la barre de torsion. Les deux cotés du vérin sont soumis à une même pression. Barre de torsion Tiroir rotatif Retour réservoir

L’action du conducteur sur le volant entraîne une action Position braquage L’action du conducteur sur le volant entraîne une action sur la barre de torsion. Le tiroir et le distributeur se décalent puis tournent ensemble. H.P. Alimentation coté droit du vérin Alimentation coté gauche du vérin Distributeur Barre de torsion Tiroir rotatif Retour réservoir

Le tiroir rotatif met en communication : Position braquage Le tiroir rotatif met en communication : - un coté du vérin avec l’alimentation H.P. - l’autre coté avec le retour réservoir. H.P. Alimentation coté droit du vérin Alimentation coté gauche du vérin Distributeur L’alimentation du vérin n’est plus symétrique, celui-ci se déplace en entraînant la crémaillère. Barre de torsion Tiroir rotatif Retour réservoir

Il peut être intégré à la crémaillère… HP RR Le vérin Il peut être intégré à la crémaillère… …ou extérieur.

Exercice En prenant les mesures nécessaires sur le plan, calculez la force de la tige de vérin dans les conditions suivantes. Alimentation à droite Alimentation à gauche Calculs Force du vérin 12 b 0.5b 90b F = pression droite x Sd – pression gauche x Sg 61.5 daN = (12 x 5.3) – (0.5 x 4.17) F = pression droite x Sd – pression gauche x Sg 372.6 daN = (0.5 x 5.3) – (90 x 4.17) droit = 26mm soit Sd = (π x 2)/4 = 5.3 cm2 Sgauche = S ext – s int = (π x ext 2)/4 – (π x int 2)/4 = 4.17 cm2

6 – LA DIRECTION A ASSISTANCE ELECTRIQUE L’effort du vérin est remplacé par un couple de rotation fournit par un moteur électrique. Un capteur de couple positionné sur la colonne de direction informe le calculateur de la manœuvre effectuée. En fonction de la vitesse du véhicule, le calculateur alimente plus ou moins le moteur d’assistance. A faibles vitesses, la direction est très assistée alors qu’à hautes vitesses, elle est plus ferme.

LE MONTAGE SUR COLONNE L’assistance se fait sur la colonne de direction. Ce montage permet de garder une crémaillère de direction classique et être un système économe en place

LE MONTAGE SUR PIGNON Son fonctionnement est identique au précédent. Le fait qu’il soit prés de la crémaillère permet de limiter les efforts sur la colonne de direction et donc de ne pas surdimensionner celle-ci.

LE MONTAGE SUR CREMAILLERE Le moteur est intégré à la crémaillère. Ce type de montage est surtout monté sur les véhicules haut de gamme et lourd du type monospace.