Coup d'Ă©crou#17

🧰 Le coup d'Ă©crou#17 - La direction / Partie 1 (QualitĂ©s, composition, gĂ©omĂ©trie)

Direction

Les organes de direction permettent le braquage des roues. Ce braquage est obtenu grĂące au volant de direction et Ă  un certain nombre d‘organes dont l’agencement varie sensiblement suivant les types de vĂ©hicules. L‘ensemble de ces organes est appelé direction.

Qualités

Une direction doit avoir les qualités suivantes :

‱douceur de fonctionnement, 
‱rĂ©versibilitĂ© et irrĂ©versibilitĂ©, 
‱SĂ©curitĂ©.

Douceur de fonctionnement

Le braquage des roues doit ĂȘtre obtenu sans que le conducteur n’ait Ă  exercer un effort trop grand sur le volant et que le mouvement se fasse sans Ă -coup.

Sur certaines voitures, et en particulier sur des vĂ©hicules de fort tonnage, un mĂ©canisme utilisant une source d’énergie annexe (air comprimĂ©, force hydraulique, ...) se substitue automatiquement au conducteur. Ce dernier n’a alors besoin d’exercer sur le volant qu‘un effort rĂ©duit pour assurer le braquage des roues. De telles directions sont dites servo- directions ou directions assistĂ©es.

Dans les directions ordinaires, la rĂ©duction de l’effort fourni par le conducteur est obtenue par une dĂ©multiplication judicieuse du mouvement entre le volant et les roues du vĂ©hicule.

Réversibilité et irréversibilité

Une direction est dite rĂ©versible lorsqu‘une action quelconque sur les roues entraĂźne la rotation du volant.

La direction est dite irrĂ©versible lorsqu’il n’est pas possible de faire tourner le volant en agissant sur les roues.

Si la direction est trop rĂ©versible, la moindre inĂ©galitĂ© du sol provoque un Ă -coup du volant, ce qui rend pĂ©nible la conduite du vĂ©hicule. Mais il faut que la direction soit assez rĂ©versible pour qu’aprĂšs un braquage, les roues reviennent d’elles-mĂȘmes en ligne droite sous l’effet d‘un montage particulier du train-avant.

Sécurité

Les piĂšces composant un systĂšme de direction doivent prĂ©senter une rĂ©sistance mĂ©canique Ă  toute Ă©preuve ; toute rupture de l’une d‘elles peut avoir des consĂ©quences des plus graves.


Composition

La forme et la disposition des organes de direction varient suivant les marques et les types de véhicules.

La solution classique adoptĂ©e gĂ©nĂ©ralement dans le cas d’un essieu rigide n’est plus guĂšre utilisĂ©.

Organes de direction
Organes de directions 2

L‘essieu se termine Ă  chacune de ses extrĂ©mitĂ©s par une chape qui peut ĂȘtre ouverte ou fermĂ©e et dans laquelle s’engage le pivot de la piĂšce fusĂ©e.

Selon le type de chape, le pivot s’engage sans jeu dans la piĂšce fusĂ©e (3) ou tourillonne dans la chape d’essieu par des bagues de bronze (5).
Le pivot est percĂ© suivant son axe d’un canal de graissage qui communique par des perçages radiaux avec les alĂ©sages des bagues. La graisse est introduite par un graisseur vissĂ© Ă  la partie supĂ©rieure du pivot.

La piÚce fusée, quel que soit son type, porte un plateau sur lequel est boulonné le flasque du frein. La fusée de roue proprement dite est formée de deux parties cylindriques de diamÚtres différents, sur lesquelles se placent les roulements du moyeu de la roue.

PiÚce fusée

Chacune des piĂšces fusĂ©es porte un levier dit levier d‘accouplement (7). Sur la piĂšce fusĂ©e situĂ©e du cĂŽtĂ© du volant est fixĂ© le levier de direction (6). Les leviers d’accouplement (7) se terminent par des rotules et sont reliĂ©s par une barre dite barre d’accouplement (8). Cette barre doit ĂȘtre de longueur variable (en deux ou trois parties vissĂ©es entre elles) pour le rĂ©glage du pincement.

Barre d'accouplement


Les deux extrĂ©mitĂ©s de la barre d’accouplement se terminent par des boĂźtes Ă  rotules Ă  l’intĂ©rieur desquelles sont logĂ©es des demi-coquilles (1). Entre celles-ci s‘engagent les sphĂšres (2) des leviers d’accouplement. Un ressort amortisseur de chocs (3) est disposĂ© d’un cĂŽtĂ© de la rotule ainsi formĂ©e. L’ensemble est maintenu par un bouchon (4) vissĂ© et goupillĂ©.

Sur l‘extrĂ©mitĂ© sphĂ©rique du levier de direction (6) se fixe, par rotule, la bielle de commande de direction (5) dont l’extrĂ©mitĂ© opposĂ©e est articulĂ©e sur l’extrĂ©mitĂ© infĂ©rieure du levier de commande de direction (4) appelĂ© parfois bielle-pendante. Cette derniĂšre est fixĂ©e sur l’axe du boĂźtier de direction (3).

Suivant le sens de rotation du volant (1), l’extrĂ©mitĂ© infĂ©rieure du levier de commande exerce une poussĂ©e ou une traction sur la bielle de commande qui agit elle-mĂȘme sur le levier de direction. La piĂšce fusĂ©e portant ce levier tourne autour du pivot (9) et la roue prend la direction que veut lui donner le conducteur. Par les leviers d’accouplement (7) et la barre d‘accouplement (8), le pivotement de la roue considĂ©rĂ©e se transmet Ă  la roue opposĂ©e.


Géométrie - Epure de Jeantaud

Si le fonctionnement de la direction classique reste celui expliquĂ© prĂ©cĂ©demment, la direction doit ĂȘtre Ă©tablie suivant certaines rĂšgles qui tiennent compte du comportement du vĂ©hicule dans les virages.

Dans ce cas, il est nécessaire que les trajectoires suivies par les quatre roues, soient des courbes concentriques, faute de quoi il y aurait glissement latéral des pneumatiques sur le sol, entraßnant une tenue de route trÚs défectueuse.

Trajectoires suivies par les 4 roues


On constate, sur la figure ci-dessus, que les prolongements de chacune des fusĂ©es de roues avant doivent se couper en un point O appelé centre de rotation, situĂ© dans le prolongement de l’essieu arriĂšre.

On remarque Ă©galement que les rayons des braquage des roues arriĂšre sont plus courts que les rayons de braquage respectifs des roues avant. Pour cette raison, les roues arriĂšre ne suivent pas la trace des roues avant dans un virage.

Note : Cela explique que parfois, dans un tournant aigu, la roue arriĂšre situĂ©e Ă  l’intĂ©rieur du virage monte sur le trottoir, alors que la roue directrice du mĂȘme cĂŽtĂ© est restĂ©e sur la chaussĂ©e.

La roue directrice intĂ©rieure parcourant un arc de cercle de rayon plus court doit ĂȘtre plus braquĂ©e que la roue extĂ©rieure.

Pour qu’il en soit ainsi, la direction doit ĂȘtre Ă©tablie suivant un certain dessin appelé épure de Jeantaud, du nom du carrossier qui l’imagina.

Afin d’obtenir des angles de braquage diffĂ©rents aux deux roues directrices, les leviers d‘accouplement sont convergents, de telle maniĂšre que leurs prolongements vers l‘arriĂšre se rencontrent, lorsque les roues sont droites, sur l’axe mĂ©dian du vĂ©hicule, sensiblement Ă  hauteur de l’essieu arriĂšre.


Article Ă©crit par Alexandre Degrandcourt

Credits: Documents Berliet, Documents Jourdain-Monneret