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Coup d'écrou#17

🧰 Le coup d'écrou#17 - La direction / Partie 1 (Qualités, composition, géométrie)

Direction

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

Qualités

Une direction doit avoir les qualités suivantes :

•douceur de fonctionnement, 
•réversibilité et irréversibilité, 
•Sécurité.

Douceur de fonctionnement

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

Sur certaines voitures, et en particulier sur des véhicules de fort tonnage, un mécanisme utilisant une source d’énergie annexe (air comprimé, force hydraulique, ...) se substitue automatiquement au conducteur. Ce dernier n’a alors besoin d’exercer sur le volant qu‘un effort réduit pour assurer le braquage des roues. De telles directions sont dites servo- directions ou directions assistées.

Dans les directions ordinaires, la réduction de l’effort fourni par le conducteur est obtenue par une démultiplication judicieuse du mouvement entre le volant et les roues du véhicule.

Réversibilité et irréversibilité

Une direction est dite réversible lorsqu‘une action quelconque sur les roues entraîne la rotation du volant.

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

Si la direction est trop réversible, la moindre inégalité du sol provoque un à-coup du volant, ce qui rend pénible la conduite du véhicule. Mais il faut que la direction soit assez réversible pour qu’après un braquage, les roues reviennent d’elles-mêmes en ligne droite sous l’effet d‘un montage particulier du train-avant.

Sécurité

Les pièces composant un système de direction doivent présenter une résistance mécanique à toute épreuve ; toute rupture de l’une d‘elles peut avoir des conséquences 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 adoptée généralement dans le cas d’un essieu rigide n’est plus guère utilisé.

Organes de directionOrganes de directions 2

L‘essieu se termine à chacune de ses extrémités par une chape qui peut être ouverte ou fermée et dans laquelle s’engage le pivot de la pièce fusée.

Selon le type de chape, le pivot s’engage sans jeu dans la pièce fusée (3) ou tourillonne dans la chape d’essieu par des bagues de bronze (5).
Le pivot est percé suivant son axe d’un canal de graissage qui communique par des perçages radiaux avec les alésages des bagues. La graisse est introduite par un graisseur vissé à la partie supérieure du pivot.

La pièce 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 diamètres différents, sur lesquelles se placent les roulements du moyeu de la roue.

Pièce fusée

Chacune des pièces fusées porte un levier dit levier d‘accouplement (7). Sur la pièce fusée située du côté du volant est fixé le levier de direction (6). Les leviers d’accouplement (7) se terminent par des rotules et sont reliés par une barre dite barre d’accouplement (8). Cette barre doit être de longueur variable (en deux ou trois parties vissées entre elles) pour le réglage du pincement.

Barre d'accouplement


Les deux extrémités de la barre d’accouplement se terminent par des boîtes à rotules à l’intérieur desquelles sont logées des demi-coquilles (1). Entre celles-ci s‘engagent les sphères (2) des leviers d’accouplement. Un ressort amortisseur de chocs (3) est disposé d’un côté de la rotule ainsi formée. L’ensemble est maintenu par un bouchon (4) vissé et goupillé.

Sur l‘extrémité sphérique du levier de direction (6) se fixe, par rotule, la bielle de commande de direction (5) dont l’extrémité opposée est articulée sur l’extrémité inférieure du levier de commande de direction (4) appelé parfois bielle-pendante. Cette dernière est fixée sur l’axe du boîtier de direction (3).

Suivant le sens de rotation du volant (1), l’extrémité inférieure du levier de commande exerce une poussée ou une traction sur la bielle de commande qui agit elle-même sur le levier de direction. La pièce fusée 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 considérée se transmet à la roue opposée.


Géométrie - Epure de Jeantaud

Si le fonctionnement de la direction classique reste celui expliqué précédemment, la direction doit être établie suivant certaines règles qui tiennent compte du comportement du véhicule 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, entraînant une tenue de route très défectueuse.

Trajectoires suivies par les 4 roues


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

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

Note : Cela explique que parfois, dans un tournant aigu, la roue arrière située à l’intérieur du virage monte sur le trottoir, alors que la roue directrice du même côté est restée sur la chaussée.

La roue directrice intérieure parcourant un arc de cercle de rayon plus court doit être plus braquée que la roue extérieure.

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

Afin d’obtenir des angles de braquage différents aux deux roues directrices, les leviers d‘accouplement sont convergents, de telle manière que leurs prolongements vers l‘arrière se rencontrent, lorsque les roues sont droites, sur l’axe médian du véhicule, sensiblement à hauteur de l’essieu arrière.


Article écrit par Alexandre Degrandcourt

Credits: Documents Berliet, Documents Jourdain-Monneret