La direction est l’un des principaux dispositifs de commande de la voiture. Dans une voiture, le système de direction influence la direction de la conduite et rend l’utilisation du véhicule possible. Les systèmes de direction modernes permettent des changements de direction précis pendant la conduite ou les manœuvres.
Tout au long de l’histoire de la construction automobile, les systèmes de direction ont été perfectionnés et adaptés à de nouvelles exigences, notamment un changement de direction précis et une bonne trajectoire des roues avant. Outre le changement de direction souhaité, la direction du véhicule doit aujourd’hui répondre à de nombreuses autres exigences. La souplesse de la direction augmente en outre le confort. En revanche, le principe du système de direction a peu évolué au fil des décennies.
Sur les voitures, l’essieu directeur se trouve généralement à l’avant du véhicule. Ici, la direction agit exclusivement sur les roues avant, qui déterminent l’angle de braquage du véhicule. Seuls quelques véhicules disposent en outre de roues directrices sur l’essieu arrière pour améliorer la dynamique de conduite.
Le conducteur décide de la direction à prendre en tournant le volant. Le volant est solidaire de la colonne de direction, qui établit un contact positif avec le mécanisme de direction. Il n’en va autrement que pour les véhicules équipés de la technique “steer-by-wire”. La pièce maîtresse de ce type de direction est un boîtier de direction doté d’une technique particulière.
Les autres types de direction ne sont pratiquement plus utilisés sur les voitures actuelles. Les véhicules tout-terrain, qui nécessitent des composants et des leviers de direction particulièrement robustes, constituent une exception.
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Presque toutes les voitures neuves sont aujourd’hui équipées d’une direction assistée. Ce type de direction facilite surtout le braquage à basse vitesse et les manœuvres avec le véhicule. Il suffit d’exercer une faible force sur le volant pour que les roues changent de direction. La direction assistée d’un véhicule peut être électrique ou hydraulique.
Les voitures de tourisme sont souvent équipées d’une direction hydraulique. De plus en plus de voitures sont équipées d’une direction assistée électrique par le constructeur. Au lieu d’un système hydraulique avec pompe d’assistance, ce sont des moteurs électriques qui assurent ici la fonction d’assistance à la direction. Selon la structure, la force agit sur la colonne de direction ou sur le boîtier de direction.
Les systèmes d’assistance électrique contiennent moins de composants qui s’usent et qui peuvent un jour être défectueux. C’est pourquoi ce type de direction assistée est considéré comme plus fiable à long terme.
Composants d'un système de direction moderne
Les systèmes de direction modernes des voitures se composent de nombreux éléments différents. Pour que la direction soit fiable et précise, tous les composants doivent être correctement adaptés les uns aux autres et fonctionner de manière optimale :
- Volant : le volant permet au conducteur de déterminer la direction de la voiture.
- Colonne de direction : la colonne de direction constitue une liaison mécanique entre le volant et le boîtier de direction.
- Boîtier de direction : le boîtier de direction transmet les mouvements de direction à la tringlerie de direction.
- Barre d’accouplement : la barre d’accouplement transmet le mouvement de direction du mécanisme de direction aux fusées d’essieu de la direction.
- Fusées d’essieu : les fusées d’essieu font office de support de roue dans la direction à fusée.
- Pompe de direction assistée : cette pompe fait partie intégrante du système de direction avec direction assistée hydraulique.
- Réservoir d’assistance : le réservoir d’assistance fait office de réservoir de compensation et de réserve pour l’huile hydraulique de la direction assistée.
- Capteur d’angle de braquage : les véhicules modernes sont souvent équipés d’un capteur d’angle de braquage.
- Joint universel : un joint universel traduit le mouvement de rotation de la colonne de direction en un autre angle.
- Amortisseur de direction : l’amortisseur de direction amortit les forces qui apparaissent dans la direction.
La direction d’une voiture a pour fonction d’appliquer directement les ordres de direction du conducteur. Cette influence sur la direction se fait par la modification du braquage des roues. Sur les véhicules à suspension indépendante, les roues avant sont fixées au véhicule de manière indépendante et élastique.
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Si le conducteur souhaite modifier la direction de la voiture, il tourne le volant. Le mouvement de rotation exercé par le conducteur est transmis par celui-ci à la colonne de direction. Celle-ci est à son tour reliée au boîtier de direction. Si nécessaire, la direction assistée assiste les mouvements de direction du conducteur, ce qui rend la direction particulièrement facile à utiliser.
Les composants à l’intérieur du boîtier de direction se déplacent dans la direction dans laquelle le conducteur souhaite diriger la voiture. La tringlerie de direction transmet ce mouvement aux fusées d’essieu ou aux leviers de direction, qui déplacent la position des roues avant.
Avantages de la direction assistée
Il fut un temps où faire des manœuvres demandaient des bras bien musclés. Le volant supportait encore tout le poids des différents organes permettant de faire tourner les roues et effectuer un créneau pouvais s’avérer compliqué. La direction assistée offre plusieurs avantages :
- Elle est plus directe et diminue le nombre nécessaire de manœuvres à effectuer.
- Le confort : le système permet de diminuer l’effort à fournir pour le braquage des roues lors des manœuvres à basse vitesse.
- La sécurité : en s’adaptant aux conditions de roulage, l’assistance est maximale à basse vitesse et réduite à haute vitesse, et permet d’éviter des écarts intempestifs dans la trajectoire.
Les différents types de directions assistées
En automobile, on trouve 3 types de fonctionnement de direction assistée :
Direction assistée hydraulique (DAH)
La mise en action du système de direction assistée est provoquée par la rotation du volant qui contrôle le moteur hydraulique à l’aide d’un tiroir hydraulique. Une fois qu’il est à haute pression, il est envoyé en direction du distributeur qui le revoit sous basse pression au bloc d’assistance. Le distributeur envoie l’huile de direction assisté au bloc d’assistance en fonction du mouvement de la direction, par la gauche ou par la droite.
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Le système de direction assistée hydraulique fonctionne de manière mécanique et continue.
Direction assistée électro-hydraulique (DAEH)
La direction assistée électro-hydraulique fait intervenir les mêmes pièces que le système de direction assistée hydraulique. Simplement, la pompe hydraulique est remplacée par un moteur électrique, et non pas mécaniquement par la courroie. Ce montage permet de moduler facilement la pression suivant divers paramètres (effort exercé, angle de braquage, vitesse du véhicule…) à l’aide d’un calculateur.
L’avantage de ce système est qu’il permet d’économiser du carburant, le calculateur permettant l’optimisation du fonctionnement du système.
Direction assistée électrique (DAE, EPS ou EPAS)
Dans cette configuration, le circuit hydraulique est supprimé et tout fonctionne électroniquement. Ainsi, le système de direction ne fonctionne que lorsque c’est nécessaire, ce qui permet de faire des économies de carburant. L’effort du conducteur sur le volant est transformé en signal électrique par un capteur de couple au calculateur de direction.
Fluide hydraulique
L’huile est utilisée pour les boîtes automatiques et le LHM (Liquide Hydraulique Minéral) pour les suspensions hydropneumatiques. Le fluide hydraulique est, dans les deux cas, est responsable de la pression émise par le système pour mettre en marche le mécanisme.
Afin de garantir le bon fonctionnement de la direction assistée et d’éviter une usure prématurée, il est nécessaire de contrôler régulièrement leurs niveaux.
Comment réaliser la vidange d’une direction assistée ?
Pour vidanger le système de direction assistée, il faut suivre plusieurs étapes :
- Placer le véhicule sur des chandelles afin de pouvoir effectuer des manœuvres. Le moteur doit être complètement froid avant d’effectuer toute action.
- A l’aide d’une seringue, aspirez l’huile hors du mécanisme avant de retirer la durite de retour et placer une bassine sous la voiture.
- Expulser le reste du fluide et l’air en manœuvrant le volant de gauche à droite.
Problèmes de direction assistée
Les problèmes de système de direction se détectent facilement :
- Direction dure (le fait de tourner le volant difficilement).
- Fuite de l’huile de direction.
- Bruit au niveau de la direction.
Comment résoudre les problèmes de la direction assistée ?
Il faut penser à surveiller régulièrement le niveau de l'huile dans le réservoir accessible sous le capot. Lorsque l’huile hydraulique est faible, la direction va émettre des sifflements et devenir de plus en plus dure à l’arrêt. En cas de doute, il vaut mieux recourir aux services d'un professionnel. Cela vous permet d’éviter l’usure.
Il est conseillé de faire une vidange et de remplacer le liquide de direction tous les cinq ans.
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