La direction comprend un mécanisme de direction 10 (fig. 1) avec un distributeur intégré, une colonne 2, un volant 1, un vérin 9, une pompe 3, un réservoir d’huile 4, ainsi que des flexibles.
Pour diagnostiquer le fonctionnement du système hydraulique de la direction, il faut garder à l’esprit les points suivants :
- — lorsque le tiroir passe par la position neutre (rotation du volant à gauche ou à droite depuis la position médiane) et à une température du fluide de (50±5) °C, la pression dans la conduite de refoulement ne doit pas dépasser 0,3 MPa (3 kgf/cm²) ;
Fig. 1. Schéma d’implantation de la direction : 1 — volant ; 2 — colonne de direction ; 3 — pompe ; 4 — réservoir d’huile ; 5 — essieu avant ; 6 — biellette transversale ; 7 — tambour de frein ; 8 — biellette longitudinale ; 9 — vérin de direction assistée ; 10 — mécanisme de direction
- — à une vitesse de rotation du vilebrequin de 1500 min⁻¹ et en position extrême (gauche ou droite) des roues directrices, la pression maximale dans la conduite de refoulement ne doit pas dépasser 11 MPa (110 kgf/cm²).
L’axe de la surface extérieure des bagues excentriques 12 est décalé par rapport à l’axe de l’alésage des roulements 13 de la valeur de l’excentricité « h », ce qui permet de régler l’engrènement en tournant les bagues excentriques 12.
Le réglage de la précontrainte des roulements 1 s’effectue à l’aide des cales 9.
Fig. 2. Mécanisme de direction : 1 — roulements ; 2 — vis ; 3 — carter ; 4 — écrou-crémaillère ; 5 — billes ; 6 — joint ; 7 — barre de torsion ; 8 — secteur denté ; 9 — cales de réglage ; 10 — couvercle ; 11 — trous ; 12 — bagues excentriques ; 13 — palier lisse ; 14 — goupille ; 15 — couvercle du clapet de limitation de pression ; 16 — bouchon ; 17 — poussoir ; 18 — bague de butée ; 19 — couvercle ; 20 — joint à lèvre ; 21 — écrou
Le mécanisme de direction avec distributeur intégré et clapet de limitation de pression du fluide est représenté à la fig. 3.
Fig. 3. Mécanisme de direction : 1 — cales de réglage ; 2 — vis ; 3 — écrou-crémaillère ; 4 — carter ; 5 — distributeur ; 6 — canal ; 7 — secteur ; 8, 15 — bagues excentriques ; 9 — goupille ; 10, 16, 28 — couvercle ; 11, 29 — roulements ; 12 — trou ; 13 — clapet de limitation de pression ; 14 — alésage annulaire ; 17, 27 — face latérale ; 18, 26 — galet ; 19, 25 — levier ; 20 — tige ; 21 — écrou ; 22 — bouchon ; 23 — corps ; 24 — contre-écrou
Sur les véhicules, le mécanisme de direction (fig. 3) peut être installé.
Le distributeur de la direction assistée est du type à tiroir et est intégré dans le mécanisme de direction.
Dans le corps 6 (fig. 4) du tiroir se trouvent trois alésages annulaires C, E, D.
L’alésage annulaire médian E est relié au canal « B » pour l’alimentation en fluide depuis la pompe, tandis que les alésages extrêmes C et D sont reliés au canal A pour le retour du fluide vers la vidange.
Dans les trois chambres réactives du corps 6 du tiroir se trouvent des pistons 25, libres de se déplacer axialement.
Fig. 4. Distributeur de direction assistée : 1 — carter du mécanisme de direction ; 2, 4, 11, 13 — roulements ; 3 — écrou ; 5 — joint d’étanchéité ; 6 — corps du distributeur ; 7 — clapet anti-retour ; 8 — bille ; 9 — couvercle du distributeur ; 10, 23 — boulons ; 12 — douille ; 14 — cales de réglage ; 15 — joint de tige ; 16 — bague d’arrêt ; 17 — bague ; 18 — arbre d’entrée ; 19 — goupille ; 20 — barre de torsion ; 21 — joint d’étanchéité ; 22 — couvercle du joint à lèvre ; 24 — cale de réglage ; 25 — piston ; 26 — tiroir ; 27 — goupille ; 28 — vis ; A — canal de retour du fluide vers la vidange ; B — canal d’alimentation en fluide depuis la pompe ; К, Г — canaux d’alimentation (ou de retour) du fluide vers les chambres du vérin ; C, E, D — alésages annulaires ; M, N — perçages pour relier les chambres des butées au retour ; n — jeu
Dans l’alésage central du corps est monté le tiroir 26, maintenu par des roulements à butée 4 et 11 sur la douille 12. Celle-ci est reliée par cannelures sans jeu latéral à la vis 28 du mécanisme de direction avec possibilité de déplacement axial, et par liaison filetée à l’arbre d’entrée 18.
La liaison cannelée entre l’arbre d’entrée 18 et la vis 28 présente un jeu n.
Le jeu est choisi de manière à assurer la course complète du tiroir.
De plus, l’arbre d’entrée 18 est relié par une barre de torsion 20 à la vis 28 du mécanisme de direction.
Un clapet anti-retour 7 est vissé dans le canal de l’alésage annulaire médian E.
La direction assistée fonctionne de la manière suivante.
En ligne droite, le tiroir 5 (fig. 5) occupe la position neutre. Le fluide provenant de la pompe 18 arrive à l’alésage annulaire médian E (voir fig. 4) du corps du tiroir par la conduite d’huile 11 (voir fig. 5), puis, par les alésages extrêmes C et D (voir fig. 4), retourne à la vidange par la conduite d’huile 13 (voir fig. 5). Il remplit alors les chambres réactives entre les pistons 6 et, par les canaux К et Г (voir fig. 4) du corps, les conduites d’huile 8 (voir fig. 5) et 12, les chambres du vérin 17.
Fig. 5. Schéma de fonctionnement de la direction assistée en ligne droite : 1 — arbre d’entrée ; 2 — barre de torsion ; 3 — douille ; 4 — roulement ; 5 — tiroir ; 6 — pistons ; 7 — arbre ; 8, 11, 12, 13 — canalisations d’huile ; 9 — clapet anti-retour ; 10 — réservoir ; 14 — timonerie ; 15 — biellette longitudinale ; 16 — tige ; 17 — vérin ; 18 — pompe ; 19 — piston ; n — jeu dans l’accouplement cannelé de l’arbre 7 avec l’arbre d’entrée
Fig. 6. Schéma de fonctionnement de la direction assistée lors d’un virage à gauche : 1 — arbre d’entrée ; 2 — barre de torsion ; 3 — douille ; 4 — roulement ; 5 — tiroir ; 6 — pistons ; 7 — arbre ; 8, 11, 12, 13 — canalisations d’huile ; 9 — clapet anti-retour ; 10 — réservoir ; 14 — timonerie ; 15 — biellette longitudinale ; 16 — tige ; 17 — vérin ; 18 — pompe ; 19 — piston ; n — jeu dans l’accouplement cannelé de l’arbre 7 avec l’arbre d’entrée
Fig. 7. Schéma de fonctionnement de la direction assistée lors d’un virage à droite : 1 — arbre d’entrée ; 2 — barre de torsion ; 3 — douille ; 4 — roulement ; 5 — tiroir ; 6 — pistons ; 7 — arbre ; 8, 11, 12, 13 — canalisations d’huile ; 9 — clapet anti-retour ; 10 — réservoir ; 14 — timonerie ; 15 — biellette longitudinale ; 16 — tige ; 17 — vérin ; 18 — pompe ; 19 — piston ; n — jeu dans l’accouplement cannelé de l’arbre 7 avec l’arbre d’entrée
Lorsque le volant est tourné dans le sens antihoraire (donc l’arbre d’entrée 1), grâce à la liaison filetée, la douille 3 avec le tiroir 5 qui y est fixé se déplace axialement vers le haut sur les cannelures de l’arbre 7.
Au moment initial du déplacement, lorsque la pression dans le système est faible, l’effort sur le volant est principalement créé par la barre de torsion 2, qui agit directement sur l’arbre d’entrée 1.
La liaison filetée déplace alors le tiroir et n’est pratiquement pas sollicitée.
Lorsque le tiroir se déplace (dans la limite du jeu n dans la liaison cannelée), l’alimentation en fluide de l’alésage annulaire C (voir fig. 4) est interrompue.
Le fluide provenant de la pompe est envoyé à l’alésage médian E, puis, par le canal К du corps et la conduite d’huile 12 (voir fig. 5), pénètre dans la chambre inférieure du vérin 17. Le piston 19 avec la tige 16 se déplacent, faisant tourner l’arbre du secteur avec la timonerie 14 dans le sens horaire, et, par la biellette longitudinale 15, braquent les roues directrices à gauche.
De la chambre supérieure du vérin, le fluide retourne par la conduite d’huile 8 et le canal Г (voir fig. 4) du corps vers l’alésage annulaire D, puis par la conduite d’huile 13 (voir fig. 5) vers le réservoir 10.
Lorsque le volant est tourné dans le sens horaire, la douille 3 avec le tiroir 5 se déplace vers le bas.
L’alimentation en fluide de l’alésage annulaire D (voir fig. 4) est interrompue.
Le fluide provenant de la pompe arrive à l’alésage médian E, puis par le canal Г et la conduite d’huile 8 (voir fig. 5) dans la chambre supérieure du vérin.
Le piston avec la tige se déplace, faisant tourner la timonerie 14 dans le sens antihoraire, et, par la biellette longitudinale, braquent les roues directrices à droite.
De la chambre inférieure du vérin, le fluide retourne par la conduite d’huile 12 et le canal К (voir fig. 4) vers l’alésage annulaire C, puis par la conduite d’huile 13 (voir fig. 5) vers le réservoir.
Lorsque le couple résistant au braquage des roues directrices augmente, la pression du fluide dans le système (et donc dans les chambres réactives) augmente, ce qui entraîne une augmentation proportionnelle de l’effort sur le volant.
Ainsi, le conducteur ressent la « sensation de la route ».
Lorsque l’effort sur le volant est relâché, la barre de torsion 2 et les pistons 6 ramènent le tiroir en position neutre.
Lorsque la pompe ne fonctionne pas ou que l’assistance est insuffisante, le jeu n dans la liaison cannelée entre l’arbre d’entrée 1 et l’arbre 7 est absorbé, et l’effort du volant est transmis comme dans une direction non assistée.
Le clapet anti-retour 9 dérive alors le fluide d’une chambre du vérin vers l’autre.
Défaillances possibles de la direction et leurs remèdes
Effort excessif sur le volant lors des virages à droite et à gauche :
- — Niveau d’huile insuffisant dans le réservoir. Ouvrez le réservoir et, moteur tournant, remplissez-le d’huile au moins jusqu’au repère supérieur de la jauge. Vérifiez l’étanchéité du système et, si nécessaire, réparez les fuites.
- — Présence d’air dans le système hydraulique. Vérifiez l’étanchéité de la tubulure d’aspiration et du joint d’arbre de pompe. Purgez l’air du système hydraulique de direction et complétez l’huile.
- — Joint de piston du vérin endommagé. Remplacez le joint de piston du vérin et, si nécessaire, resserrez l’écrou de fixation du piston sur la tige.
- — Dysfonctionnement du clapet de débit et de pression de la pompe (présence de particules étrangères sous la bille ou entre le piston et le corps du clapet). Extrayez le piston du clapet de la pompe, démontez-le, nettoyez-le et vérifiez-le. Le piston ne doit pas se bloquer dans le corps de la pompe.
- — Le piston du clapet de limitation de pression ne revient pas après avoir braqué les roues en butée gauche ou droite. Déposez le clapet de limitation de pression, lavez-le, nettoyez-le et éliminez le blocage du piston.
Mauvaise tenue de route en ligne droite :
- — Niveau d’huile insuffisant dans le réservoir. Remplissez le réservoir jusqu’au repère supérieur moteur tournant.
- — Si le niveau d’huile est normal, de l’air pénètre dans le système. Éliminez l’entrée d’air et purgez le système hydraulique.
- — Fixation du mécanisme de direction ou fixation des étriers de ressorts desserrée. Vérifiez et corrigez le défaut.
- — Mauvais parallélisme des roues. Règlez le parallélisme.
- — Jeu excessif de l’arbre du mécanisme de direction. Réglez la précontrainte des roulements de la vis et le jeu dans l’engrènement.
- — Jeu radial dans l’arbre de transmission de la colonne de direction. Remplacez l’arbre de transmission.
Effort important sur le volant à vitesse élevée :
- — Dysfonctionnement du clapet de débit et de pression. Extrayez le piston de la pompe, démontez-le, nettoyez-le et vérifiez-le.
- — La pompe n’assure pas un débit suffisant en raison de l’usure des pièces. Remplacez la pompe.
Vibrations du volant en roulant :
- — Déséquilibre des roues directrices ou des tambours de frein. Équilibrez ou remplacez les roues directrices et les tambours de frein.
Braquage spontané des roues directrices en butée :
- — L’arbre d’entrée et la douille d’entraînement du tiroir sont mal connectés. Déposez le distributeur et reconnectez correctement l’arbre d’entrée à la douille d’entraînement du tiroir.
Bruit excessif de la pompe en fonctionnement :
- — Niveau d’huile insuffisant dans le réservoir. Remplissez le réservoir d’huile.
- — Air dans l’huile. Vérifiez l’étanchéité de la tubulure d’aspiration et du joint d’arbre de pompe. Purgez l’air du système hydraulique de direction et complétez l’huile.
