Boîtier de direction.

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wim bos
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Message par wim bos »

Voici, le boîtier de direction, un système qui a bien un siècle et n'a pas beaucoup changé mais qui a bien évolué depuis.

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Dans le boîtier, l'arbre du volant est tenu par 2 roulements à bille, sur cet arbre il y a une vis sans fin.
La vis sans fin est en contact avec un secteur de pignon qui est monté sur un arbre et est tenu dans 2 bagues.
Sur ce même arbre est monté le bras de direction qui est connecté aux biellettes de direction.

Le réglage se fait comme suivant; on dé-serre la vis de réglage de l'arbre secteur et on règle d'abord le jeu des roulement à billes, c'est comme chez une roue de vélo.
Après on règle le jeu entre la vis sans fin et le secteur, vu ces 2 pièces s'usent le plus dans la position "tout droit" on fait le réglage à au moins un demi tour du volant avant ou après la position "tout droit", si-non le boîtier risque de bloquer vers les extrémités.

Ce système fonctionnait bien jusque les années '30, quand les voitures devenaient plus lourde et rapide il y avait un inconvénient, la direction était trop lourde en cause de friction entre la vis sans fin et le secteur.
Ce problème a été résolu comme suivant et est appelé après son inventeur Mr. Saginaw.

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Comme vous le voyez, le 'filetage' de la vis sans fin a été modifié d'un profile carré ou trapézoïdale dans un profile rond et on a ajouté une pièce qui fait 'écrou' et crémaillère à même temps, seulement le filetage de l'écrou est beaucoup plus grand que celui de la vis sans fin, l'espace entre ces 2 parties est remplit avec de billes.
Avec ça, la friction est réduite à presque zéro, ce système est toujours appliqué sur les grandes Opel et autres voitures.

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Voici, l'arbre de volant avec l'écrou / crémaillère d'une Opel, les dents de la crémaillère sont coniques pour avoir une possibilité de réglage du jeu entre la crémaillère et le secteur.

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Ici le boîtier de direction d'une Opel (Rekord).
L'arbre de volant est tenue entre 2 roulements à bille, un en haut et l'autre dans le bouchon de réglage en bas du boîtier.

Le réglage du boîtier (non assisté).

D'abord on enlève le bras de direction de l'arbre, comme ça la friction dans les nombreuses articulations de direction ne peuvent pas influencer les mesures.

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On dé-serre l'écrou de blocage et après on dé-serre entièrement la vis de réglage, avec ça l'arbre et le secteur montent et le jeu entre le secteur et la crémaillère arrive au maximum mais le secteur ne se détache pas de la crémaillère.

Maintenant on mesure le couple besoin pour tourner le volant de quelques degrés, ça se fait avec un torsiomètre ou bien tournevis à limiteur de couple en combinaison avec un outil qui fait adaptateur et qu'on pose sur le volant.

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Le couple besoin pour faire tourner le volant de quelques degrés avant la crémaillère touche les dents du secteur doit être entre 4 et 5 kp/cm. si différent on doit le corriger

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Normalement le boîtier est monté dans la voiture, on peut très bien débloquer l'écrou avec une grande chasse goupille et marteau ainsi serrer ou dé-serrer le bouchon.

Maintenant le réglage entre la crémaillère et le secteur:
On tourne le volant au moins 180° de la position "tout droit" et on serre la vis de réglage.

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Le couple pour tourner le volant doit se situer entre 10 et 12 kp/cm.

Après on remonte le bras de direction, couple de serrage de l'écrou 17M/Kg.

Un problème est que pas tout le monde aura ces outils mais il y a un alternatif, une baguette en bois, un peu de scotch et quelques poids d'équilibrage des roues, regardez:

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La baguette est bien centrée sur le volant donc son poids n'aura pas d'influence sur le couple besoin.

Edit: kp/cm veut dire kilo pascal / centimètre, 1 kp / cm = 0,098N/m
4 kp/cm = 0,4 N/m = 80 gr sur un bras de 50 cms.
5 kp/cm = 0,5 N/m = 100 gr sur un bras de 50 cms.
10 kp/cm = 1,0 N/m = 200 gr sur un bras de 50 cms.
12 kp/cm = 1,2 N/m = 120 gr sur un bras de 50 cms.


Fonctiionnement d'un boîtier assisté

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Le boîtier d'une direction assistée se présente comme les boîtiers non-assistés avec une exception, la pièce "écrou / crémaillère" (nr. 2 sur ce plan) est aussi un piston hydraulique.
Dés qu'on tourne le volant une valve hydraulique s'ouvre et laisse passer la pression hydraulique (venant de la pompe) à un coté du piston et pousse le piston / crémaillère, l'huile qui se trouve à l'autre coté du piston retourne par une valve dans le réservoir.
Cette valve se trouve entre l'arbre du volant et le boîtier de direction, son fonctionnement est assez simple la pièce qui fait connecteur entre l'arbre du volant et le boîtier est un axe à faible diamètre qui fait se tordre dés qu'on tourne le volant, la valve se trouve autour de cet axe et est fixé pour une partie à l'arbre du volant et une autre partie a la vis sans fin, donc pendant qu'on tourne le volant il y a une partie qui se déplace en rapport de l'autre partie et ça crée deux ouvertures, une pour l'huile sous pression vers le piston et l'autre pour l'huile du piston retour au réservoir.

Les réglages:
Le seul réglage mécanique est celui du jeu entre la crémaillère et le secteur.

La procédure est comme suivant: d'abord on enlève le bras de direction de son arbre, on tourne le volant au moins 180° de la position "tout droit", on mesure le couple besoin pour faire tourner le volant (moteur au ralenti) puis on sert la vis de réglage jusque le couple besoin pour tourner le volant est 5 à 8 kpcm supérieur à la valeur mesurée auparavant, mais ce couple ne peut pas être supérieur à 17 kpcm.
exemple: première mesure avant réglage, couple besoin 10 kpcm, en serrant la vis on ajoute 5 à 8 kpcm donc on arrive à 15 ou 18 kpcm, 18 kpcm est trop, donc on dé-serre la vis jusque le couple est 15 à 17 kpcm.

Après on remonte le bras de direction, couple de serrage de l'écrou 17Kg/m.




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