Systèmes de direction

Genèse et application.

Le système de direction fait partie intégrante des véhicules depuis le début de l'histoire de l'automobile. Il joue un rôle clé en assurant un contrôle directionnel sûr et précis. Ses tâches comprennent un certain nombre de fonctions conçues pour permettre au conducteur de manœuvrer efficacement le véhicule dans différentes conditions routières. La tâche principale du système est, bien entendu, de répondre au souhait du conducteur de maintenir ou de modifier la trajectoire du véhicule. En tournant le volant, ce mouvement est transmis aux roues directrices (généralement les roues avant), ce qui permet au véhicule de tourner dans la direction souhaitée. Le système de direction fournit également au conducteur des informations sur l'état de la route, telles que la résistance des roues, les irrégularités de la surface et l'adhérence des pneus. Cela lui permet de mieux évaluer la situation routière et d'adapter sa conduite en conséquence. Le système de direction doit également minimiser la transmission des vibrations et des chocs de la surface de la route au volant, ce qui augmente le confort de conduite et réduit la fatigue du conducteur. Afin d'améliorer le confort du conducteur et de réduire la force nécessaire pour tourner le volant, les systèmes de direction assistée se sont généralisés au fil du temps. Au départ, il s'agissait de simples systèmes de direction assistée hydraulique, où la pompe de direction assistée était entraînée par le moteur du véhicule. Le système de direction assistée électrohydraulique, qui utilise une pompe entraînée par un moteur électrique (EHPS/EPHS), est une évolution de cette conception. Les systèmes plus récents sont des systèmes de direction assistée électriquement de la transmission ou de la colonne de direction (EPS), qui permettent une série de fonctions supplémentaires telles que la correction de trajectoire, l'assistance au maintien de la trajectoire et l'aide au stationnement.

Construction et principe de fonctionnement.

Le système de direction d'un véhicule se compose de plusieurs éléments principaux :

1. Volant
2. Colonne de direction (direction assistée électrique possible)
3. Mécanisme de direction (direction hydraulique ou électrique possible)
4. Pompe de direction assistée (à entraînement mécanique ou électrique)
5. Bras de contrôle et embouts de biellette
6. Articulations et composants de la suspension.

La direction assistée peut se produire dans les configurations énumérées ci-dessous.

Systèmes à assistance hydraulique :

• avec pompe mécanique
• avec pompe électro-hydraulique

Systèmes à assistance électrique (EPS) :

• transmission assistée électriquement
• colonne de direction assistée

Colonne de direction à assistance électrique.

Dans cette solution, la puissance du moteur électrique est transmise à l'arbre de la colonne de direction par l'intermédiaire d'une transmission mécanique appropriée et d'un embrayage. Le système est doté d'un contrôleur électronique qui assure la bonne gestion du système et le contrôle de son bon fonctionnement, c'est-à-dire les fonctions de diagnostic. Un certain nombre de signaux d'entrée enregistrés par des capteurs tels qu'un capteur de couple sur le volant, un capteur d'angle de braquage, un capteur de vitesse du véhicule et d'autres sont nécessaires pour déterminer la valeur de la direction assistée.

Direction assistée.

Dans ces modèles, le moteur électrique est situé sur ou à l'intérieur du boîtier de direction. Grâce à un rapport de vitesse approprié, le mouvement du moteur transmet la force de la direction assistée à une barre dentée située à l'intérieur du boîtier d'engrenage. Afin de gérer correctement le fonctionnement du système de direction assistée, le contrôleur électronique reçoit un certain nombre de signaux d'entrée tels que la vitesse du véhicule, le couple de direction, l'angle de braquage et autres. Le contrôleur possède également des fonctions de diagnostic et enregistre les erreurs liées aux dysfonctionnements du système.

Direction hydraulique assistée.

Pour soutenir le mouvement de la crémaillère et du pignon, on utilise un fluide hydraulique (huile) qui est fourni à la boîte de vitesses à une pression suffisamment élevée. Par conséquent, une partie du mécanisme de direction fonctionne comme un cylindre hydraulique et il y a un piston sur la crémaillère et le pignon. Par conséquent, de nombreux composants sont équipés d'un certain nombre de joints appropriés. Un rôle important est joué par le répartiteur (également appelé distributeur), qui contient une valve qui dirige l'huile hydraulique dans la chambre du cylindre correspondant après un léger mouvement du volant. En raison de sa fonction, le distributeur est également équipé d'un certain nombre de joints appropriés. La pompe de direction assistée, qui peut être entraînée mécaniquement par le moteur à combustion ou électriquement, est responsable de la génération de la haute pression.

Pompe électro-hydraulique.

Ce type de pompe est entraîné par un moteur électrique, de sorte que ses performances ne dépendent pas de la vitesse du moteur à combustion interne. Le module de pompe est généralement constitué d'un certain nombre de composants intégrés tels qu'un réservoir de liquide de surpression, une pompe à haute pression (généralement une pompe à palettes ou à engrenages), un contrôleur électronique et un moteur électrique. Le contrôleur électronique ajuste la direction assistée en fonction de plusieurs données, telles que la vitesse du véhicule, le régime du moteur et les relevés des capteurs de direction, entre autres.

Processus de régénération.

Nous sommes conscients de l'importance de maintenir des normes appropriées et un contrôle de qualité strict dans le processus de rénovation du système de direction en raison de l'impact direct de ce système sur la sécurité de la conduite. Chaque composant remis à neuf doit faire l'objet d'une inspection minutieuse pour vérifier l'usure, les dommages et la qualité des matériaux. L'utilisation de pièces de rechange de haute qualité et l'exécution précise de toutes les procédures de reconditionnement sont essentielles pour garantir un fonctionnement fiable et sûr du système de direction.

En règle générale, le processus de reconditionnement de chaque composant de direction que nous traitons comprend les étapes suivantes :

1. Vérification préliminaire
2. Nettoyage
3. Vérification après le nettoyage
4. Démontage en pièces détachées
5. Vérification des composants
6. Remplacement des éléments endommagés et critiques d'un composant
7. Assemblage des composants, achèvement du sous-assemblage
8. Contrôle de la qualité
9. Test de diagnostic final
10. Évaluation des résultats des tests fonctionnels

Remise en état des boîtiers de direction assistée hydraulique.

Le reconditionnement d'un boîtier de direction assistée hydraulique consiste principalement à rétablir son étanchéité. Tous les joints sont remplacés et tous les composants mécaniques sont contrôlés pour vérifier qu'ils ne sont pas endommagés ou usés et sont remplacés si nécessaire, y compris la barre dentée, le pignon, le distributeur, le carter, etc. Tous les composants de l'appareil à gouverner sont inspectés en détail pour détecter l'usure et la présence de dommages mécaniques tels que l'abrasion ou les fissures. Le degré d'usure des dents du pignon et de la crémaillère est contrôlé. L'alignement de la crémaillère est également vérifié. Il est souvent nécessaire de rectifier très soigneusement les surfaces d'accouplement des joints en raison d'une usure locale ou de la corrosion. Les roulements défectueux sont également remplacés. Les composants susceptibles d'être réutilisés sont soigneusement nettoyés et toutes les pièces endommagées sont remplacées par des neuves. Après la réparation, chaque boîte de vitesses est testée sur un banc d'essai spécial afin de vérifier son étanchéité et la force de direction assistée agissant sur la barre lorsqu'elle se déplace dans les deux sens.

Reconditionnement des colonnes de direction assistée électrique (EPS) et des transmissions. 

Dans le cas des transmissions à direction assistée électriquement, la réparation consiste principalement à inspecter et à remplacer les composants mécaniques et électroniques défectueux. Très souvent, le capteur de direction est endommagé. Le remplacement du capteur nécessite de la précision et l'équipement de diagnostic approprié pour le calibrer. Un problème peut également survenir dans le système électronique qui gère le fonctionnement du boîtier de direction assistée ou de la colonne de direction. La correction de ce type de défaut nécessite généralement le remplacement des composants électroniques du contrôleur de direction assistée. Après réparation, le fonctionnement de la boîte de vitesses ou de la colonne de direction est vérifié sur un banc de diagnostic spécialement conçu à cet effet. Le test se compose de plusieurs étapes, au cours desquelles les conditions de fonctionnement du système de direction assistée sont simulées pour différentes conditions de conduite - manœuvres de parking, circulation urbaine, autoroute.

Reconditionnement de pompes électrohydrauliques (EHPS/EPHS).

Nos stations nous permettent également de vérifier le fonctionnement des pompes à entraînement électrique, qui sont des composants des systèmes de direction assistée électro-hydrauliques. Les dysfonctionnements les plus courants des pompes de direction assistée sont les fuites, les performances réduites, le fonctionnement bruyant et les défaillances mécaniques. La réparation habituelle de la pompe consiste à remplacer un ensemble de joints, de roulements et d'autres composants mécaniques usés. Les composants électriques ou électroniques (moteur électrique, contrôleur électronique de la pompe et autres) peuvent également être endommagés par des fuites. Après réparation, chaque pompe subit un test de performance sur un banc d'essai, au cours duquel son fonctionnement est simulé en fonction des différentes vitesses du véhicule.

Causes et types de dommages.

Les symptômes les plus courants d'une défaillance de la direction assistée :

1. Hochets provenant de la suspension du véhicule
2. Pas de direction assistée ou direction assistée limitée
3. Moins d'assistance dans une direction
4. Fuites de liquide hydraulique
5. Bruit entendu en tournant le volant
6. Tendance du volant à se déplacer spontanément dans une direction, instabilité de la trajectoire
7. Vibrations et oscillations ressenties au niveau du volant
8. Voyants sur le tableau de bord

Dommages les plus courants : 

1. Dommages mécaniques sous forme d'abrasion des dents, du logement, des glissières, des joints.
2. Corrosion des composants internes.
3. Endommagement de l'électronique du contrôleur de direction assistée.
4. Endommagement du capteur de direction.