46-0010 Conception et fonctionnement du mécanisme de direction
A. Désignations des mécanismes de direction
Boîte de vitesses
765.902
Version, par ex. adaptation au type de moteur correspondant
Type de boîte de vitesses
Mécanisme de direction pour voitures particulières
Désignation interne
L S A 068
Diamètre de piston en mm
Version
Version direction assistée
Direction
P46-5217-13
Désignation des mécanismes de direction
La désignation du type ou du mécanisme n'est pas gravée sur le mécanisme de direction.
Les chiffres gravés sur la surface plane (A), par
ex. D 90 1 73, représentent le numéro de fabrication.
Les numéros appliqués en fonderie ne peuvent pas servir de références.
Pour affecter un mécanisme de direction déposé au type de véhicule correspondant, consulter le tableau «Tableau d'affectation du mécanisme de direction 46-0001».
Les caractéristiques les plus importantes sont :
désignation du levier de direction (B),
repère de couleur sur la vis sans fin de direction, l'arbre de colonne de direction (C),
rotations du volant/de la vis sans fin de direction,
longueur de la tubulure de pression (D).
B. Partie transmission mécanique
P46-5160-57A
25 | Ecrou de direction |
43 | Arbre de direction |
45 | Vis de réglage |
101 | Valve P (Y10) PML |
1 | Boîtier de direction |
11 | Piston de travail |
12 | Chapeau de palier |
13 | Vis sans fin de direction |
17 | Corps de palier |
Le piston de travail coulissant (11) se trouve dans le boîtier de direction (1). L'arbre de direction, également pourvu d'un segment denté (43), s'engage dans le segment denté du piston de travail. L'arbre de direction est monté dans le boîtier de direction (1) et dans le couvercle inférieur du boîtier de façon orientable sur des butées. L'écrou de direction (25) est monté dans le piston de travail (11) de façon orientable sur des butées. | La vis sans fin de direction (13) est positionnée par des billes à l'intérieur de l'écrou de direction (25). 23 ou 24 billes sont en circulation sur les pistes formées par le filetage de l'écrou de direction (25) et de la vis sans fin de direction (13). D'où la désignation de «direction à recirculation de billes». |
P46-5292-57
43 | Arbre de direction |
45 | Vis de réglage |
50 | Ecrou d'arrêt |
100 | Bouchon fileté |
101 | Valve P (Y10) PML |
1 | Boîtier de direction |
11 | Piston de travail |
12 | Chapeau de palier supérieur |
13 | Vis sans fin de direction |
17 | Corps de palier |
25 | Ecrou de direction |
La circulation des billes sert en même temps de palier inférieur à la vis sans fin de direction (13). Le palier supérieur de cette dernière consiste en deux roulements à rouleaux cylindriques axiaux dans le chapeau de palier (12). Toute rotation de la vis sans fin de direction (13) entraîne le déplacement axial de l'écou de direction (25) avec le piston de travail (11) dans | le boîtier de direction, via la circulation des billes, et la transmission d'un mouvement rotatif à l'arbre de direction (43) via les segments dentés. Cette partie transmission mécanique correspond pour l'essentiel à celle d'une direction mécanique à recirculation de billes. |
C. Partie commande hydraulique
P46-5194-57
A | venant de la pompe de servodirection (conduite haute pression) |
B | allant à la pompe de servodirection (conduite de retour) |
1a | Chambre de compression braquage à gauche |
1b | Chambre de compression braquage à droite |
4 | Tiroir de commande |
25 | Ecrou de direction |
La partie commande hydraulique se compose pour l'essentiel des chambres de compression (chambres de travail) pour l'assistance du braquage à gauche (1a) et du braquage à droite (1b), de l'écrou de direction (25) avec le doigt de commande et du tiroir de commande (4).
P46-5209-57
12 | Chapeau de palier supérieur |
13 | Vis sans fin de direction |
17 | Corps de palier |
25 | Ecrou de direction |
43 | Arbre de direction |
1 | Boîtier de direction |
1a | Chambre de compression braquage à gauche |
1b | Chambre de compression braquage à droite |
1c | Joint haute pression |
11 | Piston de travail |
Dans une rainure du boîtier de direction (1) se trouve un joint haute pression (1c) qui assure l'étanchéité entre le piston de travail mobile (11) et la chambre de compression (1a ou 1b).
P46-0114-57
25 | Ecrou de direction |
35 | Bille |
43 | Arbre de direction |
51 | Couvercle de boîtier avec douille à aiguille |
61 | Bouchon fileté |
3 | Joint torique |
4 | Tiroir de commande |
5 | Piston de réaction |
8 | Bouchon fileté |
11 | Piston de travail |
13 | Vis sans fin de direction |
Le tiroir de commande (4), mobile et parfaitement adapté, se trouve dans un orifice du boîtier de direction. Il est perpendiculaire au piston de travail (11). Le tiroir de commande est étanché et protégé de l'extérieur par un couvercle (8). | Le doigt de commande qui est solidaire de l'écrou de direction (25) vient prendre dans une rainure du tiroir de commande (4). Le tiroir de commande et l'écrou de direction avec le doigt de commande sont des pièces de fabrication précise et appariées ensemble. |
Position médiane
P46-5320-37
1 Boîtier de direction
1a Chambre de compression braquage à gauche
1b Chambre de compression braquage à droite
4 Tiroir de commande
12 Ressort de centrage
25 Ecrou de direction avec doigt de commande
A venant de la pompe de servodirection (haute pression
B allant à la pompe de servodirection (conduite de retour)
Le tiroir de commande cylindrique (4) est pourvu d'arêtes de commande qui sont disposées dans l'orifice du boîtier de manière à obtenir un pilotage ciblé de l'huile par déplacement du tiroir de commande. Le tiroir de commande est maintenu en position médiane par un ressort de centrage (12), lorsqu'aucune force de direction n'agit. | Dans cette position, les sections de régulation A= «venant de la pompe de servodirection» et B= «allant à la pompe de servodirection» ainsi que les deux liaisons avec les chambres de compression (1a, 1b) sont ouvertes pour éviter tout étranglement dans le circuit d'huile. |
Braquage à gauche ou à droite
(représentation du braquage à gauche)
P46-5321-57
a | Arête de commande |
b | Arête de commande |
c | Arête de commande |
d | Arête de commande |
1a | Chambre de compression braquage à gauche |
1b | Chambre de compression braquage à droite |
25 | Ecrou de direction avec doigt de commande |
34a | Piston de réaction |
35b | Ressorts piston de réaction |
A | venant de la pompe de servodirection |
B | allant à la pompe de servodirection |
L'assistance de la force de direction est déclenchée lorsque le doigt de commande de l'écrou de direction (25) déplace le tiroir de commande contre le ressort de centrage. L'huile sous pression est ainsi amenée dans la chambre de compression (1a) via l'arête de commande (b) du tiroir de commande. Simultanément, le déplacement du piston de travail refoule l'huile en circulation de l'autre côté du piston dans le réservoir (B) via l'arête de commande ouverte (d). |
Processus de réaction
(exemple braquage à gauche)
P46-5322-53
L'arrivée d'huile sous pression dans la chambre de réaction via un orifice d'étranglement (flèche) déclenche le processus de réaction. Tant que le piston de réaction (34a) s'appuie sur le boîtier via le ressort de pression (35b), l'huile refoulée induit dans la chambre de réaction une force de rappel sur le tiroir de commande (4). En mode de conduite normale, c'est-à-dire pour un couple de braquage à 2 Nm induit sur le volant, les forces de rappel dans la chambre de réaction sont proportionnelles à la pression de l'huile sur le piston de travail et donc au couple de braquage des roues avant. | Cette réaction met en rapport le couple induit sur le volant avec l'assistance hydraulique. Plus le couple agissant sur les roues avant est important, plus le couple à exercer sur le volant est élevé. L'importance de l'assistance hydraulique dépend donc non pas de l'importance du braquage mais uniquement du couple agissant sur les roues avant. |
Schéma fonctionnel
Pression de travail dans le mécanisme de direction (MLR) pour un couple correspondant sur le volant (MLR).
a=intervention de la limitation de la force manuelle
b=augmentation proportionnelle de l'assistance hydraulique
P46-5323-53
Le diagramme ci-dessus montre une représentation graphique de la plage de travail du mécanisme de direction. Le couple induit sur le volant est placé au-dessus du couple développé par l'arbre de direction et de la pression d'huile. Le diagramme montre l'augmentation directe- ment proportionnelle de l'assistance hydraulique par rapport au couple croissant (jusqu'à env. 5 Nm). | La grandeur de la surface de réaction (diamètre du piston de réaction) détermine l'importance de la force par rapport à une pression d'huile donnée. |
P46-5324-15
Limitation de la force manuelle
La réaction purement linéaire avec la limitation de la force manuelle limite la plage de proportionnalité entre le couple induit sur le volant et le couple développé par l'arbre de direction et possède un tracé constant à partir de là.
Pour ce faire, le piston de réaction (4b) s'appuie sur la butée (4a) du tiroir de commande (par ex. circlip) à partir d'une pression d'huile donnée de sorte que les forces exercées par la pression de l'huile sur le tiroir de commande et le piston de réaction deviennent des forces intérieures. Seule la précontrainte constante du ressort est sensible extérieurement.
L'assistance hydraulique augmente à partir de là jusqu'à la pression de pompe maximum de 125 bars sans que le couple exercé sur le volant dépasse 5 Nm. Cela permet d'éviter toute force de direction élevée indésirable, par ex. lors des manoeuvres de stationnement.
4 Tiroir de commande
4a Butée
4b Piston de réaction
D. Système hydraulique de la DIRECTION PARAMETRIQUE
1. Commande hydraulique pour le braquage à gauche (stationnement)
P46-5199-57
Y10 | Valve P PML |
Y10a | Orifice de régulation valve P PML |
A | venant de la pompe de servodirection |
B | allant à la pompe de servodirection |
1a | Chambre de compression braquage à gauche |
1b | Chambre de compression braquage à droite |
4 | Tiroir de commande |
12 | Ressort de réglage à la cote nominale |
L'assistance hydraulique est déclenchée par déplacement du tiroir de commande (4) par le biais du doigt de commande qui vient prendre dans le tiroir de commande. L'huile refoulée par la pompe de servodirection arrive ainsi via les arêtes de commande ouvertes en tant que pression de commande au piston de travail (1a). L'huile devant être refoulée de l'autre côté du piston de travail (1b) est ramenée vers le réservoir d'huile via l'arête de commande du tiroir de commande. | L'huile refoulée arrive simultanément via les orifices d'étranglement dans le tiroir de commande sur les faces frontales de ce dernier et vers la valve P (Y10). Comme la valve P (Y10) maintient l'orifice de régulation (Y10a) fermé, la même pression règne sur les deux faces frontales du tiroir de commande (pas de pression différentielle). Il s'ensuit une assistance hydraulique après avoir surmonté la force du ressort de réglage à la cote nominale (12) du tiroir de commande (en exerçant un couple minime d'env. 3 mm). |
2. Commande hydraulique pour le braquage à gauche (véhicule en marche)
P46-5430-57
A | venant de la pompe de servodirection |
B | allant à la pompe de servodirection |
1a | Chambre de compression braquage à gauche |
1b | Chambre de compression braquage à droite |
4 | Tiroir de commande |
4a | Tiroir de régulation |
12 | Ressort de réglage à cote nominale |
Y10 | Valve P PML |
Y10a | Orifice de régulation valve P PML |
Lorsque l'assistance hydraulique est mise en oeuvre (véhicule en marche), l'huile refoulée est dirigée dans le circuit de retour, en fonction de la vitesse, via l'orifice de régulation ouvert (Y10a) de la valve P (Y10). Ce processus permet d'obtenir une pression différentielle sur les faces frontales du tiroir de commande (4) via l'écran fixe (flèche) dans le tiroir de régulation (4a). La pression accrue sur la face frontale du tiroir de commande s'oppose précisément au couple exercé sur le volant lors d'un braquage à gauche. | Le couple à exercer sur le volant s'établit, en fonction de la vitesse, entre env. 2 et 5 Nm. |
3. Commande hydraulique pour le braquage à droite (stationnement)
P46-5431-57
A | venant de la pompe de servodirection |
B | allant à la pompe de servodirection |
1a | Chambre de compression braquage à gauche |
1b | Chambre de compression braquage à droite |
4 | Tiroir de commande |
4a | Tiroir de régulation |
12 | Ressort de réglage à la cote nominale |
Y10 | Valve P PML |
Y10a | Orifice de régulation valve P PML |
La pression de commande du piston de travail établie lors d'un braquage à droite (1b) est représentée sur la figure. Cette pression s'exerce également sur l'orifice de régulation fermé (Y10a) de la valve P (Y10) PML. Les faces frontales du tiroir de commande (4) sont, du fait de l'écran fixe (flèche) du tiroir de régulation (4a), entourées d'huile sous pression pratiquement nulle (pression de circulation). | Cela permet l'obtention d'une uniformité de pression (absence de pression différentielle). Il s'ensuit une assistance hydraulique après avoir surmonté la force du ressort de réglage à la cote nominale (12) du tiroir de commande, en exerçant un couple minime sur le volant (env. 2 Nm). |
4. Commande hydraulique pour le braquage à droite (véhicule en marche)
P46-5429-57
A | venant de la pompe de servodirection |
B | allant à la pompe de servodirection |
1a | Chambre de compression braquage à gauche |
1b | Chambre de compression braquage à droite |
4 | Tiroir de commande |
4a | Tiroir de régulation |
12 | Ressort de réglage à la cote nominale |
Y10 | Valve P PML |
Y10a | Orifice de régulation valve P PML |
Lorsque l'assistance hydraulique est mise en oeuvre (véhicule en marche), l'orifice de régulation (Y10a) de la valve P (Y10) PML est ouvert, en fonction de la vitesse de conduite, et l'huile est amenée dans la chambre du tiroir de commande. Cette pression agit sur la face frontale du tiroir de commande (4). | L'action de l'écran fixe (flèche) dans le tiroir de régulation (4a) provoque l'établissement d'une pression différentielle sur les faces frontales du tiroir de commande. Le couple à exercer sur le volant s'établit, en fonction de la vitesse de conduite, entre env. 2 et 5 Nm. |
5. Défaillance du fonctionnement paramétrique En cas de présence d'un défaut dans le système électrique, le fonctionnement paramétrique est mis hors service. La direction paramétrique fonctionne alors comme une servodirection classique. La valve P (Y10) est complètement ouverte - position de base -, d'où obtention de la réaction maximale possible sur le tiroir de commande (figure commande hydraulique, paragraphes 2 + 4). La direction est légèrement plus dure qu'en mode de conduite normal (> 80 km/h). |
P46-5427-13
6. Fonctionnement de la limitation de la force manuelle
Elle est obtenue à l'aide du tiroir de régulation (4a).
Lorsque la différence de pression est plus importante que la force du ressort précontraint du tiroir de régulation (4b), le tiroir de régulation ferme les orifices d'étranglement (flèches) et maintient ainsi constants la pression différentielle et le couple exercé sur le volant (couple manuel).
Documents référencés
- ra4600fbl0001x 0001 - Tableau d'affectation du mécanisme de direction Fonctionnement de la direction - Boîtier de direction 760.700, 765.9
- ra4600fbl0002x 0002 - Tableau d'affectation de la pompe de servodirection/pompe tandem Fonctionnement de la direction
- ra4600fbl0003x 0003 - Tableau d'affectation du volant - Fonctionnement de la direction Types 124, 129, 140, 201, 202
- ra4600fbl0005x 0005 - Généralités - Fonctionnement de la direction Types 124, 129, 140, 201, 202
- ra4600fbl0006x 0006 - Aperçu du fonctionnement - Fonctionnement de la direction Types 124, 129, 140, 201, 202