BAC PRO Conducteur Routier
Transport de Marchandises
POLE TRANSPORT Louis Armand Chambéry (73)
SÉANCE 21:
DIRECTION
Objectif de cette séance : développer les connaissances permettant de conduire rationnellement et en sécurité le véhicule, et d'en exploiter les caractéristiques techniques.
Le conducteur doit être capable d'exploiter les caractéristiques techniques du véhicule en toutes circonstances, et d'identifier les principaux composants de la direction du véhicule
Le coin du prof'...
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1 - Rôle de la direction
Le système de direction permet d’orienter les roues directrices selon les besoins ou envies du conducteur, et ce quel que soient les paramètres influents (vent, chaussée déformée…).
2 - Localisation de la direction
Sur le poids lourds, elle se situe à l’avant gauche du véhicule, fixée au longeron
3 - Description et Fonctionnement
Le conducteur agit sur le volant, qui agit à son tour sur la colonne de direction, qui transmet le mouvement de rotation au boitier de direction puis aux roues directrices…
A l’intérieur du boitier de direction le mouvement de rotation change d’orientation ( renvoi d’angle ).
Le mouvement est ensuite transmis à la bielle pendante et il est alors transformé en mouvement de translation.
La roue gauche est alors actionnée par l’intermédiaire de la timonerie (barre de direction ou de connexion et levier de pivot). Le mouvement est communiqué à la roue droite grâce aux leviers et à la barre d’accouplement.
Les roues tournent autour d’un axe appelé pivot.
Le mouvement imprimé au volant est transmis au boitier de direction qui actionne la bielle pendante.
La barre de direction (ou de connexion ) transforme le mouvement de balancier de la bielle pendante, en un mouvement rectiligne, qu’elle transmet au levier d’attaque.
Le levier d’attaque est solidaire du pivot qui transforme le mouvement rectiligne reçu en un mouvement circulaire. Le levier d’accouplement solidaire également du pivot transmet le mouvement de ce dernier à la barre d’accouplement.
Le système doit transmettre le mouvement de rotation du volant aux roues directrices tout en respectant les exigences suivantes
• La maniabilité : Le système doit transmettre aux roues les mouvements du volant avec un minimum d’effort de la part du conducteur.
• L’irréversibilité : Le système doit limiter les retours de chocs ou d’effort sur les roues, dans le volant.
• La stabilité : Le système doit permettre un retour automatique en position ligne droite et conserver la position milieu sans effort.
• La précision : Le système doit transmettre chaque mouvement du volant sans jeu.
• La fiabilité : La transmission des efforts du volant aux roues doit s’effectuer obligatoirement par l’intermédiaire d’éléments mécanique.
3.1 En ligne droite :
3.2 Virage à gauche :
3.3 Virage à droite :
Fonctionnement de la direction
4 - Éléments constitutifs
4.1 Le volant :
Le Volant permet de transformer l’effort du conducteur en un effort de rotation (couple ou moment), son rayon permet l’amplification de l’effort fournit.
Il intègre diverses commandes électrique(autoradio, régulateur de vitesse…) et l’airbag conducteur.
Pour cette raison la dépose du volant et de ses connecteurs doit être réalisé selon les préconisations du constructeur.
4.2 La colonne de direction :
La Colonne de direction transmet l’effort de rotation au boîtier de direction, elle intègre généralement le contacteur à clé et son antivol.
Le support permet généralement le réglage de position du volant.
4.3 Le boitier de direction :
Le boitier de direction assure la démultiplication du mouvement entre la colonne de direction et la bielle pendante.
Il réalise l’irréversibilité du système de direction grâce à l’utilisation du système de roue et vis sans fin.
Le boitier de direction intègre un généralement un système d’assistance hydraulique.
De nombreux systèmes ont été développés, dont certains sont maintenant abandonnés...
Le boitier de direction : le système vis sans fin à circulation de bille et crémaillère est actuellement le plus utilisé.
4.4 La bielle pendante :
La bielle pendante relie l’axe de sortie du boîtier de direction à la barre de direction.
Sa position est repérée par rapport à l’axe de sortie du boîtier afin de respecter le point milieu lors du remontage.
4.5 La barre de direction :
La barre de direction relie la bielle pendante au levier d’attaque, ses extrémités sont pourvues de rotules permettant de transmettre les efforts de commande tout en restant libre en rotation dans tout les plans.
Sa longueur est réglable et permet de modifier l’angle de l’axe de direction de l’essieu sans interférer sur le parallélisme.
4.6 Leviers et Fusées :
Le Levier d’attaque ① relit la barre de direction à la fusée à laquelle il est solidaire.
Les leviers d’accouplement ② permettent de transmettre les mouvements via la barre d’accouplement d’une fusée à l’autre.
Les Fusées ③ supportent la roue, montées sur pivot elles peuvent tourner par rapport à l’essieu.
4.7 Barre d'accouplement :
La barre d’accouplement relie les fusée et permet par l’intermédiaire des manchons à rotule d’agir sur le parallélisme des roues.
4.8 Comment le volant revient-il automatiquement à son centre ?
Fonctionnement de la direction
5 - L' assistance de direction
5.1 Rôle de l'assistance de direction :
L’assistance de direction a pour rôle de diminuer l’effort que doit exercer le conducteur pour tourner les roues, surtout à faible allure.
Elle devient indispensable pour une charge supérieure à 4 tonnes.
La direction assistée est un système qui facilite au conducteur de diriger le véhicule en faisant orienter les roues par l'intermédiaire de volant de direction.
3 types de direction assistée :
- Direction assistée hydraulique : ce système utilise une pompe hydraulique entraînée par la courroie d'accessoires et un vérin hydraulique double effet qui facilite le déplacement de la crémaillère.
- Direction assistée électro-hydraulique : La pompe hydraulique est entraînée par un moteur électrique géré par un calculateur.
- Direction assistée électrique : ce système fonctionne avec un moteur électrique, monté sur la colonne de direction ou la crémaillère.
5.2 Assistance hydraulique :
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Le réservoir et son filtre : Il contient le liquide hydraulique, son bouchon est pourvu d’une jauge permettant de contrôler le niveau aussi bien à chaud qu’à froid.
Un filtre monté sur l’arrivé du retour permet d’épurer le liquide. Il est plaqué sur la conduite de retour par un ressort, celui-ci permet au filtre de se soulever si la pression de retour est trop importante (colmatage, froid) et laisser passer l’huile directement dans le réservoir.
La pompe hydraulique est entrainée par le moteur et actionnée grâce au volant. Cette pompe envoie de l’huile sous pression dans un vérin hydraulique qui agit sur la timonerie pour accompagner l’effort du conducteur.
Exemple :
Le nouvel Actros est équipé d'une direction assistée monocircuit du type ZF Servocom 8098. La direction est constituée des composants suivants:
-
Boîtier de direction (direction hydraulique à écrou sphérique)
-
Pompe d'assistance de direction
-
Réservoir d'huile de direction
-
Conduites hydrauliques
6 - Maintenance et entretien
6.1 La page du conducteur :
Ne jamais tourner les roues à l’arrêt surtout en charge car cela peut entrainer :
Une détérioration du système d’assistance hydraulique principalement au niveau des joints d’étanchéité.
Une déformation soit de la tige du vérin d’assistance, soit d’une pièce de la timonerie. Vous aurez ensuite un point dur tant que la pièce ne sera pas changée
Une détérioration ponctuelle des pneumatiques ( un plat ) qui provoquera un balourd et des vibrations dans le volant ainsi qu’une usure anormale des pneumatiques voir un éclatement…
Éviter si possible de braquer « à fond » car cela peut aussi avoir des conséquences néfastes pour le système d’assistance, et pour la conduite des véhicules articulés, sur les pneus de la semi-remorque et les flexibles et cordons de liaison tracteur-semi.
Éviter les chocs sur l’essieu avant et donc au niveau des roues, car là, ce sont les réglages de la direction et éventuellement les pneumatiques qui en seront affectés…
Pour le conducteur cela se traduira une fois encore par du balourd et des vibrations au niveau du volant ainsi qu’une usure anormale des pneumatiques voir leur éclatement.
A savoir : Les pneumatiques avants de votre véhicule sont de très bons indicateurs de l’état du train avant. Une usure anormale indique de mauvais réglages ou des éléments défectueux.
Il convient donc de surveiller leur usure et de signaler immédiatement toute anomalie à votre service d’entretien.
6.2 Entretien :
- Graissage des articulations ( pour graisser correctement les pivots, il faut soulever les roues )
- Réglage du train avant ( occasionnellement ) notamment du parallélisme
- Échange ( vidange ) de l’huile de direction selon les préconisations du constructeur,
Pour infos :
L’assistance de direction utilise de l’huile hydraulique souvent de couleur rouge.
C’est une huile très fluide (5W) et comme toutes les huiles il convient de la vidanger périodiquement ( en principe tous les 2 ans, voir selon les préconisations ) et d’en nettoyer le filtre.
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