Direction à recirculation de billes ou à crémaillère : quelle est la différence ?
Recirculation de la balledirection et direction à crémaillèresont les deux principaux modèles de systèmes de direction automobile modernes. Chacun a sa propre construction et son propre fonctionnement, ce qui les rend avantageux sur différents types de véhicules. Connaître la différence entre ces deux systèmes de direction est utile pour les propriétaires de voitures, les techniciens de maintenance et les passionnés d'automobile.
Dans cet article, nous examinerons en profondeur la structure, le principe de fonctionnement, les avantages et les inconvénients de la direction à recirculation de billes et de la direction à crémaillère, ainsi que leurs performances dans différentes applications.
Qu'est-ce que la direction à recirculation de billes ?
Le système de direction à recirculation de billes est une conception de direction classique. Il se compose principalement d'un arbre de direction, d'un boîtier de direction, d'une vis de direction, d'une crémaillère, d'un engrenage, de billes d'acier à recirculation et de bielles. Le composant principal du système est le dispositif de circulation de billes d'acier entre la vis de direction et l'écrou. Ces billes d'acier roulent dans une rainure filetée pour réduire la friction et convertir le couple. L'arbre de direction est relié à la vis de direction par un joint universel. Lorsque le conducteur tourne le volant, la vis convertit le mouvement de rotation en mouvement linéaire par l'intermédiaire des billes d'acier, qui à leur tour entraînent la crémaillère et le pignon.
Comment fonctionne la direction à recirculation de billes ?
Lorsque le conducteur tourne le volant, l'arbre de direction entraîne la vis de direction en rotation. La vis convertit le mouvement de rotation en mouvement linéaire de l'écrou par l'intermédiaire de la bille d'acier à circulation interne, poussant ainsi la tige de direction reliée à l'écrou. La tige de direction transmet ensuite le mouvement au volant par l'intermédiaire du mécanisme de bielle pour terminer le changement de direction. Lorsque la bille d'acier roule dans la rainure de la vis, elle peut réduire considérablement la friction et assurer un fonctionnement en douceur de la direction.
Qu'est-ce qu'une direction à crémaillère ?
La conception du système de direction à crémaillère est relativement simple. Il se compose principalement d'un arbre de direction, d'un engrenage, d'une crémaillère et d'une barre d'accouplement de direction. Dans le système de direction à crémaillère, le mouvement de rotation du volant est transmis à l'engrenage par l'arbre de direction, et l'engrenage s'engrène directement avec la crémaillère pour convertir le mouvement de rotation en mouvement linéaire de la crémaillère. Par l'intermédiaire de la barre d'accouplement et de la fusée d'essieu, le mouvement linéaire de la crémaillère est transmis au volant pour réaliser la direction du véhicule.
Quel est le principe de fonctionnement de la direction à crémaillère ?
Dans le système de direction à crémaillère, lorsque le conducteur tourne le volant, l'arbre de direction entraîne l'engrenage en rotation, et l'engrenage s'engrène avec la crémaillère pour convertir directement le mouvement de rotation en mouvement gauche et droit de la crémaillère. Le mouvement de la crémaillère est transmis aux roues avant par les tirants de direction reliés aux deux extrémités, ce qui permet d'obtenir la direction. La structure simple de ce système lui confère un net avantage en termes de poids et de vitesse de réponse.
Direction à recirculation de billes et direction à crémaillère : quelle est la différence ?
Complexité structurelle :
La structure du système de direction à recirculation de billes est relativement complexe, impliquant des vis, des écrous, des billes d'acier à recirculation et de multiples composants de bielle. Cette complexité rend le système plus long et plus coûteux à fabriquer et à réparer. En revanche, le système de direction à crémaillère et pignon a une structure simple, constituée uniquement d'une crémaillère et d'un pignon, ce qui le rend moins cher à fabriquer et relativement facile à entretenir.
Précision de la direction :
Les systèmes de direction à crémaillère présentent un avantage en termes de précision de la direction. En raison de sa structure simple et de la conversion directe du mouvement de rotation du volant en mouvement de direction des roues, ce système comporte moins de liaisons intermédiaires entre l'action du conducteur et la réponse du véhicule, de sorte que la réponse de la direction est plus rapide et plus précise. En revanche, la direction à recirculation de billes présente une précision de direction légèrement inférieure en raison de la coordination de plusieurs composants.
Retour de force de direction :
Le système de direction à recirculation de billes offre un meilleur retour de force pendant la direction et convient aux véhicules qui nécessitent un sens de fonctionnement et une stabilité plus forts, tels que les camions, les gros SUV et les véhicules tout-terrain. Ce retour d'information permet au conducteur de mieux percevoir les conditions de la route du véhicule et de maintenir la stabilité lors de la conduite à grande vitesse. Le retour de force du système de direction à crémaillère est plus léger, ce qui est plus adapté aux voitures et aux petits SUV qui nécessitent un fonctionnement léger et flexible.
Durée de vie et durabilité :
Le système de direction à recirculation de billes présente une durabilité élevée en raison de sa structure complexe et de sa conception à circulation de billes d'acier, en particulier dans les véhicules lourds. Sa conception peut faire face efficacement à une utilisation fréquente de charges lourdes et prolonger la durée de vie du système. Le système de direction à crémaillère et pignon a une structure simple et fonctionne bien dans des conditions de charge légère, mais après une utilisation à long terme, l'usure de la crémaillère et pignon peut provoquer un desserrage du système et une diminution de la précision de la direction.
Champ d'application :
Le système de direction à recirculation de billes est généralement utilisé pour les véhicules plus lourds, tels que les camions, les gros SUV et certaines voitures haut de gamme. Ces véhicules nécessitent une force de direction et une stabilité plus importantes, et le système à recirculation de billes peut fournir un soutien suffisant. Relativement parlant, le système de direction à crémaillère est plus adapté aux petits véhicules, tels que les voitures ordinaires et les SUV légers. Ces véhicules recherchent une sensibilité de direction et un confort de conduite plus élevés, et le système à crémaillère peut bien répondre à cette demande.
Direction à recirculation de billes Vs. direction à crémaillère : quels sont les avantages et les inconvénients ?
Avantages et inconvénients du système de direction à recirculation de billes
Avantages du système de direction à recirculation de billes :
● Haute durabilité : convient à une utilisation fréquente de charges lourdes, en particulier dans de mauvaises conditions routières.
● Retour de force clair : fournit un meilleur retour de force de direction, améliorant ainsi le sentiment de contrôle du conducteur sur le véhicule.
● Convient aux véhicules lourds : maintient la stabilité et la fiabilité sous de lourdes charges.
Inconvénients du système de direction à recirculation de billes :
● Structure complexe : coûts de fabrication et de maintenance élevés, processus de maintenance fastidieux.
● Précision de direction légèrement médiocre : en raison de la coordination entre plusieurs composants, la précision de la direction n'est pas aussi bonne que celle du système à crémaillère et pignon.
Avantages et inconvénients du système de direction à crémaillère
Avantages du système de direction à crémaillère :
● Structure simple : conception simple, faibles coûts de fabrication et de maintenance, facile à réparer.
● Direction sensible : réponse rapide de la direction, l'opération du conducteur est plus directement renvoyée au volant.
● Convient aux véhicules légers : offre une meilleure expérience de direction sur les véhicules légers.
Inconvénients des systèmes de direction à crémaillère :
● Durabilité relativement faible : l’usure de la crémaillère et du pignon peut entraîner un desserrage du système en cas d’utilisation prolongée.
● Retour de force léger : dans certains scénarios de conduite, le conducteur peut avoir l'impression que la sensation de direction est insuffisante.
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