Comment la direction assistée affecte-t-elle la crémaillère et le pignon ?
Dans les voitures modernes, les performances et la fiabilité du système de direction ont une incidence directe sur la sécurité de conduite et la tenue de route. En tant que l'un des composants essentiels du système de direction, la crémaillère a pour tâche principale de convertir l'action de direction du conducteur en rotation des pneus. Avec l'introduction de la technologie de direction assistée, les méthodes de travail et les conditions de charge de la crémaillère ont considérablement changé.
Alors, comment la direction assistée affecte-t-elle lacrémaillère? De plus, de quels éléments se compose le système de direction d'une voiture et quelles sont leurs fonctions respectives ?
Quels sont les principes de base de la direction assistée ?
Pour comprendre comment la direction assistée affecte la crémaillère, vous devez d'abord comprendre les principes de base d'un système de direction assistée. La fonction principale du système de direction assistée est de fournir une assistance électrique supplémentaire afin que le conducteur n'ait pas besoin d'exercer trop de force pour tourner le volant, améliorant ainsi le confort de conduite et la maniabilité du véhicule.
Le mécanisme de fonctionnement de la direction assistée :
1. Direction assistée hydraulique :Le système de direction assistée hydraulique met sous pression l'huile hydraulique via une pompe hydraulique et la délivre au vérin de puissance de la crémaillère de direction. Lorsque le conducteur tourne le volant, l'huile hydraulique déplace le piston, fournissant une assistance électrique et facilitant la direction.
2. Direction assistée électrique :Le système de direction assistée électrique fournit une assistance par l'intermédiaire d'un moteur électrique. Lorsque le conducteur tourne le volant, le capteur détecte l'angle de rotation et le couple du volant. L'unité de commande électronique (ECU) contrôle le fonctionnement du moteur électrique en fonction des données du capteur pour aider le conducteur à terminer l'opération de direction.
Quel que soit le type de direction assistée, son objectif principal est de réduire la charge de travail du conducteur grâce à une assistance supplémentaire. C'est précisément grâce à l'introduction de cette assistance que les conditions de travail de la crémaillère et du pignon ont été considérablement optimisées.
Comment la direction assistée affecte-t-elle la crémaillère et le pignon ?
La crémaillère et le pignon sont les principaux composants mécaniques du système de direction. Ils sont directement responsables de la conversion du mouvement de rotation du volant en mouvement de braquage des roues. Dans un système de direction mécanique traditionnel, la crémaillère et le pignon doivent résister à tout le couple exercé par le conducteur, ce qui signifie qu'ils supporteront une charge mécanique importante pendant le processus de braquage. Cependant, l'introduction de la direction assistée a considérablement changé cela.
1. Réduire la charge mécanique :
Dans un système de direction manuel traditionnel, la crémaillère et le pignon doivent résister au couple directement exercé par le conducteur. Cet effet mécanique direct entraîne souvent une usure accrue de la crémaillère et du pignon, en particulier lorsque des braquages fréquents ou à faible vitesse sont nécessaires.
Le système de direction assistée réduit considérablement la charge mécanique sur la crémaillère en fournissant une assistance électrique supplémentaire. Dans le système de direction assistée hydraulique, l'assistance hydraulique fournie par la pompe hydraulique répartit la force exercée par le conducteur, de sorte que la crémaillère et le pignon sont sollicités de manière plus uniforme pendant la direction et réduisent le taux d'usure. De même, l'assistance du moteur électrique dans le système de direction assistée électrique joue un rôle similaire.
2. Améliorer la réactivité du système de direction :
Le système de direction assistée réduit non seulement la charge mécanique, mais améliore également la réactivité du système de direction. Sans direction assistée, le conducteur doit appliquer une plus grande force pour tourner le volant, ce qui peut entraîner des retards dans les opérations de direction. Cependant, avec l'assistance de la direction assistée, les opérations de direction deviennent plus faciles et plus rapides, ce qui signifie que la crémaillère et le pignon répondent plus rapidement aux commandes du conducteur, améliorant ainsi l'expérience de conduite globale.
3. Améliorer la maniabilité du véhicule :
La nature assistée du système de direction assistée permet à la crémaillère de maintenir une bonne tenue de route sur une plage de vitesses plus large. Lors de la conduite à basse vitesse, le système de direction assistée fournit une assistance élevée pour que le conducteur puisse diriger facilement, tandis que lors de la conduite à grande vitesse, l'assistance sera réduite de manière appropriée pour assurer la précision de la direction. Cette fonction d'assistance variable améliore non seulement la tenue de route du véhicule, mais prolonge également la durée de vie de la crémaillère.
De quels éléments se compose le système de direction d’une voiture ?
Après avoir compris l'impact de la direction assistée sur la crémaillère, examinons la structure globale du système de direction du véhicule. Le système de direction est composé de plusieurs composants, et leurs fonctions respectives se complètent pour assurer les performances de direction du véhicule dans différentes conditions de conduite.
1. Volant :
Le volant est l'interface directe entre le conducteur et lasystème de directionLorsque le conducteur tourne le volant, l'arbre de direction transmet ce mouvement de rotation au boîtier de direction, démarrant ainsi l'ensemble du processus de direction.
2. Colonne de direction et arbre de direction :
La colonne de direction (ou arbre de direction) relie le volant et le boîtier de direction et est responsable de la transmission du mouvement de rotation du volant à la boîte de vitesses. La colonne de direction des voitures modernes est généralement conçue avec une certaine fonction anti-collision pour absorber les chocs et protéger le conducteur en cas de collision.
3. Boîtier de direction (engrenage et crémaillère) :
Le boîtier de direction est l'élément central de l'ensemble du système de direction. Il se compose d'un pignon et d'une crémaillère. Lorsque l'arbre de direction transmet le mouvement de rotation du volant au pignon, ce dernier glisse le long de la crémaillère, convertissant ainsi le mouvement de rotation en mouvement linéaire latéral, poussant ainsi les roues avant à tourner.
4. Tirants (tirants transversaux et tirants droits) :
La barre d'accouplement est un élément important qui relie la crémaillère de direction aux roues. La barre d'accouplement (ou l'ensemble de barre d'accouplement) transmet le mouvement latéral de la crémaillère à la barre d'accouplement droite, qui est ensuite reliée au bras de fusée de direction et transmet finalement ce mouvement aux roues. Grâce à un système de barre d'accouplement, le mouvement de la crémaillère est converti en angle de braquage des roues.
5. Fusée et moyeu de direction :
La fusée d'essieu est un élément clé qui relie la barre d'accouplement et le volant. Elle contrôle l'angle de braquage du volant par l'intermédiaire de l'arbre de direction et du moyeu. La conception structurelle de la fusée d'essieu joue un rôle important dans la réactivité du système de direction et l'angle de braquage des roues.
6. Pompe de direction assistée et vérin de puissance (système de direction assistée hydraulique) :
Dans le système de direction assistée hydraulique, la pompe de direction assistée est chargée de fournir la pression hydraulique à l'ensemble du système, et le vérin de puissance est chargé de convertir la pression hydraulique en mouvement mécanique pour aider la crémaillère de direction à terminer l'opération de direction.
7. Moteur et capteurs (système de direction assistée électrique) :
Dans le système de direction assistée électrique, le moteur électrique remplace la fonction de la pompe hydraulique et fournit de la puissance à la crémaillère de direction. Le capteur est chargé de détecter l'angle de rotation et le couple du volant et de transmettre les données à l'unité de commande électronique (ECU) pour contrôler le fonctionnement du moteur électrique.
8. Unité de contrôle électronique (ECU) :
L'unité de commande électronique est le cerveau du système de direction assistée électrique. Elle ajuste le fonctionnement du moteur électrique en temps réel en fonction des données des capteurs pour fournir une assistance de direction optimale. Ce système de contrôle intelligent permet au véhicule de maintenir de bonnes performances de direction dans différentes conditions de conduite.
Coopération globale du système de direction
Les différents composants du système de direction d'une voiture travaillent en étroite collaboration pour assurer la sécurité et le confort de la direction du véhicule dans diverses conditions de conduite. Par l'intermédiaire du volant et de la colonne de direction, l'action du conducteur est transmise au boîtier de direction, où la crémaillère et le pignon convertissent cette opération en mouvement de braquage des roues. Grâce au système de direction assistée, la charge sur la crémaillère et le pignon sont réduits, et l'efficacité de travail et la vitesse de réponse de l'ensemble du système sont améliorées.
De plus, qu'il s'agisse d'un système de direction assistée hydraulique ou d'un système de direction assistée électrique, leur assistance électrique améliore considérablement le confort de conduite. En particulier lors de longs trajets ou de conditions routières complexes, les caractéristiques d'assistance électrique du système de direction assistée peuvent réduire efficacement la fatigue de la conduite et améliorer la sécurité de conduite.
