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La direction d’une voiture

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Sur les premières automobiles, la commande de la direction se faisait par un levier ou par une manette. Le volant fut très rapidement adopté, et il apparut indispensable de donner à l’ensemble du mécanisme une certaine irréversibilité. En effet, lorsqu’une des roues heurtait la moindre pierre, un choc violent était ressenti dans le volant. Par ailleurs, l’effort devenait trop important pour qu’on puisse tourner le volant. Il a fallu inventer autre chose.

 

Principes de fonctionnement

On a donc très rapidement équipé les premières automobiles d’un boîtier de démultiplication, du type à vis sans fin et pignon, dont le principe général est encore retenu aujourd’hui dans les quelques voitures qui sont toujours équipées de boîtiers à vis. La démultiplication rendait la direction légère alors que l’irréversibilité du système à vis sans fin et pignon empêchait les roues de transmettre des chocs importants dans le volant. Par la suite, les boîtiers de direction se sont lentement, mais considérablement améliorés, de façon à obtenir des directions plus douces, plus précises, et juste assez réversibles pour qu’on ressente dans le volant le comportement général de la voiture. Il s’agit désormais d’un organe extrêmement fiable dont la durée de vie dépasse largement la moyenne de celle des autres pièces de la voiture.

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La géométrie de la direction

Jusque dans les années 1930, les voitures étaient à essieu avant rigide, et il suffisait de placer des pivots à l’extrémité de cet essieu pour que les roues puissent braquer. Une simple barre, appelée barre d’accouplement, reliait les leviers de direction des moyeux de roues au boîtier. Avec l’apparition des roues avant indépendantes, ce système a dû être abandonné, car il donnait des aberrations de parallélisme en fonction de l’écrasement indifférencié des suspensions droites et gauches.

 

Il a donc fallu, à partir de cette époque, utiliser un système dans lequel la barre d’accouplement est brisée en trois parties. Des biellettes de direction relient de chaque côté les leviers de moyeux aux extrémités de la barre d’accouplement centrale réduite en longueur. Les biellettes doivent être sensiblement de longueurs égales et à peu près parallèles au triangle de suspension. Cette géométrie assez complexe est maintenant au point, d’autant plus que la direction à crémaillère a remplacé le boîtier et pris la place de la barre d’accouplement centrale.

 

Les problèmes de démultiplication

À partir des années 1930, les pneus des grosses voitures de l’époque (Hispano-Suiza, Mercedes), sont devenus de plus en plus larges et les directions de plus en plus lourdes. Il a donc fallu augmenter en rapport la démultiplication ; cette évolution a atteint un sommet sur les voitures américaines des années 1950. La direction était alors devenue très démultipliée, très légère et totalement imprécise. Les choses se sont aggravées lorsque les américains ont commencé à utiliser les premières directions assistées. La pression hydraulique, judicieusement répartie sur l’écrou du boîtier de direction, permettait d’absorber une partie de l’effort nécessaire, mais les démultiplications n’ont pas varié pour autant.

 

Dans l’ensemble, les directions assistées des voitures américaines sont, encore aujourd’hui, trop démultipliées, trop légères et très floues. Les européens, plus exigeants en ce qui concerne la tenue de route et le freinage, ont adopté la direction à crémaillère qui avait été utilisée par BMW dans les années 1930. Ce type de direction est beaucoup plus simple et beaucoup plus précis qu’une démultiplication par boîtier. De plus, le dispositif d’assistance est simplifié.

 

Aujourd’hui, l’évolution des directions va vers une démultiplication moindre, mais l’assistance se généralise et l’on recherche comme qualité principale la précision et la douceur. Pour pallier le problème que constitue l’association de la démultiplication et de l’assistance (surtout à haute vitesse), Citroën a mis au point le premier, sur la SM puis sur la CX, une direction dont l’assistance décroît au fur et à mesure que la vitesse augmente. Actuellement l’assistance est confié à un petit moteur électrique dont le couple varie en fonction de données très précises fournies par un calculateur portant sur la vitesse de la voiture et sur l’angle du volant : c’est l’assistance électrique progressive. Citroën a encore une fois ouvert la voie avec la direction de la C3.

 

Évolution de la commande de direction

Les colonnes de direction ont connu une très nette évolution depuis l’apparition des normes de sécurité en cas de collision. En cas de choc, la colonne de direction se comportait autrefois un peu comme un pieu projeté vers l’arrière dans la poitrine du conducteur. Les constructeurs ont mis au point un certain nombre de dispositifs permettant d’une part, à la colonne de direction de basculer vers la verticale, et d’autre part, d’en réduire la longueur grâce à des dispositifs télescopiques.

 



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Voir aussi :
Refaire un boîtier de direction de voiture
Réparer la crémaillère de direction d’une voiture
Réviser une pompe de direction assistée


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