La direction assistée est devenue une caractéristique intrinsèque de tous les véhicules d’aujourd’hui, bien que certains pays en développement ne puissent pas encore en profiter autant qu’ils le souhaiteraient sur le marché des voitures neuves. Ce mécanisme, qui date du début du XXe siècle, a rendu la direction étonnamment facile à utiliser, mais aussi pénible à gérer pour les conducteurs lorsque l’assistance tombe en panne.
Si vous avez déjà essayé de conduire une voiture sans direction assistée, vous savez à quel point ce système est vital. La direction assistée facilite les manœuvres, les rend plus sûres et plus confortables pour vous et vos passagers. Elle permet de faire des écarts pour éviter des obstacles ou des intrus inattendus sur la route, tels que des animaux, d’autres véhicules ou des piétons qui ne font pas attention. Lorsqu’il s’agit de la sécurité et de l’agilité du véhicule, la direction assistée doit être en bon état. La plupart du temps, elle l’est, mais elle n’est pas à l’abri d’une défaillance.
Le premier système de direction assistée dans une automobile aurait été installé en 1876 par un certain Fitts, mais on ne sait pas grand-chose d’autre à son sujet. Le suivant a été installé sur un camion Columbia en 1903. Il utilisait une commande électrique indépendante pour aider le conducteur à faire tourner les roues avant. Robert E. Twyford, un habitant de Pittsburgh, en Pennsylvanie (États-Unis), a intégré la direction assistée mécanique dans son brevet délivré le 3 avril 1900 pour le premier système à quatre roues motrices.
Plus tard, Francis W. Davis, ingénieur dans la division camions de Pierce-Arrow (1901-1938), a commencé à chercher comment faciliter la direction et, en 1926, il a inventé et démontré le premier système pratique de direction assistée. Davis est passé chez General Motors et a perfectionné le système de direction assistée hydraulique, mais l’entreprise a calculé qu’il serait trop coûteux à produire. Les besoins militaires de la Seconde Guerre mondiale pour faciliter la conduite des véhicules lourds ont accru la nécessité d’une assistance électrique sur les véhicules blindés.
Ce n’est qu’en 1951 que Chrysler Corporation a introduit le premier système de direction assistée sur une voiture de série (Imperial) sous le nom d' »Hydraguide ». Le mécanisme de ce qui allait finir dans un avenir lointain entre les mains des Italiens (FCA) était basé sur certains des brevets expirés de Davis. Naturellement, les concurrents directs n’allaient pas se laisser distancer, et GM a donc présenté la première Cadillac (série 62) équipée d’un système de direction assistée utilisant le travail que Davis avait effectué pour la société près de 20 ans plus tôt.
Comment fonctionne la direction assistée ?
Après s’être imprégné d’un peu d’histoire, il est temps de passer à l’aspect pratique de ce mécanisme. La direction assistée est un système qui réduit la force (le couple) que le conducteur doit exercer sur le volant d’une voiture pour faire bouger la direction. L’objectif est d’aider l’opérateur de la direction à surmonter cette force. Le principe physique du système provient de la résultante de la force à exercer par le conducteur plus la force appliquée par l’assistance de direction elle-même, qui sont égales à l’auto-alignement du volant.
F étant les différentes forces : FAUTOANALIGNEMENT = ASSISTANCE DE DIRECTION + CONDUCTEUR
Cette force d’auto-alignement est une variable qui dépend du véhicule et de la vitesse. Plus la vitesse est faible, plus la résistance est grande. Et si le poids sur l’essieu avant est élevé (la plupart des voitures ont un essieu moteur avant, une configuration qui place les composants mécaniques les plus lourds – moteur et boîte de vitesses – à l’avant de l’essieu), vous pouvez être sûr que vous aurez beaucoup de mal à déplacer le volant. Cependant, tous les systèmes de direction assistée ne sont pas identiques, mais on peut les classer en trois groupes :
- Hydraulique : disparue en raison de sa lourdeur et de sa consommation d’énergie, la direction assistée était constituée d’une pompe et d’un actionneur qui généraient de la puissance et assistaient le mouvement du volant en fonction de la rotation de celui-ci.
- Électro-hydraulique : pendant longtemps, la plupart des constructeurs automobiles ont opté pour cette solution, qui nécessitait moins de ressources que l’hydraulique pour fonctionner correctement, tout en conservant la sensation de ce qui se passait sous le volant. Au lieu d’être une pompe à entraînement mécanique, elle repose sur une pompe électrique séparée et ne fonctionne qu’en cas de besoin.
- Électrique : elle est plus compacte, plus légère et contribue donc à réduire la consommation de carburant. Avec un moteur électrique dans la colonne de direction, il peut être limité en sensation – ce qui est plus que prouvé – et en performance pour les véhicules très lourds. Mais l’un des avantages de la direction électro-hydraulique ou purement électrique est que, comme elle est contrôlée électroniquement, une assistance variable peut être générée en fonction de la vitesse. Cela rend la conduite plus confortable.
Pour en savoir plus sur le fonctionnement d’un système de direction assistée, une pompe hydraulique délivre un débit volumétrique spécifique de liquide de direction assistée dans le système.
Toutefois, comme la direction n’a pas besoin d’être assistée lorsqu’elle est en ligne droite ou lorsqu’elle effectue de légers mouvements, l’huile n’est pas toujours en mouvement continu. La pompe fonctionne en permanence, mais consomme moins d’énergie que d’autres dispositifs, tels que la climatisation ou les sièges chauffants.
Dès qu’un mouvement de direction est effectué, une partie de ce flux est dirigée vers la zone de travail de la direction. Le système est sous pression et la pression la plus élevée est atteinte lorsque le véhicule tourne à fond dans une direction.
À ce moment-là, tout le flux est dirigé vers les zones nécessaires sans que l’huile puisse revenir directement. La pompe est alors bloquée et la pression qui en résulte est régulée à l’aide d’un clapet de décharge. Il en résulte un sifflement que l’on peut parfois entendre en garant la voiture (sans musique ni belle-mère à côté).
Dans ce cas, la pompe délivre sa puissance maximale. Mais la direction hydraulique présente un autre inconvénient par rapport à la direction électromécanique. Les bagues d’étanchéité de l’arbre peuvent fuir après une certaine période de fonctionnement, de sorte qu’il est nécessaire de remplacer le mécanisme de direction, ce qui n’est ni simple ni bon marché. Étant donné que la plupart des constructeurs automobiles n’ont pas l’intention de réparer les pièces de la direction, il peut s’avérer nécessaire de remplacer l’ensemble du mécanisme de direction.
Symptômes d’une direction assistée défectueuse
Bruits en tournant le volant
Un bruit de grincement ou de claquement lorsque les roues tournent peut indiquer que le liquide de direction assistée ne fonctionne pas correctement. Une baisse de la quantité de liquide peut indiquer qu’il y a une fuite au niveau de la crémaillère de direction assistée. Le remplacement du liquide ne résoudra le problème que temporairement, à moins que la fuite ne soit réparée.
Volant dur comme de la pierre
Si tourner le volant devient plus difficile que de déplacer un sac de pierres, cela indique que la direction assistée est défaillante. Les causes possibles sont un faible niveau de liquide ou une fuite au niveau de la crémaillère et du pignon (comme décrit ci-dessus), ou un endommagement de la courroie de direction assistée. Le remplacement de ces courroies peut varier d’un type de voiture à l’autre.
Le volant vibre au ralenti
Ce symptôme surprend certaines personnes parce qu’il se produit lorsque la voiture tourne au ralenti et que la direction assistée ne s’enclenche pas. Les vibrations du volant indiquent que la courroie est endommagée, qu’elle est lâche ou qu’elle doit être remplacée.
Types de problèmes de direction assistée
Fuites de liquide
L’un des problèmes les plus courants des systèmes de direction assistée est la fuite. La pression élevée du système, combinée à des tuyaux souples transportant le liquide, le rend relativement vulnérable aux défaillances. Un faible niveau de liquide peut entraîner un grincement de la pompe de direction, et même une perte de pression du liquide peut simplement provoquer une assistance à la direction.
Un faible niveau de liquide entraîne également une usure accrue de la pompe de direction, principalement due à une lubrification inadéquate et à des températures élevées du liquide, ce qui accélère encore l’usure de la pompe (point suivant). En fait, elle peut s’user prématurément et entraîner une défaillance ponctuelle du système de direction si elle n’est pas corrigée. Vous pouvez facilement détecter ce problème car vous remarquerez des gouttes de liquide. Souvent, un grincement se fait également entendre.
Chaque véhicule est équipé d’un réservoir de liquide de direction assistée dont le bouchon est muni d’une jauge. Si vous constatez une fuite dans le tuyau ou si le niveau du liquide est trop bas (en raison d’une fuite), le meilleur moyen d’y remédier est de le remplacer par un autre. En revanche, si vous constatez une fuite au niveau du mécanisme de direction, de la crémaillère ou de la pompe, rendez-vous dans un atelier pour colmater la fuite.
Comme tout autre système mécanique, les pompes de direction assistée s’usent. Lorsqu’il est temps de les remplacer, elles peuvent commencer à émettre un bourdonnement ou un grincement, ou ne pas faire de bruit du tout. Quoi qu’il en soit, une faible pression du liquide ne vous aidera pas beaucoup lorsque vous essayerez de tourner le volant. Il est extrêmement difficile de diagnostiquer une pompe, car il n’y a généralement aucun moyen de connaître son état sans la démonter. Dans ce cas, la seule option est de remplacer la pompe.
Air dans le système
La présence d’air dans le système de direction assistée réduit également la pression et la capacité du système de direction assistée à fournir une assistance à la direction. Si la quantité de liquide est correcte, l’air pénètre généralement à cause de fuites. Le remplacement des conduites de liquide et la vérification des raccords pour s’assurer qu’il n’y a pas de pièces desserrées ou de joints toriques défectueux peuvent aider à étanchéifier le système, à éliminer l’air et à l’empêcher de faire du bruit (si c’est le cas).
Blocage du système
Les obstructions sont également des problèmes de direction assistée difficiles à diagnostiquer. Comme pour le contrôle de la pression de la pompe, le fait qu’il s’agisse d’un système relativement fermé en lui-même rend difficile la détection des obstructions, si elles existent. Ceux-ci sont généralement dus à l’usure des composants ou à l’encrassement du liquide de direction et peuvent parfois être éliminés en rinçant le système.
Courroie d’accessoires fissurée ou cassée
De nombreux véhicules utilisent des pompes de direction assistée entraînées par une courroie reliée au vilebrequin du bloc, appelée courroie d’accessoires. Une courroie d’accessoires à bout de souffle peut glisser et entraîner une réduction de la pression du liquide produit par la pompe, ce qui augmente l’effort nécessaire pour actionner la direction. Une courroie d’accessoires cassée ou défectueuse peut entraîner une perte immédiate de l’assistance de direction, car la pompe ne fonctionne plus puisqu’elle n’est plus entraînée par la courroie.
Manchons fissurés ou cassés
Tout s’use avec le temps. Les composants d’une voiture sont soumis à des contraintes lors de la conduite, ce qui peut les endommager. Après quelques années, les tuyaux associés au système de direction assistée durcissent et se fissurent. Les tuyaux sont également proches d’autres pièces chaudes dans le compartiment moteur, qui peuvent s’user en raison du frottement avec d’autres pièces. Ces problèmes peuvent provoquer des trous ou des fissures qui entraînent parfois des fuites de liquide de direction assistée.
Comme pour tous les problèmes automobiles, une intervention rapide est le meilleur moyen d’éviter les complications et les dangers sur la route. La direction assistée est un élément essentiel des systèmes d’un véhicule et contribue à maintenir une trajectoire stable. Bien que vous puissiez conduire en toute sécurité sans son aide, vous risquez de vous retrouver avec une facture de réparation coûteuse si vous attendez trop longtemps pour effectuer les réparations.
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