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#1 15-06-2016 10:37:15

Audi-Tech
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[Audi A5] Direction, pompe, crémaillère, colonne et volant

Système de direction

Vue d’ensemble

systeme-direction.png

Composants du système

Mécanisme de direction

Le système utilisé est un mécanisme de direction hydraulique à crémaillère.Le mécanisme de direction de base est monté en série sur toutes les motorisations allant jusqu’à 200 ch. Pour les véhicules plus fortement motorisés, ils seront équipés en plus d’une assistance de direction Servotronic® asservie à la vitesse.

La démultiplication du mécanisme de direction est constante. Par rapport à l’actuelle Audi A4, les efforts à transmettre sont plus importants parce que les conditions cinématiques sont différentes. C’est pourquoi le diamètre du piston est passé de 40 mm à 42 mm (= augmentation de la surface efficace du piston). Les articulations axiales et le poussoir ont été repris de l’actuelle Audi TT.

La disposition du mécanisme de direction sur la traverse-support d’essieu entraîne un angle de flexion plus faible des biellettes de direction par rapport à l’actuelle Audi A4. Cela entraîne une réduction des forces transversales sur la crémaillère.

Le tiroir rotatif est, comme sur l’Audi A6, vissé sur le carter de mécanisme de direction. Les vissages du flexible dilatable et de la conduite de retour sur le tiroir rotatif sont réalisés comme un vissage monobloc.

Il n’existe pas de centrage de point milieu de la crémaillère. Sur le haut du tiroir rotatif, un bossage de fonderie indique le repère du milieu, qui est aligné en position médiane avec le repère sur le capuchon.

mecanisme-de-direction.jpg

Pompe de direction

Pour l’Audi S5 avec motorisation 8 cylindres, on utilise une pompe FP6 de la société ZF à entraînement direct et sans régulation. Cette pompe est à sens de rotation à gauche et montée sur le caisson de chaîne comme sur l’actuelle Audi A4.

Toutes les Audi A5 sans direction dynamique sont équipées des pompes à commande de débit des sociétés ZF et Hitachi.

Commande de débit

Au régime de ralenti, la bague sectorielle de la pompe est plaquée contre la bague extérieure sous l’effet du ressort et des conditions de pression internes.

Cela permet d’obtenir les débits les plus importants côté aspiration et refoulement. Le débit augmente lors des augmentations de régime proportionnellement avec le régime.

commande-debit.png

Pompe de direction

Au fur et à mesure que le régime augmente, la pression dans la pompe s’accroît. Le piston à dilatation compensée est soumis d’un côté à la pression de la pompe et repoussé vers la gauche lorsque la pression augmente en s’opposant à la force du ressort.

Dans une zone de régime moyenne définie, les canaux vers les espaces entre la bague extérieure et la bague sectorielle sont fermés sous l’action du piston à dilatation compensée.

Cela se traduit par une compensation de pression entre les deux espaces. La bague sectorielle est maintenue dans une position médiane définie, le
débit reste pratiquement constant.

pompe-de-direction.png

Si le régime continue à augmenter, le débit et la pression augmentent. Le piston à dilatation compensée est repoussé encore vers la gauche contre la force de ressort. Cela permet de relier le canal vers la chambre gauche à la conduite d’aspiration. La pression de la pompe parvient alors dans la chambre droite du côté opposé.
La bague sectorielle est repoussée vers la gauche contre la force du ressort.


Ce processus réduit l’excentricité entre le rotor et la bague sectorielle. Le débit est réduit et cela permet ainsi d’éviter une « surproduction » d’huile sous pression. La réduction associée de la puissance absorbée de la pompe permet de réduire nettement la consommation d’énergie.

augmentation-debit.png

Colonne de direction - vue d’ensemble

colonne-de-direction-1.png

colonne-de-direction-2.png

Colonne de direction

Il est proposé pour la nouvelle Audi A5 une nouvelle colonne de direction à réglage mécanique de conception innovante. La course de réglage est de
60 mm à l’horizontale et de 50 mm à la verticale.
La colonne de direction est fixée sur une console en tôle d’acier.

Le chariot à galets pour le déplacement en cas de collision a été supprimé. On utilise à la place un système anti-collision avec coulissement d’un « tube dans un tube ».


Le tube de direction est maintenu dans le tube anti-collision par des galets. L’arbre de direction est fixé par une butée à rouleaux dans le tube de guidage.
L’arbre de direction est introduit dans la denture longitudinale du tube de direction. Le tube anticollision se trouve sur le tube de guidage.
Le verrouillage électrique de direction ELV est maintenant vissé sur la console et peut être remplacé dans l’atelier.

colonne.png

Colonne de direction

Le réglage de la colonne de direction s’effectue maintenant par paliers. En actionnant le levier, il y aura un serrage au moyen du mécanisme à excentrique. Le calage du côté droit se fait par adhérence et par contact.

Du côté gauche, la fixation de la position est une liaison mécanique de forme par des segments crantés qui s’engagent les uns dans les autres.

colonne.png

La console de colonne de direction est reliée en deux points par vissage à la traverse modulaire. Le palier-support de colonne de direction est vissé à la traverse modulaire, la console de colonne de direction avec le palier-support

Par cette construction, les points de fixation de la colonne de direction sont relativement éloignés les uns des autres, ce qui agit positivement sur le comportement aux vibrations de la colonne de direction grâce à cette grande base d’appui.

systeme-de-direction.png

Colonne de direction - comportement en cas de collision

En cas de collision, le thorax du conducteur vient heurter le volant. A partir d’un effort d’environ 2,5 kN, le volant avec le tube de direction et le tube anticollision est repoussé en direction du tableau de bord.

Le tube anticollision est repoussé et se déplace dans le tube-enveloppe. Le tube de direction continue à se glisser en même temps sur la denture longitudinale de l’arbre de direction (voir figure à la page 46). Ces mouvements se réalisent selon une caractéristique effort-déplacement définie.

Cette caractéristique est définie par la géométrie de la languette de flexion (strap). Cette languette de flexion est reliée de façon solidaire à la partie inférieure du tube anticollision.

La partie supérieure de la languette de flexion est guidée autour d’un pivot qui lui-même est fixé de façon solidaire au tube-enveloppe. Par ce mouvement de « plongée » du tube anticollision, la languette de flexion s’enroule autour du pivot fixe.

L’effort nécessaire est prédéfini par la géométrie de cette languette de flexion, il est conçu de façon que le risque de blessure soit minimisé pour le conducteur.

cas-de-collision.png

Verrouillage électrique de direction ELV

Constitution

Sur l’Audi A5, on utilise un nouveau système ELV. Le verrouillage est réalisé par un pivot de blocage qui se déplace sous l’action d’un moteur électrique.

Une coulisse a été intégrée à la pièce au dos du pignon à denture droite de l’engrenage à roues et vis sans fin. Un ergot du levier vient s’insérer dans cette coulisse. Un deuxième ergot du côté opposé du levier vient s’insérer dans la gorge du pivot de blocage.

Si le pignon à denture droite est entraîné par la roue de l’engrenage à roues et vis sans fin du moteur électrique, la coulisse tourne. L’ergot glisse dans la coulisse et le levier se déplace. Ce mouvement est transmis au pivot de blocage via l’ergot placé du côté opposé du levier. Les positions finales sont saisies par deux microcontacteurs.

verouillage_20160614-1847.png

Volant

L’Audi A5 est équipée d’un volant à trois branches de conception nouvelle dela société TRW. La nouveauté essentielle est la transmission directe des
mouvements du volant au disque de code du capteur d’angle de braquage. Il y a des nervures de guidage coulées en fonderie sur le moyeu de volant dans lesquelles les encoches de positionnement du disque de code du capteur d’angle de braquage viennent en prise.

Ce concept a permis de diviser par deux les tolérances pour la saisie des mouvements de direction par le capteur d’angle de braquage.

volant_20160614-1848.jpg

Jusqu’à présent, la transmission des mouvements au volant se faisait du volant vers le tube de direction, et à partir de là versle disque de code du capteur d’angle de braquage.

Une réduction supplémentaire de tolérance a été obtenue par le positionnement du module des commandes avec le calculateur d’électronique de
colonne de direction J527 qui est maintenant fixé sur le tube anticollision par un ressort d’ajustage.

Le centrage du point milieu est effectué à l’usine par des marquages sur le moyeu de volant et le tube de direction.

guidage.png


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