Sauzeau Automobiles, pièces détachées pour Rolls-Royce et Bentley

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Les directions assistées

(Séminaire technique du R-R.E.C. du 4 décembre 1999)

Survol des différents types de commandes de direction

Les principaux systèmes modernes de commande de direction, pouvant être équipés dans le cas qui nous intéresse aujourd'hui d'une assistance, sont le boîtier à vis globique, le boîtier à circulation de billes et la crémaillère.

Le boîtier à vis globique

Contrairement à ce que l'on pourrait penser de prime abord, son usinage requiert une très grande précision. Les parties en contact, la vis globique et le galet, sont conçues avec des formes géométriques très complexes et des aciers très étudiés. Leur usinage est réalisé sur des machines spécifiques, au même titre que les couples de pignons de pont arrière, et les constructeurs automobiles font donc presque toujours appel à des sous-traitants hautement spécialisés pour les obtenir. Rolls-Royce n'a pas échappé à cette règle. Ces boîtiers ont apporté une grande douceur de fonctionnement du fait du montage du galet sur roulements, ce qui a permis la diminution des frottements. Précédemment, l'entraînement de l'arbre relié aux roues se faisait par un simple système de pignons, ou un dispositif comportant une vis et un écrou. Ce type de boîtier est celui utilisé sur les Silver Cloud et Type S. L'assistance, qui n'est venue qu'ultérieurement à la présentation du modèle, a pour ainsi dire été greffée au boîtier primitif : le constructeur a "rajouté une couche" au sandwich, en l'espèce d'un distributeur de pression inséré ntre le volant et la vis globique. Un vérin pour récupérer les bienfaits de la dépense (financière, et non plus musculaire), relié au mieux sur les -nombreuses- tringleries, une pompe dans "ce coin là sur le moteur" entraînée par des courroies un peu plus longues, quelques tuyaux pour réunir ce petit monde, et le tour a été joué. L'ensemble manque, il est vrai, un peu d'élégance, mais il faut reconnaître que la réalisation du boîtier des Silver Cloud est une merveille de précision. De fait, hormis au chapitre de l'étanchéité -on sait que les joints de caoutchoucs ne sont pas éternels- il est extrêmement fiable. Sa complexité lui fait simplement craindre les "réglages" du mauvais bricoleur.

Le boîtier à circulation de billes

Il est l'évolution logique du précédent, tout mouvement de friction ayant été remplacé par un mouvement de roulement. La circulation des billes est réalisée de façon à ce que la portée de l'écrou en contact avec la vis d'entraînement soit garnie à tout moment de billes. Ce type de boîtier est celui que l'on retrouve sur la Silver Shadow.

La réalisation des pièces ne flatte pas autant l'oœl que le précédent, des segments de matière plastique jaune ou blanche ne remplacent pas la "chaleur" de la couleur du bronze, la fonderie extérieure est carrément grossière, mais le vérin d'assistance a enfin été intégré. Il faut dire que cette fois-ci, c'est à la General Motors que Rolls-Royce a acheté le produit tout fini.

La crémaillère

Certains constructeurs, tels Mercedes Benz, n'y sont pas encore totalement venus (probablement pour des raisons d'encombrement sous le moteur, entre autres), mais la majorité, tel Citroën en 1936, s'est ralliée à cette formule dont la simplicité semble évidente.

Le principal intérêt de la crémaillère n'est pas intrinsèque à son principe de transformation du mouvement par pignon et arbre denté. Il est lié à la simplicité engendrée par la diminution des biellettes de liaison et autres relais, la crémaillère assurant elle-même ce rôle en plus de la commande. Cette simplicité offre surtout l'avantage de diminuer les sources de frottement, de jeux, et d'imprécision géométrique dans l'épure de la direction des roues dans toutes les circonstances de la marche de la voiture.

Ce système a été adopté à partir de 1975 sur la Corniche puis sur la Silver Shadow II. Ces voitures n'ont plus que quatre articulations sur toute la direction, alors qu'il est difficile de compter sans se tromper les mêmes lieus de mouvement sur une Silver Cloud et même une Silver Shadow !

Comment fonctionne l'assistance ?

Une pompe à huile est entraînée par le moteur. Elle est en quelque sorte une roue à aubes fonctionnant à l'envers : ici c'est une courroie qui entraîne la roue, qui reçoit de l'huile depuis le réservoir placé juste dessus. La roue envoie l'huile sous pression à l'extérieur, au travers d'un clapet qui limite la pression ou le débit. Après usage, l'huile reviendra sous basse pression au bocal. En pratique, la pompe est dite soit trochoïdale, soit à palettes, selon la forme de sa turbine. Sur les voitures qui nous intéressent, les premières, de marque Hobourn-Eaton, équipent les Silver Wraith, les Silver Cloud et les premières Silver Shadow. Les secondes, fabriquées par Saginaw, équipent toutes les voitures produites ultérieurement. L'huile sous pression est envoyée au distributeur, qui va régir l'usage de cette pression. Il peut être à déplacement axial, comme sur les Silver Cloud, ou à torsion sur les modèles suivants. C'est une sorte de robinet à 3 voies. Au repos, lorsque le moteur tourne mais que le conducteur ne touche pas au volant, il renvoie l'huile sous pression directement au bocal. Lorsqu'un effort est exercé sur le volant de direction, il aura pour effet de dévisser le robinet dans un sens ou l'autre, proportionnellement à la résistance des roues, avant d'entraîner en rotation le corps du robinet lui-même. Le corps du robinet, on l'aura compris, entraîne directement le mécanisme de direction, et l'huile sous pression, dirigée d'un côté ou de l'autre du piston d'un vérin, produira une force assistant l'effort du conducteur dans le même sens. Grâce à cette interconnexion, une sensitivité est conservée, le conducteur n'étant pas totalement isolé de la commande des roues. De plus, en cas de panne subite de l'assistance hydraulique, c'est plus prudent. Seuls quelques gros engins de type travaux publics n'ont plus de liaison positive directe entre le volant et les roues.

Comme nous l'avons vu plus haut, le vérin peut être séparé et n'avoir que la fonction d'assistance (Silver Cloud), ou être intégré au boîtier ou à la crémaillère et jouer un ou plusieurs rôles mécaniques en supplément. L'huile est véhiculée dans des tubes en acier, ou des flexibles armés et des durites lorsqu'une liaison souple est nécessaire.

L'entretien

La ou les courroies entraînant la pompe méritent un coup d'oil régulier afin de juger de leur l'état et de leur tension. Le niveau d'huile dans le réservoir fait aussi partie des obligations courantes. Les plus sages encore renouvelleront le filtre en papier protégeant les pompes de marque Hobourn-Eaton (couvercle rond et plat). Les pompes Saginaw sont éventuellement pourvues d'un aimant destiné aussi à retenir des particules, mais il demande le démontage complet de l'organe pour être nettoyé. Dans le cas des révisions périodiques du véhicule, on gagnera à surveiller la bonne étanchéité du dispositif. Les points sensibles sont les suivants :

  • Les pompes de tous les modèles, au niveau de l'arbre de la poulie.
  • Les flexibles, surtout celui de haute pression. Les flexibles peuvent fuir au niveau des sertissages, mais aussi en plein milieu si l'air, la lumière, l'ozone, la chaleur de l'huile ou d'un tube d'échappement trop proche ont fait leur ouvre de sape habituel sur le caoutchouc.
  • Les joints tournants, dits joints "spi" à l'entrée et à la sortie (bras pendulaire) des boîtiers de direction. Ce problème se manifeste surtout sur les Silver Cloud II et III.
  • Sur toutes les Silver Cloud, l'étanchéité du vérin se voit dotée d'un système d'étanchéité qui laisse encore perplexes des mécaniciens qui en ont démonté quelques dizaines. Certaines mauvaises langues parlent de "problème de communication" entre le chargé d'approvisionnement en fournitures extérieures de l'usine et le dessinateur projeteur de l'organe. Bien entendu, on pourra considérer qu'il s'agit des phantasmes d'esprits chagrins déjà incapables de faire face aux problèmes de l'alignement du vérin dans le châssis, exposée qu'est cette forme protubérante aux bordures de trottoirs. Dans quelque camp que l'on se rangeât, il faudra bien admettre que le vérin fuit dès qu'il est déplacé.
  • Les directions à crémaillère ont aussi leur lot de fuites. Les soufflets, normalement étanches, doivent contenir une dose d'huile épaisse destinée à la lubrification. S'ils laissent échapper de l'huile fluide de direction assistée, c'est d'une part qu'ils sont endommagés, mais aussi que la crémaillère fuit de façon interne. Seul un échange total de tous ses joints et bagues saura y remédier.

Hormis l'étanchéité, quelques points méritent l'attention :

  • Corollaire des fuites d'huile extérieure, le ramollissement des supports en caoutchouc du boîtier est à surveiller. Certains finissent par couler comme de la crème.
  • Toujours du fait des fuites, le flector de caoutchouc placé à l'entrée des boîtiers de Silver Cloud, finit par se faire remarquer en donnant un jeu excessif au volant. Il est caché, mais cela ne lui enlève aucunement de son importance.
  • Un flector aussi, mais sans huile cette fois-ci, car placé à l'air libre à l'entrée des boîtiers et crémaillères des Silver Shadow et premières Silver Spirit. Non, il ne coule pas, mais se dessèche. Las, cela ne change guère le résultat, il faut le renouveler.
  • Certains boîtiers de Silver Shadow, peut-être exposés à des chocs accidentels au cours de leur carrière, se sont révélés avoir des points très résistants à la limite du blocage au braquage. En cas de symptômes de ce type, quelques jours de congés pour travaux sont à recommander.
  • Il est formellement déconseillé de tenter de régler un boîtier de direction. Même si l'on connaît le détail de chaque pièce, ce travail ne devrait être réalisé qu'à l'établi, après démontage complet, nettoyage, etc. Attention aussi au fait que le jeu vient souvent d'ailleurs, du flector, par exemple, et qu'il est normal de sentir une résistance lorsque le volant passe dans la position ligne droite, c'est le fameux "point dur", mais il est tout aussi normal qu'un jeu soit sensible et augmente proportionnellement à l'orientation des roues.
  • Les autres pièces (dont certaines en caoutchouc, voir plus haut) sortent du cadre de notre petite étude du jour, mais ne sont pas à ignorer pour autant.

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