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Réglage des pivots de fusée (sauf ABS)

Le bon réglage des pivots de fusée est quelque chose d'essentiel. Indépendamment du flou dans la direction que provoque la présence d'un jeu, il est très probable que l'écrasante majorité des fuites des grands joints spi des bols de direction y trouve son origine.

Cet article ne concerne que les véhicules sans ABS. En effet, ces derniers ont un montage un peu particulier des pivots et roulements. L'évaluation de leur précharge , ainsi que les couples de serrage des pivots diffèrent notablement. Ils ne seront qu'évoqués.

Cet article ne décrit pas la révision des pivots de fusée. Cette opération fera l'objet d'un article complémentaire.

Quelques détails manquent

Les opérations décrites ici exigent une parfaite connaissance du système de direction, et de sa maintenance. Cet article ne s'adresse pas à des débutants. En cas de doute quant à ses capacités, il est absolument vital, pour soi-même aussi bien que pour autrui, de s'adresser à un professionnel.

L'auteur décline toute responsabilité en cas d'accident qui surviendrait suite à l'utilisation des informations contenues dans cet article. SI VOUS DÉCIDEZ DE TIRER PARTI DE CES INFORMATIONS, VOUS LE FAITES EXCLUSIVEMENT SOUS VOTRE PROPRE RESPONSABILITÉ.

Sommaire

Généralités

Les Land's modernes (les coil sprung)

Ne concerne pas les modèles avec ABS.

Les pivots de fusée eux mêmes sont de petits axes qui permettent l'orientation des roues avant. Ils sont fixés au carter de pivot qui s'articule avec le bol de direction par l'intermédiaire d'une paire de roulements à rouleaux coniques


Un bol (sphère) avec le carter de pivot (porte fusée)

  1. le bol ou sphère de direction
  2. le carter de pivot de fusée ou porte fusée. Il tourne sur un axe plus ou moins vertical passant par un diamètre de la sphère de direction. Il porte la fusée autour de laquelle tourne le moyeu
  3. pivot supérieur
  4. pivot inférieur
  5. grand joint spi de bol : il assure l'étanchéité entre carter et bol

Le carter tourne autour du bol sur deux roulements à rouleaux coniques en opposition montés en "O ", comme pour les moyeux. Il est bien écrit en "O" et non en "X" : les perpendiculaires des faces d'appui formant un losange, le "O". Ces roulements sont centrés par les pivots de fusée, au nombre de deux. Le pivot inférieur est monté avec un joint plat d'étanchéité en papier, le supérieur ne comporte pas de joint, mais les cales d'épaisseur. C'est par sa position verticale que s'effectue la charge des roulements.

Sur les Defender's, il existe un autre montage : le roulement supérieur est une bague conique (bague Railko).


Les éléments de l'articulation permettant l'orientation des roues

  1. le carter
  2. le bol. On aperçoit au fond le palier guidant le demi arbre intérieur, et en noir, tout au fond, le joint assurant l'étanchéité vis à vis du pont
  3. le pivot supérieur
  4. le pivot inférieur
  5. logement du roulement supérieur
  6. logement du roulement inférieur

Les roulements sont de petits éléments à rouleaux coniques.

Il sont préchargés au montage, et ne doivent pas avoir de jeu. Dans le cas contraire, il existe des mouvements parasites entraînant vibrations, imprécision dans la conduite, fuites d'huile au niveau du grand joint spi. En effet, si le carter se déplace trop par rapport à son axe de rotation (les pivots), les lèvres ne sont plus appliquées correctement sur la surface de la sphère. Une fuite à ce niveau, avant d'envisager le remplacement du joint, doit faire suspecter la présence d'un jeu.

La précharge des roulements (ou de l'ensemble roulement inférieur + bague supérieure) se fait en ajoutant ou retirant des cales d'épaisseur entre pivot supérieur et carter de pivots de fusée.


Bol, carter de pivot et cales de réglage

Paléontologie

Sur les premiers Series I, le montage des pivots se faisait sur deux roulements à rouleaux coniques (avant les numéros 06.113.205 en conduite à droite, 06.113.116 en conduite à gauche - information à vérifier cependant). Ensuite, le roulement supérieur a été remplacé par un système de bagues coniques (bagues Railko), qui a perduré sur ses successeurs (Series II, Series III, Defender) et ce jusqu'à une époque récente.

Il y a également, pour les Series, une différence notable de conception des pivots : les leviers de direction et d'accouplement sont rapportés, ne forment qu'une seule et même pièce avec les pivots, et sont fixées sur le carter par quatre goujons.

Les différences ne s'arrêtent pas là : les Series I assurent la transmission de puissance aux roues avant par des joints Tracta, les Series II et III par des cardans. Par contre, les autres modèles (Defender, Range Rover, Discovery...) sont tous équipés de joints homocinétiques, ce qui est normal dans la mesure où Land Rover est passé au 4x4 permanent, à la différence des modèles précédents qui étaient équipés d'une boîte de transfert "crabotable".

Cependant, quelle que soit la conception, la méthode de réglage de la précharge reste la même. Des cales sont ajoutées ou retirées afin de serrer plus moins la paire de roulements (ou l'ensemble bague Railko + roulement). On mesure le couple à appliquer pour mettre en rotation le carter.

Contrôle préliminaire des pivots (jeu)

Si on constate du jeu au niveau du volant, des vibrations, un flou dans la direction, et qu'en plus le grand joint spi fuit en innondant le disque de frein, il est grand temps de contrôler les pivots.


Une fuite révélatrice

Soulever la roue (cric, chandelle), et la saisir avec les deux mains placées diamétralement opposées en haut et en bas (à 12H et 6H). Secouer la roue. En procédant de la sorte, on ressentira les jeux cumulés des pivots et du moyeu. Pour évaluer et comparer le jeu du moyeu, on place les mains horizontalement, à 9H et 3H, et on secoue.

Cette méthode est très imprécise. On peut améliorer un peu les choses en demandant à une tierce personne de rechercher visuellement un mouvement du carter par rapport à la sphère.

De plus, une fusée usée l'est plus à sa partie inférieure, là où se fait l'appui sur les chemins intérieurs des roulements, ce qui fait que le jeu "vertical" (12H-6H) est supérieur au jeu "horizontal" (9H-3H).

Ces contrôles sommaires ne sont donc ni vraiment fiables, ni satisfaisants.

Pour s'affranchir des jeux du moyeu, et mobiliser correctement le carter par rapport à la sphère, la seule solution est de déposer au moins roue et moyeu.

Si l'on ne constate pas de jeu dans ces conditions, ceci ne signifie pas que le réglage soit correct. Il faut alors "mesurer" la précharge. Celle ci s'évalue en supprimant les frottements parasites par dépose du grand joint spi, du demi arbre intérieur avec le joint homocinétique (ou le joint Tracta, ou le cardan selon l'âge du véhicule... ou de son propriétaire) - ce qui ne pose aucune difficulté - et en mesurant le couple nécessaire à la mise en rotation du carter.

Méthodes de mesure de la précharge des roulements

Tout d'abord, la mesure doit se faire dans les conditions suivantes :

Ceci afin de ne pas perturber la mesure par la présence de frottements parasites.

Il y a trois possibilités :

A la ficelle et au peson

Cette première méthode est très facile à mettre en oeuvre, utilise un instrument très facile à se procurer, mais sa précision dépend de "l'oeil" de l'opérateur : il faut "visualiser" le plan perpendiculaire à l'axe passant par le centre des deux pivots, et tout en maintenant la ficelle et le dynamomètre dans se plan, veiller à ce qu'ils soient perpendiculaires à une droite passant par le point d'attache de la ficelle et l'axe des pivots. Plus difficile à décrire qu'à "voir". C'est la corne postérieure, c'est à dire celle de la barre d'accouplement, qui est utilisée.


Réglage à la ficelle et au dynamomètre

Sur l'image ci dessus, l'angle de 90° n'est pas tout à fait respecté ! La ficelle, pour les besoins de la photo, a été attachée là où c'était possible, c'est à dire le bras oscillant de la moto la plus proche. A ceci s'ajoute l'effet de la perspective.

Note : les illustrations des différents manuels montrent le dynamomètre orienté dans l'autre sens (à 180° par rapport à ce qui figure sur la photo ci-dessus). Que l'effort soit mesuré dans un sens ou dans l'autre n'a bien sûr pas d'importance. On mesurera de la façon la plus pratique.

Il faut distinguer les deux types de carters de pivots, selon l'époque :

  • les anciens (Series) : l'effort, mesuré au niveau de l'oeil destiné à la barre d'accouplement, doit se situer entre 3.6 à 4.5 Kg
  • les nouveaux (Defender, Range Rover Classic, Discovery): 1.16 à 1.46 Kg toujours au niveau de l'oeil de la barre d'accouplement

(les bras de levier étant différents, il est normal que les chiffres diffèrent.

Au feeling

Cette méthode, si l'on peut utiliser ce terme, consiste à juger la résistance à la rotation. C'est difficile à décrire, mais à partir du moment où l'on a effectué, ne serait ce qu'une fois, le réglage classiquement, on n'oublie plus cette sensation de résistance.

La rotation ne doit pas être libre. On doit sentir une certaine résistance. Le carter de pivot doit tourner facilement, mais sans continuer sur sa lancée jusqu'en butée si on lui donne une impulsion.

Avec un minimum d'habitude, il suffit alors de régler au jugé, puis de contrôler avec ficelle et peson. C'est le plus efficace et le plus rapide.

A la clé dynamométrique (modèles avec ABS)

Cette dernière méthode est celle préconisée pour les modèles avec ABS qui bénéficient d'un montage particulier des pivots.

La méthode n'est qu'évoquée. Ne surtout pas chercher à appliquer celles décrites ci-dessus. Par ailleurs, les couples de serrage des boulons de fixation des pivots diffèrent notablement.

L'outil Land Rover LRT 57 024 se place sur le pivot supérieur où il se cale entre ses boulons de fixation. Il sert à adapter une clé dynamométrique à cadran (lecture continue) afin de mesurer directement le couple résistant. Un tel outil peut facilement être réalisé avec un morceau d'acier de quelques millimètres d'épaisseur, dans lequel on perce deux trous de 11 ou 11.5 mm, et au centre duquel on soude une vieille douille de récupération. La plaque rectangulaire aura au préalable été percée en se servant du pivot comme gabarit.


Ersatz d'outil LRT 57 024

Et ça s'arrête ici en ce qui concerne les véhicules avec ABS... désolé !

On peut aussi s'amuser à calculer le couple en fonction de la longueur du levier d'accouplement et de la force prescrite, et utiliser cet adaptateur (ou un adaptateur comparable) pour faire le réglage à la clé dynamométrique à cadran... mais c'est vraiment se compliquer la vie !

Mise en oeuvre

Deux cas de figure :

Sans révision des pivots

Le travail préparatoire ne présente pas de difficulté, mais est assez fastidieux puisqu'il faut :

  • déposer la roue
  • déposer le protège disque de frein... ce qui oblige à déposer également les butées de direction
  • déposer l'étrier de frein (modèles avec freins à disques)
  • déposer le moyeu (prévoir au moins un joint spi intérieur neuf - risque élevé de l'endommager en sortant le moyeu)
  • dégager le grand joint spi (il suffit de retirer les vis maintenant sa plaque de serrage puisqu'il n'est pas monté en force, mais simplement serré par ladite plaque dans son logement)
  • déboulonner le pivot supérieur et dégager le support des durits de frein, puis resserrer le pivot supérieur au couple prescrit
  • déposer la fusée
  • déposer les demi arbre s et le joint homocinétique
  • dégager la barre de direction
  • déposer la barre d'accouplement
  • et j'en oublie sûrement...

Le détail de ces opérations fera l'objet de plusieurs articles Dépose d'un moyeu, Dépose d'un joint homocinétique, etc.

Une fois que l'on est face au bol et au carter de pivots nus, on mesure avec le peson le couple résistant. S'il est inférieur au couple indiqué, on dépose le pivot supérieur, et on retire une cale (la plus fine en principe). On remet en place le pivot, et on resserre au couple. On remesure. Si la résistance est toujours trop faible, on retire une deuxième cale, et ainsi de suite.

Si la résistance est trop importante, on ajoute une cale fine. Si elle est toujours trop forte, on en ajoute une autre ou on la remplace par une un peu plus épaisse, etc.

Les cales étant d'épaisseurs différentes, il peut être nécessaire d'essayer plusieurs combinaisons avant de trouver celle qui donne le bon couple résistant. Avec un peu de bon sens, on arrive très vite au résultat souhaité. Ce n'est pas plus difficile que de caler un meuble instable.

Après révision des pivots

Dans ce cas, il faut commencer par "placer" les roulements dans le bol sous peine de grosses surprises ! Pour les placer, il suffit de monter le pivot supérieur sans les cales, et de serrer ses fixations progressivement, à la clé dynamométrique pour répartir l'effort. On commence à serrer par exemple à 20 Nm. On fait tourner le carter dans tous les sens. On constate alors qu'on peut faire tourner davantage les boulons (ou les écrous) avant d'atteindre de nouveau 20 Nm. On fait encore tourner dans tous les sens.

Progressivement, on serre de plus en plus fort les fixations, toujours en faisant tourner le carter plusieurs fois dans chaque sens. progressivement, on commencera à sentir une résistance à la rotation de plus en plus importante. Lorsqu'il devient très difficile de serrer plus les fixations, et que la résistance à la rotation rotation du carter devient franchement importante, les roulements sont placés. Il ne reste plus alors qu'à déposer le pivot (en desserrant petit à petit et successivement les boulons ou écrous), puis à remettre en place l'empilement de cales,et enfin à régler la précharge par essais successifs comme il est expliqué plus haut.

Lors de la procédure de "tassement" des roulements, il est souhaitable de bien répartir l'effort sur les fixations (2 boulons ou 4 écrous selon les époques) afin que la pression s'applique bien dans l'axe et non en travers.

A propos des cales...

Les cales, malgré les pressions qu'elles subissent lors de leur montage, sont ensuite sujettes à des infiltrations d'eau et donc à une corrosion. Il est important de bien toutes les désoxyder avant de procéder à un réglage. Si minime soit elle, cette oxydation peut fausser le réglage à la longue ("gonflement de la rouille"). C'est également la possible origine d'une fuite d'huile par le pivot supérieur qui est monté sans l'interposition d'un joint. On doit donc prendre exactement les même précautions que lors de la mise en place d'un joint métallique (culasse, échappement, etc.). Il est également capital, pour les mêmes raisons, que cales et portées soient d'une propreté absolue.

Comparaison pour le nettoyage des cales de réglage de précontrainte des pivots de fusée :

  1. cales oxydées
  2. cale neuve
  3. cale décapée chimiquement
  4. cale décapée par abrasion mécanique (pâte à roder et plaques de verre)

La supériorité de la méthode chimique est évidente :


Cales oxydées et cales décapées

Pour plus de détails, voir Désoxydation chimique.

Il faut également faire attention à ne pas les endommager aussi bien lors de leur manipulation ou de leur stockage (pliures, déchirures). Le stockage des cales se fera après les avoir décapées et huilées, puis rangées dans une pochette étanche ou dans du papier gras. Uns bonne habitude est de les placer entre deux épaisseurs de carton ou de tôle afin de les protéger de toute déformation ou pli.

Penser à huiler ou mieux graisser très légèrement les cales avec une graisse résistante à l'eau (graisse marine, etc.) avant leur mise en place sous le pivot. Ceci limitera les infiltrations d'eau et l'oxydation.

Couples de serrage

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Validation W3C Unicorn le : 17 juillet 2013
page ajoutée le 21 octobre 2004
dernière révision le 14 octobre 2005