13 novembre 2015

Nexteer étoffe sa gamme de directions à assistance électrique

Afin de répondre à tous les marchés en termes de coût et de charge sur l’essieu, Nexteer a élargi sa gamme de directions à assistance électromécanique (DAE) par l’adoption de technologies adéquates.

La gamme commence par une DAE à bas coût dédiée aux véhicules de segment A des marchés chinois et indiens. Lancé en 2013, elle est la seule à utiliser un moteur électrique à balais qui, combiné à une forte démultiplication (environ 15 :1), permet de fournir une force de 5,5 kN sur les biellettes. Autres économies, le moteur est placé en haut de colonne (moins de contraintes thermiques, vibratoires et d’étanchéité) et il ne nécessite pas de capteur de position du rotor. Les fonctions de retour actif et d’amortissement actif du volant sont disponibles en option. En contrepartie, cette DAE ne peut pas délivrer la qualité de ressenti que demandent les conducteurs européens et un bruit de fonctionnement peut éventuellement être entendu. Nexteer en aura produit 1 million en 2015.

Une seconde DAE avec moteur sans balai en haut de colonne est déjà en production pour des produits européens tels que l’Opel Adam ou la Fiar 500. La quatrième génération est adaptée aux véhicules urbains et compacts qui demandent une force allant jusqu’à 10,8 kN.

La première DAE avec moteur sur pignon de crémaillère proposée va jusqu’à 10,5 kN. Elle évite les inconvénients cités plus haut et elle permet d’améliorer le ressenti car la colonne ne transfert que le couple du volant, ce qui réduit les frottements. Le comportement des éléments de la direction lors de collisions peut aussi entrer en considération dans le choix de cette DAE. Elle est notamment employé sur les Citroën C3 ou la BMW i3, dans cette dernière à propulsion électrique le silence de fonctionnement est un point important du cahier des charges. Elle peut être associée à une crémaillère à rapport variable ou creuse, ainsi qu’à des biellettes en aluminium. Pour fournir une force allant jusqu’à 12,5 kN et éviter une usure prématurée du pignon de crémaillère, une DAE à double pignon sera disponible à partir de 2020.

Depuis 2010, la version ultime est une DAE dotée d’un moteur parallèle à la crémaillère et équipe notamment les Ford F150 et Mustang. La transmission est constituée d’une courroie crantée qui assure une première démultiplication, puis d’un chemin de billes transformant la rotation en déplacement linéaire. Elle peut ainsi fournir jusqu’à 20 kN sur les biellettes, une force qui couvre largement la demande des constructeurs de voitures lourdes et de camionnettes. Paul Poirel, « Chief Product Engineer » Europe chez Nexteer, ajoute : « Notre direction avec moteur parallèle répond également au cahier des charges des voitures sportives car la démultiplication moindre nécessaire à une conduite dynamique est conditionnée à la délivrance d’un couple élevé par le moteur d'assistance ». La démultiplication des voitures courantes varie entre une translation de la crémaillère de 40 mm à 70 mm pour un tour de volant alors qu’elle va au-delà de cette valeur sur les voitures de sport.

Les éléments majeurs de cette DAE tels que le moteur sans balai ou le boîtier de chemin de billes ont été développés en interne. Paul Poirel précise : « La puissance de notre DAE est maintenant limitée par le pic de courant que le constructeur nous autorise d'utiliser ».

Nexteer nous a également présenté les futurs challenges des directions à assistance électriques que nous détaillerons dans une prochaine « brève tech » (conduite autonome, contrôle en circuit fermé, estimation du niveau d’adhérence, compensation de friction, etc.).

Voir également notre dossier Les directions à assistance électrique.

  Yvonnick Gazeau

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