La direction à pignon et crémaillère est exactement ce à quoi elle ressemble: une crémaillère et un pignon. La crémaillère est une barre plate et rainurée qui s’étend horizontalement à travers le bas du compartiment moteur, reliant les roues avant gauche et droite l’une à l’autre. La crémaillère est reliée aux roues via des embouts de tirants intérieurs et extérieurs.
Le pignon est constitué d’un engrenage à l’extrémité de l’arbre de direction, qui se connecte à la crémaillère via des rainures verticales, ou des dents, sur la crémaillère. Lorsque le pignon tourne, il déplace la crémaillère d’un côté à l’autre, contrôlant la direction des roues. Essentiellement, lorsque vous tournez le volant vers la gauche, le pignon tourne également vers la gauche, ce qui à son tour pousse la crémaillère vers la droite. Cela pousse l’arrière du pneu droit vers l’extérieur et tire l’arrière du pneu gauche vers l’intérieur, de sorte que les roues pointent vers la droite. Le contraire se produit lorsque vous tournez le volant vers la gauche.
La crémaillère et le pignon, qui est un type très courant de direction assistée utilisé dans les véhicules aujourd’hui, fonctionne à peu près de la même manière. Techniquement, ce n’est pas une direction entièrement assistée, mais une direction assistée, car la crémaillère et le pignon sont simplement aidés par la pompe de direction assistée. Essentiellement, le fluide hydraulique sous pression aide le pignon à déplacer la crémaillère d’avant en arrière, ce qui permet au conducteur de tourner plus facilement la roue.
Un autre type de direction assistée est appelé direction à recirculation de billes. Il s’agit d’un système beaucoup plus compliqué avec un engrenage à vis sans fin au lieu d’un pignon, et un bras pitman et un bras de renvoi pour faire le travail de la crémaillère. Cependant, étant donné que le système à recirculation de billes a plus de pièces et de liaisons, il en a également plus qui peuvent mal tourner.
La direction à pignon et crémaillère est le système de direction le plus couramment utilisé dans les véhicules aujourd’hui. L’un des avantages de ce type de système est qu’il est simple, ce qui signifie qu’il y a moins de pièces à tomber en panne ou à réparer. Un autre avantage est que les principes utilisés dans ce type de système sont facilement modifiés pour une utilisation dans un système à pignon et crémaillère de puissance.
La direction à pignon et crémaillère est possible, qu’elle soit assistée ou non, car elle permet un rapport de direction élevé. Plus le rapport de direction est élevé, plus vous devez tourner le volant loin pour faire tourner les roues; cela diminue la force requise pour faire tourner les roues. En conséquence, en utilisant un rapport de direction plus élevé, les constructeurs automobiles peuvent faciliter la rotation du volant, même sans direction assistée.