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La biellette de crémaillère (également appelée rotule intérieure de crémaillère ou axiale de crémaillère) est l'ensemble pivot fileté qui se visse sur l'extrémité de la crémaillère de direction et la relie à la rotule axiale extérieure. C'est la rotule la plus intérieure d'une direction à crémaillère, directement fixée à la barre de crémaillère mobile, et elle transmet le mouvement linéaire de la crémaillère à l'ensemble biellette réglable qui braque chaque roue avant. Tout véhicule à crémaillère est équipé de deux biellettes de crémaillère, une par côté.

Également appelée : rotule intérieure de direction, inner tie rod end, inner tie rod, axiale de crémaillère. À ne pas confondre avec la rotule axiale extérieure. La biellette de crémaillère est la rotule intérieure qui se visse directement sur la crémaillère et est protégée à l'intérieur du soufflet de crémaillère ; la rotule axiale est la rotule extérieure fixée au fusée de direction côté roue et exposée aux éléments. Ce sont des pièces distinctes qui s'usent indépendamment et se remplacent séparément. Dans certains marchés et catalogues, la biellette de crémaillère est référencée comme «inner tie rod» — la rotule extérieure étant alors l'«outer tie rod end» — pour distinguer les deux.

Fonctionnement

Transmission du mouvement linéaire de la crémaillère à la roue

La crémaillère se déplace latéralement en translation à l'intérieur de son carter. La biellette de crémaillère est vissée à l'extrémité de cette barre de crémaillère et se déplace donc avec elle. Lors de la translation de la crémaillère, la biellette pousse ou tire la rotule axiale extérieure (et avec elle le fusée de direction), faisant braquer la roue avant. Sans l'articulation de la biellette de crémaillère, la rotule axiale extérieure ne pourrait pas compenser la variation angulaire entre le mouvement horizontal de la crémaillère et l'arc que décrit la biellette lors du débattement de la suspension.

Articulation rotule-boule à l'intérieur du soufflet

La biellette de crémaillère contient une articulation rotule-boule interne — similaire en principe à la rotule axiale extérieure mais de plus grande section car elle est soumise à des efforts plus importants à ce point de la biellerie. Cette articulation permet à la bielle de pivoter dans plusieurs plans lors des débattements de la suspension, empêchant le blocage de la direction dans les bosses. L'ensemble de la biellette de crémaillère loge à l'intérieur du soufflet de crémaillère, qui éloigne les gravillons, l'eau et le sel de la rotule et de la surface de la crémaillère.

Réglage du parallélisme par engagement fileté

La rotule axiale extérieure se visse sur le filetage de la biellette de crémaillère avec un contre-écrou qui bloque l'ensemble à la longueur correcte. Visser ou dévisser la rotule axiale extérieure sur ce filetage modifie la longueur effective de la biellette, réglant ainsi le parallélisme avant. Lors d'une géométrie, le technicien desserre ce contre-écrou et tourne la rotule axiale pour régler le parallélisme, puis resserre le contre-écrou. La biellette de crémaillère elle-même n'est pas ajustée lors des opérations de géométrie courantes.

Structure et construction

Une biellette de crémaillère comprend un corps de rotule en acier usiné ou en acier fritté, fileté extérieurement pour s'engager sur la barre de crémaillère, avec un palier sphérique interne qui porte le pivot de la biellette. Le filetage du pivot vers l'extérieur reçoit la rotule axiale extérieure. La fixation corps-crémaillère varie selon la conception : sertissage (le corps est déformé mécaniquement contre la crémaillère après installation), fil de blocage, goupille ou contre-écrou séparé — la méthode correcte est spécifique au véhicule. La rotule est protégée par le soufflet de crémaillère qui se comprime et s'étend à chaque sollicitation de la direction. Lors du remplacement, le soufflet doit également être inspecté et remplacé s'il est fissuré ou déchiré. MOOG, TRW, 555 et CTR fournissent des biellettes de crémaillère avec corps forgés et surfaces de palier prégraissées ; les kits MOOG Problem Solver incluent un kit soufflet externe.

Signes courants de défaillance

• Cognements ou claquements sur les bosses depuis la zone de la crémaillère. Une rotule usée à l'intérieur de la biellette de crémaillère laisse le pivot interne cogner contre les parois du logement à chaque cycle de suspension ou sollicitation de direction. Le bruit provient de la zone du carter de crémaillère, distinct du claquement côté roue d'une rotule axiale extérieure usée.
• Jeu excessif au volant ou direction flottante. La rotule usée absorbe les impulsions de direction avant qu'elles atteignent la rotule axiale extérieure — le conducteur tourne le volant mais les roues accusent un retard. Ce type de jeu se ressent généralement plus souple et progressif que le jeu de boîte de direction, car la rotule doit traverser toute sa plage d'usure avant de transmettre l'effort.
• Flottement au centre et dérive sur autoroute. Une biellette de crémaillère usée principalement en position droite crée une zone morte exactement au centre — la position la plus fréquente en conduite sur autoroute — provoquant la dérive du véhicule sans retour d'information clair au volant.
• Usure irrégulière des pneus avant. Une biellette de crémaillère lâche laisse le parallélisme effectif dériver sous les efforts de virage et de freinage. Il en résulte une usure en dents de scie ou sur le bord intérieur. Comme la biellette de crémaillère est à l'intérieur du soufflet et peu visible, ce profil d'usure est parfois le premier signe observable d'usure de la rotule intérieure.
• Soufflet déchiré ou affaissé. Si le soufflet se fend, les gravillons et l'eau pénètrent dans le carter de crémaillère et attaquent directement la biellette. Un soufflet déchiré n'est pas en soi une défaillance de la biellette, mais il accélère tellement l'usure que la biellette cède généralement en une à deux saisons si le soufflet n'est pas remplacé immédiatement.

Questions fréquentes sur les Rotule de crémaillères