La direction moto

Définition et histoire

Aux vitesses inférieures à 20 km/h, la stabilité est obtenue par un ajustement constant effectué par le pilote grâce au guidon, de la même façon qu’avec une bicyclette. La direction de la moto est alors contrôlée par le guidon et la position du motard, tourner le guidon à droite (pousser sa branche gauche) conduira la moto vers la droite, et inversement.

Lorsque la moto va plus vite, la stabilité est assurée par l’action conjuguée de la chasse (la géométrie de direction) et l’effet gyroscopique des roues qui s’oppose à l’inclinaison de la moto. À grande vitesse, la position du motard a peu d’importance dans la direction prise, le contre-braquage constitue l’élément le plus important du pilotage. C’est également la méthode utilisée pour l’évitement d’urgence d’obstacles. Pour changer de direction, il faut appliquer la méthode du contre-braquage, appelé également braquage inversé, consistant à pousser vers l’avant la branche gauche (ou tirer vers soi la branche droite) du guidon pour pencher la moto vers la gauche. En conséquence la moto tournera vers la gauche. Les actions sur le guidon sont à l’inverse de celles employées à basse vitesse.

La précession gyroscopique de la roue avant est l’un des phénomènes qui causent à la fois la contre-direction et le guidage en se penchant. L’inclinaison des roues par rapport au sol, nommée carrossage, entraine le guidage. Plus les roues sont inclinées, plus la moto tourne (c’est ainsi que nous faisons tourner une brouette à une roue, en l’inclinant). La roue réagit à la force qui lui est appliquée en tournant à 90 degrés de celle-ci. D’autres facteurs importants influent la direction de la moto, comme la géométrie du cadre, notamment l’inclinaison de la fourche par rapport à l’axe de la roue directrice (la roue avant). La preuve est le fait que l’on puisse garder la stabilité sans l’aide des mains, et, dans une certaine mesure, se diriger, ainsi que le fait que l’on puisse garder la stabilité et se diriger sur une seule roue (un stoppie pour la roue arrière levée et un wheelie pour la roue avant levée.

Composants de la direction moto

La direction est l’élément qui permet de diriger la moto par sa roue avant.

Aujourd’hui la majorité des motos ont une direction composée des éléments suivant:

  • Les roulements de direction
  • La colonne de direction
  • L’axe de direction
  • Les tés de fourche inférieur et supérieur
  • Guidon, demi-guidons ou bracelet

Certaines motos ont aussi un amortisseur de direction. Quand il est présent, c’est un élément à part entière de la direction.

Les roulements

L’axe de direction passe à travers les roulements de direction et de la colonne de direction.

Les roulements réduisent les frottements.

Voici les principaux types de roulements:

Roulement à billes

Roulement à billes

Les roulements permettent à l’axe, et donc a toute la direction, de tourner facilement et ce à la demande du pilote.

Voici les deux types de roulements utilisé pour la direction:

Les deux types de roulements à billes:

  • Les billes sont libres entre les deux cuvettes.
  • Les billes sont maintenues à équidistance dans une « cage ».

AVANTAGE:

Facilité de fabrication.

INCONVENIENTS:

Ils ne supportent pas les contraintes élevées.

Risque de « marquage » des cuvettes et donc apparition de points durs dans la direction.

Les roulements à rouleaux coniques:

Roulements à rouleaux coniques

Roulements à rouleaux coniques

Montage roulements coniques

Montage roulements coniques

Composés de petits rouleaux coniques maintenus dans une cage. Ils sont disposés suivant une inclinaison variable.

AVANTAGE:

La surface de contact ou d’appui d’un rouleau est plus grande que celui d’une bille et par conséquent permet aux roulements à rouleaux coniques d’encaisser des contraintes plus élevées.

INCONVENIENT:

Le montage doit être rigoureux, un montage de travers rendrait difficile le mouvement de la direction.

Il existe aussi d’autres types de roulements :

Les différents éléments roulants

Les différents éléments roulants

Rouleaux: Ce sont des rouleaux prisonniers d’une cage.

Aiguilles: Même fonctionnement que pour les rouleaux mais les « aiguilles » qui composent le roulement sont beaucoup plus fines.

Roulement à aiguilles

Roulement à aiguilles

La colonne de direction moto

C’est le « tube creux » qui est soudé à l’avant du cadre et qui contient les roulements de direction eux même logés dans les cuvettes.

La colonne de direction détermine l’angle de chasse.

A sa réalisation, l’angle que le tube creux doit faire avec la verticale, doit être très soigné.

Colonne de direction

Colonne de direction

L’axe de direction moto

L’axe a pour fonction de tourner dans les roulements de la colonne de direction. Son rôle est de supporter et guider l’ensemble fourche / roue. Ou plus simplement tout le train avant.

Etant sujette à d’impressionnantes contraintes, elle se doit d’être construite dans des matériaux hautement résistant tel que l’acier ou le titane.

Axe de direction

Axe de direction

Tés de direction moto

Les tés de direction relient: La fourche (et la roue avant) à la colonne de direction (et au cadre).

Le Té inférieur:

De manière générale, il est solidaire de l’axe de direction. Généralement emmanché sous une presse ou soudé.

Le Té supérieur:

Il supporte le guidon ou les deux demi-guidons.

Les deux Tés définissent le déport. C’est à dire la distance entre la colonne de direction et les tubes de fourche.

Ainsi le comportement de la direction est déterminé par les Tés. Ceux-ci influent directement sur le comportement de la moto, en fonction de leur écartement.

Té supérieur, axe de direction et té inferieur

Té supérieur, axe de direction et té inferieur.

Kit complet

Kit complet: té supérieur, té inferieur, axe et potence.

Le guidon, les demis guidons, les bracelets

Le guidon

Guidon classique

C’est le guidon classique, un tube cintré.

Il est maintenu en étau sur le Té supérieur.

Les demi-guidons

Le guidon est divisé en deux sections.

Chaque demi-guidon est positionné sur le dessus et de chaque côtés du té de fourche supérieur.

Généralement visé dans celui-ci.

Demi guidons

Les bracelets

Guidon bracelets

Les guidons bracelet sont divisés en deux sections.

Chacune d’entre elle est fixée sur l’un des tubes de fourche.

Elles sont fixées, selon les motos sur le dessus ou en dessous du Té de fourche supérieur.

Amortisseur de direction

L’amortisseur de direction fonctionne quasiment de la même façon que la partie hydraulique d’une suspension.

La tige fixe, coulisse dans le corps, celle-ci étant ralentie par le laminage  de l’huile.

Il amortit les « amorces de guidonnage » de la direction due à l’état de la route et à une conduite plutôt sportive.

Amortisseur de direction de type hydraulique

En général les amortisseurs de direction sont montés sur des motos à faible angle de chasse (Supersport et Hypersport) qui privilégient la stabilité à la maniabilité.

Certain amortisseurs de direction disposent d’un réglage de dureté ce qui permet d’adapter sa capacité de filtrage des réactions de la direction en fonction de la route et du pilotage adopté tout en libérant la direction lors des manœuvres à basse vitesse.

Directions atypiques

Si plus de 99% de la production actuelle utilise la fourche avec direction, quelques constructeurs irréductibles résistent encore et toujours à la « fourche ».

Autres types de direction moto

BMW

Système Telever : La direction est isolée de la suspension et ne retransmet aucune vibration.

Système Paralever et Telever
Le système Paralever est à gauche (bras oscillant)Le Système Telever est à droite (direction)

La fourche ne sert plus qu’à guider la moto et l’amortissement est assuré par un mono amortisseur placé au dessus d’un bras oscillant. En fait ça reprend la technique du bras oscillant arrière.

BIMOTA

Sur son modèle TESI, Bimota a remplacé la fourche par un système de biellettes.

La roue avant est fixée par son moyeu articulé à un bras de suspension relié au cadre.

Bimota tesi

Un guidon (colonne de direction + Té supérieur) est utilisé pour actionner les tiges et biellettes qui passent à travers le cadre jusqu’à la roue avant. 

YAMAHA

Sur son modèle GTS, Yamaha utilise un mono-bras articulé pour la fonction d’amortissement (mono amortisseur).

Yamaha GTS

Yamaha GTS

Et garde un guidage de la roue dans son axe (guidon + colonne de direction + axe de colonne et Té inférieur relié au moyeu articulé de la roue).

JBB ATOMO

Le concept le plus poussé à ce jour est sans conteste la JBB ATOMO.

En effet sur ce Prototype, la conception du châssis se base sur une suspension avant triangulée dissociant les fonctions de direction et d’amortissement.

Constitué des 2 triangles superposés liés par un porte roue latéral relié au guidon par une biellette.

Le triangle inférieur passe au travers de la roue.

Le triangle supérieur est relié à un mono amortisseur.

Le résultat est impressionnant:

AVANTAGES:

  • On supprime l’effet de levier.
  • Les effort sont répartis dans tout le sous-ensemble « châssis ».
  • On regroupe les masses de la direction près du centre de gravité.
  • Freinages progressif dut a un transfert des masses moins brutal, ce qui permet de mieux contrôler la moto à l’attaque.
  • On peut pousser le freinage jusqu’au point de corde.
  • On peut décoller la roue arrière sur un freinage, la moto reste en ligne.
  • Et on peut adapter très facilement la partie cycle à la configuration que l’on veut, en quelques minutes. En jouant sur: L’empattement, l’angle de chasse, le déport…

INCONVENIENT:

  • On cherche toujours !!!
JBB ATOMO
Chassis JBB ATOMO
Système JBB ATOMO
Chassis JBB ATOMO