BMW Série 5 F10/F11/F07 Réparation de la crémaillère de direction chez STS

La BMW F10 est l'indice interne de la série 5 de BMW, fabriquée de 2009 à 2016. Cette famille comprend également :

• F11 – break (Touring) ;
• F07 – Gran Turismo (liftback à empattement allongé).

Tous ces véhicules sont construits sur une plateforme commune et utilisent largement les systèmes électroniques, notamment la direction assistée électrique (EPS), qui a remplacé les systèmes hydrauliques.

Parmi les principales caractéristiques : suspension avant entièrement en aluminium, systèmes adaptatifs (Variable Sport Steering, Dynamic Drive), électronique modulaire (FlexRay) et volume important de communications CAN.

Types de mécanismes de direction sur la BMW F10

Toutes les versions des BMW F10, F11 et F07 étaient équipées de crémaillères de direction électriques (EPS) à transmission par courroie. Pour BMW, il s'agissait en fait de la deuxième génération d'EPS, la première pouvant être considérée comme les crémaillères électriques installées sur les voitures dont les codes commençaient par E : série 1 (E81/E82/E87/E88), série 3 (E90/E91/E92), série X x1 (E84) et autres. Avant cela, le groupe utilisait des systèmes hydrauliques, notamment des systèmes à commande électronique.

Il existe trois types principaux de crémaillères F10 :

1. EPS standard. Crémaillère de base avec assistance électrique, installée sur la plupart des modèles sans pack sport. Elle dispose d'un rapport de transmission fixe, d'un bloc d'entraînement électrique avec moteur, réducteur et encodeur.
2. EPS sport (SA2VL). Crémaillère modifiée à rapport de transmission variable (variable ratio). Elle utilise un profil de dents non standard dans la zone centrale de la crémaillère, ce qui permet d'obtenir une réponse différente au braquage du volant en fonction de l'angle de braquage.
3. EPS active (P2VH). Système avec mécanisme de direction actif. Il comprend un moteur électrique supplémentaire capable de modifier la position de la crémaillère indépendamment de la rotation du volant par le conducteur, par exemple lors de manœuvres de stabilisation ou de contre-braquage dans les systèmes adaptatifs.

Toutes les crémaillères sont équipées d'une transmission par courroie qui relie le moteur électrique au réducteur à vis sans fin. La courroie est l'élément le plus vulnérable qui détermine la précision de fonctionnement et la fiabilité de l'ensemble.

Fabricants de mécanismes de direction

Les BMW F10 étaient équipées de crémaillères provenant de deux fournisseurs :

1. ZF LS GmbH
   • L'un des plus grands fournisseurs d'EPS pour BMW.
   • Utilise un réducteur plus massif.
   • Les crémaillères ont souvent un plus grand nombre de points de réglage internes.
   • Plus fréquent sur les versions diesel et AWD.
2. ThyssenKrupp Presta
   • Se caractérise par une construction plus légère.
   • Le profil de la courroie et l'emplacement des encodeurs sont légèrement différents.
   • Il s'agit principalement de crémaillères actives P2VH.

Les crémaillères ne sont pas toujours interchangeables entre les fabricants, même si le numéro VIN du véhicule est similaire. La différence réside dans le calibrage, la logique de fonctionnement et les paramètres des encodeurs.

Particularités de la réparation des crémaillères EPS BMW

Contrairement aux systèmes hydrauliques, la crémaillère électrique BMW F10 comprend :

• un moteur électrique à courant continu ;
• un réducteur (principalement à vis sans fin) ;
• des encodeurs (optiques ou magnétiques) ;
• un module de commande (ECU) ;
• des capteurs de couple ;
• une transmission par courroie.

La réparation nécessite :

• des outils spécialisés pour le démontage ;
• un logiciel de vérification ;
• une mesure précise de la tension de la courroie et de l'engrènement des pignons.
• un banc de charge EPS (par exemple, tel que le MS521 utilisé par la société STS) ;

Sans accès aux paramètres de diagnostic et aux tableaux d'étalonnage, il est presque impossible d'effectuer une réparation de qualité.

Problèmes courants

En fait, les crémaillères F10 ont hérité de tous les problèmes et dysfonctionnements courants de la série E, à savoir :

• dysfonctionnements des capteurs de couple ;
• défaillances du bloc de commande EPS ;
• cliquetis, grincements ou bruits lors du braquage du volant.

À cela s'ajoutent les ruptures des courroies d'entraînement des engrenages, qui sont, comme nous l'avons déjà mentionné, les éléments les moins fiables de la construction. C'est précisément une courroie affaiblie ou endommagée qui provoque des cliquetis lors de la rotation du volant. Les cliquetis sur les irrégularités indiquent des bagues ou des guides usés, des erreurs de couple ou de force de torsion causées par des dysfonctionnements des encodeurs ou des capteurs.

Comment réparer les crémaillères : solutions OEM contre alternatives

Les services après-vente officiels BMW, comme la plupart des constructeurs automobiles, considèrent la crémaillère de direction électrique comme un ensemble non réparable. Par conséquent, en cas de défaillance de certains de ses composants, ils proposent le plus souvent son remplacement complet. Le prix d'un nouvel ensemble varie en moyenne entre 2 500 et 5 000 euros, selon la configuration. Pour de nombreux propriétaires de voitures d'occasion d'un certain âge, cela n'a pas de sens. L'alternative est une restauration professionnelle, qui permet d'économiser jusqu'à 70 % du coût.

La restauration comprend :

• le remplacement de tous les éléments en caoutchouc et en métal ;
• l'installation d'une nouvelle courroie ;
• la vérification/réparation des encodeurs ;
• le calibrage de l'ECU pour la configuration spécifique de la voiture.

Nécessité d'un réglage précis

Outre l'assemblage mécanique, la crémaillère nécessite trois réglages importants :

1. Engrènement vis sans fin-crémaillère. Même un mauvais serrage de 0,01 mm entraîne un jeu ou un grippage excessif.
2. Tension de la courroie. Une tension insuffisante entraîne des vibrations, une tension excessive entraîne une usure prématurée.
3. Calibrage du couple de position zéro Il est essentiel pour le fonctionnement des fonctions DSC, LKA et du régulateur de vitesse adaptatif.

Problèmes liés à une réparation de mauvaise qualité

La plupart des modèles de crémaillères de direction électriques BMW ont une conception assez simple à première vue, ce qui peut donner l'impression trompeuse que leur réparation n'est pas compliquée. En réalité, il est assez facile de démonter ces composants, mais leur remontage, en revanche, nécessite non seulement de l'attention, mais aussi une grande habileté. Les crémaillères de direction F10 doivent être assemblées selon la technologie du fabricant, à l'aide d'outils spéciaux et en respectant tous les couples de serrage. C'est pourquoi la réparation de ces composants de haute technologie ne doit en aucun cas être confiée à des mécaniciens débutants qui ne disposent pas des qualifications et de l'expérience nécessaires.

Erreurs courantes lors de la réparation des barres de direction BMW F10

• l'installation de courroies non standard (le plus souvent provenant d'outils électriques) entraîne un bruit de fonctionnement et une usure rapide ;
• le remplacement des capteurs ou des composants électroniques de l'ECU, tout comme toute intervention sur l'électronique du composant sans calibrage ultérieur, entraîne des erreurs et un fonctionnement incorrect de la crémaillère ;
• l'utilisation de kits de joints non d'origine risque d'entraîner des fuites après seulement 5 à 10 000 km.

En outre, des difficultés surviennent également du fait que de nombreux composants (en particulier les capteurs de couple, les encodeurs, l'ECU) n'ont pas de numéros de catalogue, car ils sont uniquement destinés à être installés dans l'usine de fabrication.

Déroulement de la réparation étape par étape

1. Diagnostic de la crémaillère de direction à l'aide d'un scanner via OBD/ISTA.
2. Démontage de la crémaillère du véhicule (réparation possible de l'unité déjà démontée).
3. Démontage, recherche des défauts.
4. Nettoyage de tous les composants (à l'aide d'une sableuse).
5. Remplacement des éléments mécaniques endommagés : courroie, bagues, roulements.
6. Vérification du bloc électronique.
7. Remplacement de ses composants si nécessaire.
8. Assemblage avec réglage.
9. Test sur banc d'essai.
10. Installation sur le véhicule.
11. Calibrage de l'angle, du couple et du centrage du volant.

Ce qui est généralement remplacé

• Courroie. Indépendamment de l'état de l'ancienne, une nouvelle courroie est obligatoirement installée.
• Joints. Comme dans le cas précédent, tous les joints et garnitures sont remplacés par des neufs, provenant du kit de réparation.
• Douilles. Nous remplaçons celles qui sont usées ou celles qui sont le plus souvent sujettes à l'usure (également disponibles dans le kit de réparation).
• Encodeurs. Ils sont vérifiés, parfois réparés.
• ECU. Le remplacement du bloc n'est pas toujours effectué, seulement en cas de besoin, lorsqu'il est impossible ou inapproprié de le réparer.

Comment STS Varsovie procède à la réparation des crémaillères BMW F10

STS Varsovie est l'un des rares services en Pologne spécialisé dans la réparation et l'entretien des composants automobiles de haute technologie, en particulier les mécanismes de direction électriques BMW. Principaux avantages de l'atelier :

• Bancs d'essai de notre propre marque MSG Equipment. MS521 — imite la charge, permet de vérifier le fonctionnement de la crémaillère « en dynamique » (à plein régime, sous effort). Le testeur MS561 PRO permet de tester les capteurs de couple, de position, l'ECU, les engrenages.
• Contrôle qualité et accès à des pièces de rechange uniques, notamment des kits de réparation de notre propre fabrication.
• Garantie de 6 mois que nous offrons sur tous les travaux effectués et les composants.
• Fonds d'échange. Un grand nombre de composants remis à neuf, toujours disponibles, permet de remplacer instantanément la crémaillère par une pièce réparée, qui n'a presque rien à envier à un composant neuf.

Pourquoi STS Varsovie est le bon choix

• De nombreuses années d'expérience dans la remise à neuf des systèmes EPS des voitures.
• Équipement moderne.
• Réglage et test précis.
• Composants d'origine ou remis à neuf selon la technologie d'usine.
• Garantie et assistance.