Comment réparer un joint universel : guide des joints universels d'arbre de transmission et de direction

Pouvez-vous réparer un joint en U ou doit-il être complètement remplacé ?

Dans presque tous les cas, un mauvais joint universel (joint universel) doit être remplacé entièrement, non réparé . Les joints universels sont des composants de précision dotés de tourillons, de roulements à aiguilles et de chapeaux de roulement en acier trempé. Une fois que les roulements se corrodent, se grippent ou développent du jeu, il n'existe aucun moyen pratique de les restaurer conformément aux spécifications. La bonne nouvelle : le remplacement est un travail de bricolage bien défini qui coûte 20 $ à 80 $ en pièces détachées pour la plupart des véhicules, contre 150 à 400 dollars dans un magasin. Le remplacement d'un joint universel d'arbre de transmission prend 1 à 3 heures avec des outils manuels de base ; un joint de cardan de direction prend généralement 30 à 90 minutes.

La seule exception concerne le bruit initial des joints universels causé uniquement par le manque de lubrification des joints graissables (montés par Zerk). Dans ce cas, le graissage du joint via le raccord Zerk peut prolonger sa durée de vie, mais seulement s'il n'y a pas de jeu de roulement ni de corrosion. En cas de doute, remplacez-le.

Qu'est-ce qu'un joint universel et à quoi sert-il ?

Un joint universel (joint en U) est un accouplement mécanique qui transmet un couple de rotation entre deux arbres qui se rencontrent selon un angle. La pièce centrale en forme de croix, appelée le croix araignée ou tourillon — relie deux jougs via quatre chapeaux de roulement remplis de roulements à aiguilles, permettant au joint de fléchir selon une gamme d'angles (généralement jusqu'à 30-35 degrés ) tout en transférant le pouvoir.

Les joints universels apparaissent à deux endroits critiques sur la plupart des véhicules à propulsion arrière et à quatre roues motrices :

• Joints universels d'arbre de transmission — relier l'arbre de sortie de transmission à l'arbre de transmission et l'arbre de transmission au pignon de différentiel. Ils supportent des charges de couple élevées sous différents angles lorsque la suspension se déplace.
• Joints universels de direction — relier des sections de la colonne de direction et de l'arbre intermédiaire, permettant à la colonne de changer de direction entre le volant et la crémaillère de direction ou la boîte de vitesses. Ils transmettent l’action de la direction et non le couple de transmission.

Symptômes d'un mauvais joint en U : comment diagnostiquer avant de réparer

Le fait de détecter rapidement un joint universel défaillant empêche la séparation de l'arbre de transmission, une défaillance catastrophique qui peut coincer l'arbre dans la route ou dans le plancher du véhicule. Connaissez ces signes avant-coureurs :

Symptômes de défaillance du joint en U de l'arbre de transmission

• Bruit de claquement ou de claquement lors du passage de Park à Drive, ou en cas d'accélération et de décélération - le symptôme le plus courant et le plus précoce
• Vibration ressentie à travers le sol ou le siège à des vitesses supérieures à 30-45 mph, s'aggravant avec l'accélération
• Grincement ou couinement à basse vitesse - souvent causé par des roulements à aiguilles secs avant le grippage complet
• Le véhicule ne bouge pas malgré le fonctionnement du moteur : indique qu'un joint universel est complètement tombé en panne et a séparé la transmission
• Traces de rouille visibles ou graisse répandue autour de l'arbre de transmission — un chapeau de palier est fissuré ou un joint est brisé

Symptômes de défaillance du joint en U de direction

• Bruit ou claquement ressenti à travers le volant dans les virages, surtout à basse vitesse ou dans les parkings
• Jeu ou jeu du volant — un joint de direction usé introduit du jeu dans la colonne de direction
• Point contraignant ou raide à un point spécifique de la rotation de la direction — indique un roulement à aiguilles grippé
• Frémissez à travers la roue en conduisant sur des bosses à grande vitesse

Test d'inspection physique

Avec le véhicule soulevé en toute sécurité et soutenu sur des chandelles, saisissez l'arbre de transmission près de chaque joint universel et essayez de le faire tourner dans le sens des aiguilles d'une montre et dans le sens inverse tout en maintenant le joug adjacent immobile. Tout jeu de rotation détectable, même de 1 à 2 mm, indique que le joint universel doit être remplacé. Poussez et tirez également axialement sur le joint ; le jeu axial dans les chapeaux de palier est un autre signe d'usure. Inspectez visuellement la présence de rouille, de chapeaux de roulement fissurés ou de circlips manquants.

Outils et pièces dont vous avez besoin pour réparer un joint en U

Rassemblez tout avant de commencer. Les courses de pièces en cours de travail sont la cause la plus fréquente de réparations incomplètes.

Comment réparer un joint en U d'arbre de transmission : étape par étape

Cette procédure couvre le remplacement le plus courant du joint de transmission de l'arbre de transmission sur un véhicule à traction arrière. Les quatre roues motrices et les joints de cardan de l'essieu avant suivent les mêmes principes avec des étapes de démontage supplémentaires.

Étape 1 : Marquer et retirer l'arbre de transmission

1. Soulever le véhicule sur des chandelles. Calez les roues avant et serrez le frein de stationnement.
2. Marquer l'orientation de l'arbre de transmission vers la bride du différentiel avec un marqueur à peinture avant tout démontage. Cette marque d'alignement est essentielle : la réinstallation de l'arbre à 180 degrés provoque une vibration immédiate.
3. Retirez les quatre boulons en U ou boulons à bride à l'extrémité du différentiel. Sur les modèles à étrier coulissant (au niveau de la transmission), faites simplement glisser l'étrier avant hors du boîtier de queue de transmission.
4. Soutenez soigneusement l'arbre de transmission et abaissez-le au sol. Enroulez un chiffon autour du joug coulissant pour éviter la perte de liquide de transmission.

Étape 2 : Retirez l'ancien joint en U

1. À l'aide d'une pince à circlips, retirez les quatre anneaux d'arrêt des rainures du chapeau de palier dans l'arcade. Ceux-ci sont petits et faciles à laisser tomber – travaillez sur une surface propre.
2. Placez l'arcade dans un étau d'établi avec une grande douille (légèrement plus petite que le diamètre du chapeau de roulement) sous un capuchon et une douille (légèrement plus grande) au-dessus du capuchon opposé.
3. Serrez l'étau pour enfoncer le chapeau de roulement supérieur à travers l'oreille de la fourche, ce qui pousse le chapeau inférieur vers le haut dans la grande douille. La croix à tourillon suivra.
4. Faites pivoter le joug de 180 degrés et répétez l'opération pour retirer le capuchon opposé. Ensuite, retirez les deux capuchons restants du deuxième axe de l'étrier.
5. Si les bouchons résistent, appliquez de l'huile dégrippante et utilisez un poinçon en laiton et un marteau pour briser la corrosion. Ne frappez jamais directement le joug avec un marteau en acier — ça fait craquer les oreilles.

Étape 3 : Nettoyer et inspecter le joug

1. Nettoyer les alésages des chapeaux de palier avec une brosse métallique et un solvant. Retirez toute rouille, bavure ou débris – toute irrégularité entraînera un mauvais positionnement des nouveaux capuchons.
2. Inspectez les oreilles du joug pour déceler des fissures , en particulier autour des rainures des circlips et des bords des alésages. Un joug fissuré doit être remplacé : un joint en U enfoncé dans un joug fissuré échouera immédiatement.
3. Vérifiez que les rainures des circlips sont propres et en bon état. Les rainures aux bords arrondis ne retiendront pas les circlips sous l'effet du couple.

Étape 4 : Installez le nouveau joint en U

1. Retirez deux chapeaux de palier opposés de la nouvelle croix de tourillon. Gardez les roulements à aiguilles en place – ils tombent facilement. Si les roulements sont desserrés, appliquez une fine couche de graisse pour les maintenir contre les parois du capuchon.
2. Insérez la croix du tourillon dans le joug et alignez un tourillon avec un alésage du joug. Démarrez un chapeau de palier à la main, puis le chapeau opposé de l'autre côté.
3. Utilisez la méthode de l'étau et de la douille pour enfoncer simultanément les deux capuchons dans les alésages de l'arcade jusqu'à ce qu'ils soient bien fixés. entièrement en place sous la rainure du circlip .
4. Installez les deux anneaux élastiques. Vérifiez que chaque circlip est entièrement placé dans sa rainure. — un circlip partiellement installé permettra au chapeau de roulement de sortir sous charge en quelques kilomètres de conduite.
5. Faites pivoter le joint à la main. Il doit se déplacer librement sur toute sa portée, sans contrainte. Une légère rigidité due à une graisse neuve est normale ; des points durs indiquent qu'un roulement à aiguilles a été délogé - démontez et revérifiez.
6. Répétez le processus pour les deux chapeaux de roulement restants sur le deuxième axe de la fourche.

Étape 5 : Réinstaller l'arbre de transmission

1. Alignez les marques de peinture faites lors du retrait et faites glisser le joug coulissant dans la transmission.
2. Boulonnez la bride du différentiel à l'aide de boulons en U neufs si les originaux présentent de la rouille ou une déformation. Couple conforme aux spécifications du fabricant — généralement 15 à 20 pi-lb pour les boulons en U, ou 55 à 80 pi-lb pour les boulons à bride, selon le véhicule.
3. Si le nouveau joint universel est équipé d'un graisseur Zerk, pompez-y 2 à 3 injections de graisse pour châssis avant le premier essai routier.
4. Abaissez le véhicule et faites un essai routier, en commençant à basse vitesse et en augmentant progressivement. Toute vibration supérieure à 45 mph suggère un problème d’équilibrage ou d’alignement de l’arbre de transmission — revérifiez les repères d'orientation.

Comment réparer un joint en U de direction

Les joints universels de direction sont plus petits que les joints d'arbre de transmission et transmettent beaucoup moins de couple, mais leur défaillance compromet directement le contrôle de la direction, ce qui les rend tout aussi urgents à résoudre. De nombreux joints universels de direction sont pressé et épinglé plutôt que l'anneau élastique est retenu , alors confirmez votre conception spécifique avant de commencer.

Localisez et accédez au joint en U de direction

Le joint en U de direction se trouve généralement sur le arbre de direction intermédiaire — l'arbre pliable passant entre la colonne de direction inférieure et la crémaillère de direction ou la boîte de vitesses. Sur la plupart des véhicules, il est visible sous le capot, juste au-dessus du pare-feu. Certains véhicules ont deux joints universels sur l'arbre intermédiaire ; remplacez les deux si l’un ou l’autre présente des signes d’usure.

Étapes de remplacement du joint en U de direction

1. Marquer l'orientation de l'arbre vers l'étrier avec un marqueur de peinture à chaque point de connexion. La géométrie de la direction est sensible : un déphasage incorrect entraîne une variation de l'effort de direction à travers la rotation de la roue.
2. Localisez le boulon de pincement ou la goupille cylindrique fixant l'arcade à l'arbre. Retirez le boulon de pincement (généralement 10 à 13 mm) ou chassez la goupille cylindrique avec un poinçon.
3. Faites glisser l'arbre intermédiaire hors de l'arbre d'entrée de la crémaillère de direction et de l'arbre de colonne. Remarque : certains véhicules nécessitent le retrait partiel du tableau de bord ou de l'œillet du pare-feu pour y accéder.
4. Appuyez sur les chapeaux de palier du joint en U en utilisant la même technique d'étau et de douille que la procédure de l'arbre de transmission. Les oreilles du volant sont plus petites et plus délicates : utilisez des douilles de taille appropriée et appliquer la force progressivement .
5. Installez le nouveau joint en U, vérifiez que tous les anneaux d'arrêt ou clips de retenue sont bien en place et vérifiez que le joint se déplace librement sans coincement.
6. Réinstallez l'arbre intermédiaire en alignant toutes les marques d'orientation. Serrez le boulon de pincement selon les spécifications - généralement 15 à 25 pieds-livres . Un boulon de pincement desserré constitue un risque direct de défaillance de la direction.
7. Tournez le volant de butée à butée avant de démarrer le moteur pour confirmer un fonctionnement fluide et sans grippage sur toute l'amplitude de mouvement.

Joint en U d'arbre de transmission et joint en U de direction : principales différences en un coup d'œil

Erreurs courantes de remplacement des joints en U et comment les éviter

• Sauter les marques d'alignement. La réinstallation d'un arbre de transmission déphasé de 180 degrés provoque des vibrations immédiates et graves. Marquez toujours avant le retrait – une étape de 30 secondes qui évite des heures de dépannage.
• Les anneaux d'arrêt ne sont pas entièrement installés. Un circlip qui n'est pas complètement dans sa rainure permettra au chapeau de roulement de s'éjecter sous charge en quelques kilomètres. Après l'installation, tapotez légèrement le joug avec un marteau : un circlip correctement installé produit un son solide ; un lâche fait du bruit.
• Délogement des roulements à aiguilles lors de l'installation. Si un seul roulement à aiguilles tombe sans que cela soit remarqué, les roulements restants se surchargent et tombent en panne rapidement. Si les roulements tombent, démontez et rechargez complètement le capuchon.
• Utiliser un marteau en acier directement sur l'arcade. Utilisez toujours un poinçon en laiton ou une douille comme pilote intermédiaire. Les impacts acier sur acier fissurent les oreilles du joug – une défaillance de pièce de 300 à 600 $.
• Acheter un joint universel dépareillé. Les joints universels sont mesurés par diamètre transversal et largeur hors tout — même une différence de taille de 1 mm empêche une bonne assise. Vérifiez votre pièce par rapport aux anciennes dimensions du joint ou au numéro de pièce OEM de votre véhicule.
• Ignorer le joint en U adjacent. Si une extrémité d'un arbre de transmission présente un joint universel usé, l'autre extrémité a généralement subi le même âge et la même charge. Remplacer les deux en même temps ne coûte que 20 à 50 $ de plus en pièces et évite un deuxième démontage complet en quelques mois.

Combien de temps durent les joints universels et quand planifier le remplacement

La durée de vie des joints universels varie considérablement en fonction du type de véhicule, des conditions de fonctionnement et de l'entretien. Dans des conditions normales d'utilisation sur route, les joints de cardan de l'arbre de transmission durent généralement 100 000 à 150 000 milles . L'utilisation tout-terrain, les applications à couple élevé et le manque de lubrification sur les joints graissables réduisent considérablement ce délai à 30 000 à 50 000 milles ou moins.

Les joints universels de direction durent plus longtemps dans la plupart des cas – souvent 150 000 milles – parce qu’ils transmettent beaucoup moins de force. Cependant, l’exposition au sel de déneigement, à la saleté et à l’humidité dans le compartiment moteur accélère l’usure. Inspectez-les lors de chaque entretien majeur sur les véhicules à kilométrage élevé.

Pour les véhicules équipés de joints universels d'arbre de transmission graissables, lubrifier tous les 5 000 milles ou à chaque vidange d'huile en utilisant de la graisse pour châssis (NLGI Grade 2). Pompez lentement la graisse jusqu'à ce que de la graisse fraîche apparaisse au niveau des quatre joints de chapeau de palier – cela purge l'eau et les contaminants et peut tripler la durée de vie des joints en U par rapport aux joints négligés.