LE SYSTEME DE FREINAGE 1 RLE Il permet

LE SYSTEME DE FREINAGE

1 - RÔLE Il permet la maîtrise de la décélération du véhicule par le conducteur dans la limite de l’adhérence des pneus sur le sol avec : - efficacité (temps et distance minimales) - progressivité (freinage proportionnel à l’effort sur la pédale) - stabilité (sans écart du véhicule) - confort (effort minimum du conducteur)

2 - PRINCIPE Énergie calorifique Énergie cinétique E 1 Info conducteur Effort du conducteur Énergie cinétique E 2 Énergie pneumatique

Effort du conducteur Énergie pneumatique Énergie calorifique A t=0, un véhicule de masse M=1000 Kg et de vitesse V=100 km/h Transformer l’énergie cinétique perdue par le véhicule en énergie calorifique Système de freinage E = ½ MV 2 Info conducteur A t 1=10 s, un véhicule de masse M=1000 Kg et de vitesse V 1=0 km/h

EXERCICE En reprenant l’exemple précédent, calculez l’énergie cinétique dissipée par les freins. Rappel : E = ½ MV 2 avec E , l’énergie dissipée (unité le joule), M la masse du véhicule (unité le Kg) et V la différence de vitesses entre le début et la fin du freinage (en m/s) V 2 – V 1 = 100 km/h soit (100 x 1000) / 3600 = 27. 7 m/s E = ½ x 1000 x (27. 7)2 = 383645 J Si toute cette énergie était récupérée pour chauffer 1 litre d’eau, quelle serait sa température finale sachant qu’au départ, elle se trouve à 0°? Rappel : 1 calorie, c’est la quantité d’énergie qu’il faut pour augmenter 1 gramme d’eau de 1° 1 calorie = 4. 18 joules 383645 / 4. 18 = 91781. 1 calories Avec cette énergie, je peux augmenter de 91781° 1 gramme d’eau ou Je peux augmenter de 91781 / 1000 grammes ~ 91° 1 litre (ou 1 kg) d’eau

3 - COMPOSITION Commande du frein (pédale centrale) Correcteur de freinage Freins à tambour Lampe témoin tableau bord Assistance de freinage Maître cylindre Freins à disque

ASSISTANCE DE FREINAGE RETOUR

MAITRE CYLINDRE RETOUR

FREINS A DISQUE RETOUR

CORRECTEUR DE FREINAGE RETOUR

FREINS A TAMBOUR

Effort du conducteur Énergie pneumatique Transmettre l’effort du conducteur Pédale Amplifier l’effort du conducteur Assistance freinage Informer du niveau de liquide Transformer l’effort en pression hydraulique Maître cylindre Énergie cinétique E 1 Transformer l’énergie cinétique accumulée dans les freins avant en chaleur Freins à disque Moduler la pression Correcteur de freinage Transformer l’énergie cinétique accumulée dans les freins arrière en chaleur Freins à tambour Énergie calorifique Énergie cinétique E 2 Énergie calorifique

4 - LE MAITRE CYLINDRE Effort amplifier du conducteur 1 Corps 2 Piston Transformer l’effort de freinage en pression hydraulique 3 Trou de compensation 4 Coupelle primaire 5 Ressort 6 Sortie vers freins 7 Trou de dilatation 8 Réservoir 9 Trou d’alimentation 10 Coupelle secondaire Info niveau liquide Pression hydraulique proportionnelle à l’effort 8 9 10 7 B A 6 1 4 2 3 5

Exercice : Complétez le tableau Corps 5 Ressort Piston Sortie vers freins Trou de compensation 4 3 Coupelle primaire 1 7 2 10 9 Trou de dilatation 6 8 7 Réservoir Trou d’alimentation Coupelle secondaire 6 5 9 8 4 10 3 1 2

Au freinage V En appuyant sur la pédale, on permet le déplacement du piston. Dés que l’orifice de dilatation est fermé, la chambre V est étanche Le piston continue de se déplacer, le volume de V diminue, la pression augmente

Au défreinage V Au relâchement de la pédale, le piston revient au repos sous l’action du ressort 5 Le retour du piston se faisant plus vite que la colonne de liquide, il y a création d’une dépression dans la chambre V, la coupelle s’incurve Une quantité de liquide traverse les trous d’alimentation 3 pour combler le manque B 3 5 A

Retour en position repos La colonne de liquide afflue dans le maître cylindre Le volume V est trop petit pour tout recevoir, une partie du liquide remonte dans le réservoir V

5 - LE MAITRE CYLINDRE TANDEM 8 9 10 4 5 6 2 7 1 3 1 Piston primaire 6 Coupelle secondaire du piston secondaire 2 Coupelle primaire du piston primaire 7 Coupelle d’étanchéité entre primaire et secondaire 3 Coupelle secondaire du piston primaire 8 Trous d’alimentation 4 Piston secondaire 9 Trous de dilatation 5 Coupelle primaire du piston secondaire 10 Tige de poussée

• FONCTIONNEMENT Lors du freinage, c’est le piston 1 qui se déplace. La pression la chambre A augmente ainsi que dans le circuit 1 La pression augmentant, elle permet le déplacement du piston 2 , la pression dans le circuit 2 augmente également Chambre A

Le piston 1 se déplace et vient en appui mécanique sur le piston 2. En continuant sa course, le piston 2 va diminuer le volume de la chambre B et augmenter la pression dans le circuit 2 Le piston se déplace normalement. La pression dans la chambre A va déplacer le piston 2 en bout de course.

• LES DIFFERENTS TYPES DE MONTAGE Pour des problèmes de sécurité, les circuits sont indépendants. En cas de défaillance d’un des circuits, l’autre circuit doit assurer la fonction de freinage. Maître cylindre Correcteur Circuit en parallèle Maître cylindre Correcteur Circuits en triangle Maître cylindre Correcteur Circuit en X ou diagonal Maître cylindre Correcteur Double circuits

6 - LE NIVOCODE Il permet de signaler au conducteur une baisse de niveau du liquide de frein en dessous du niveau minimum

7 - LE CONTACTEUR DE FREIN Situé au niveau de la pédale de frein, c’est un interrupteur qui commande l’allumage des stops Fusible Contacteur de stop Feux stop FONCTIONNEMENT

8 - LE FREIN A DISQUE Étrier Piston Plaquettes Disque Arrivée du liquide de frein

4 2 5 3 1 8 6 7 1 Étrier 5 Pare poussières 2 Joint d’étanchéité 6 Plaquettes 3 Piston 7 Chape 4 Colonnette 8 Ressort antibruit

• ETRIERS FLOTTANTS Phase de freinage La pression en provenance du maître cylindre agit d’une part sur le piston qui pousse la plaquette contre le disque et d’autre part sur le fond de l’alésage.

Pression maître cylindre

Pression maître cylindre Le déplacement du piston déforme le joint d’étanchéité

Pression maître cylindre

Pression maître cylindre

Pression maître cylindre Puis l’étrier coulisse dans la chape et vient appliquer la seconde plaquette sur le disque

Pression maître cylindre

Pression maître cylindre

Pression maître cylindre

Lorsque la pression chute, le joint reprend sa forme initiale et ramène le piston à sa position initiale

Phase défreinage La plaquette coté piston est libérée par le recul de celui-ci

L’autre est repoussée grâce au voile du disque

• ETRIERS FIXES La pression du maître cylindre agit sur les deux pistons Ils plaquent simultanément les plaquettes sur le disque Le déplacement des pistons déforment les joints d’étanchéité

Pression maître cylindre

Pression maître cylindre De la même manière que précédemment, le retour des pistons se fait par la mise en place des joints à leur position repos

Le rattrapage du jeu automatique C’est également le joint qui fait office de rattrapage du jeu dû à l’usure des garnitures. Si, au freinage, la course du piston est supérieure à la déformation du joint, le piston coulisse sur le joint déformé. Au défreinage, le joint ne rappellera le piston que de sa course de déformation.

Exercice L’effort du conducteur sur la pédale est de 20 da. N. Calculez l’effort du piston sur le liquide de frein Fpiston = Fcond x 3 = 20 x 3 = 60 da. N Le diamètre du piston du maître cylindre est de 1, 8 cm. La pression de freinage est 40 bars. Calculez l’effort de la plaquette sur le disque Diam. Piston = 3 x Diam. Maître cylindre = 3 x 1, 8 = 5, 4 cm Force = pression x surface , il faut calculer la surface du piston S = π x (diamètre)2 / 4 = 3. 14 x (5, 4)2 / 4 = 22, 89 cm 2 Application de la formule F = 40 x 22, 89 = 915. 6 da. N

Usure des plaquettes Une rainure d’élimination des poussières se trouve sur le milieu de la plaquette. Lorsque celle-ci n’est plus très visible, cela indique qu’elle est à remplacer. Attention : ce contrôle est une indication, la seule vraie mesure pour justifier son degré d’usure est l’épaisseur de celle-ci comparée aux données du constructeur.

9 - LE FREIN A TAMBOUR 1 6 2 5 4 3 J 1 Biellette 2 Ressort de fixation de la biellette 3 Ressort de maintien 4 Loquet 5 Levier d’ajustement 6 Ressort de rappel des garnitures J Jeu entre segments et tambour

• LE CYLINDRE RECEPTEUR Cache poussière Piston Coupelle Ressort Corps du cylindre de roue Coupelle Piston Cache poussière Purgeur

• FONCTIONNEMENT Phase de freinage La pression arrive dans le cylindre récepteur Les pistons s’écartent ainsi que les segments

Lorsque le jeu entre les garnitures et supérieur au jeu « J » , le segment secondaire entraîne la biellette « 1 » qui elle-même entraîne le levier d’ajustement « 5 » qui rattrape le jeu «J» Le levier d’ajustement « 5 » se déplace et passe un nombre de crans sur le loquet cranté « 4 » correspondant au jeu à rattraper. 1 5 4

Phase de défreinage Le levier d’ajustement « 5 » est bloqué en retour par le loquet « 4 » . Le ressort « 6 » ramène les segments en butée sur la biellette « 1 » par l’intermédiaire du levier « 5 » et du levier de frein à main.

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