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Essais et Contrôle des freins



par Jean-Claude Therace

Mon intervention, ici, que j’éviterais trop technique, a un rapport direct avec ce qui se dit et aussi avec ce qui se déroule exactement lors d’une inspection/test du freinage dans les stations de Contrôle Technique (CT) et aussi au sein des grands ateliers de maintenance et de réparation équipés de freinomètres à rouleaux tel que le CT.

Les véhicules qui sont invités à se rendre au CT pour l’examen périodique obligatoire dans déjà pas mal de pays doivent se présenter non chargés alors qu’en roulage journalier, la plupart des véhicules, se déplacent chargés et sollicitent les organes de freinage dès fois, jusque dans leurs derniers retranchements.

Les tests réalisés sur les bancs d’essais à rouleaux ne tiennent jamais compte de la Force vive du véhicule ; même si on charge par une masse quelconque le ou les essieux dont les freins vont être testés ; cette charge rajoutée pour le test ne viendrait que surcharger anormalement les roulements des rouleaux sous les roues avec le danger d’augmenter les contraintes et fatiguer inutilement les mécanismes constituant le banc d’essais.

Le banc d’essais est en fait un dynamomètre mesurant le pouvoir de ralentissement (des rouleaux actifs entraînés par un moteur d’une puissance étalonnée de référence connue) qu’exerce le freinage du véhicule, les roues étant au départ entraînées libres au début du test.

Sur ces rouleaux, pendant que l’opérateur freine progressivement, l’appareil est capable de vérifier et enregistrer le couple de freinage des roues d’un même essieu, sa progressivité et son équilibrage gauche/droit.

En gros, les seuls paramètres modifiables pour le passage d’un test de véhicule léger à un test de véhicule lourd sont, d’une façon simplifiée : la puissance envoyée dans les rouleaux et l’interprétation adaptée de la lecture aux cadrans de l’appareil enregistreur (révélateur) que tout un chacun peut lire sur le pupitre du banc d’essais. Si le banc d’essais peut, pour s’adapter, évaluer le poids de l’essieu présent pour le test, il est incapable d’évaluer les masses en présence, les effet dû à l’inertie, les actions conjuguées de la suspension, la répartition du freinage entre les différents essieux, la répartition du freinage entre le tracteur et la remorque, la répartition des charges à transporter, le centre de gravité des éléments articulés.

Un test valable sur les bancs actuels ne présume jamais de l’état des éléments sous carter (formule consacrée et restrictive des organismes de contrôle belges tel AIB-Vinçotte p/ex). Je m’explique ; quelques millimètres de garnitures de freinage peuvent encore être suffisantes pour un test au contrôle technique et… brûler, s’arracher ou se pulvériser le lendemain lors d’un freinage d’urgence ou d’un freinage prolongé lors d’une longue descente.

Lors de l’examen, le technicien vérifie le répartiteur de freinage selon les critères : état (aspect général), étanchéité et dans la plupart des cas, sa liaison à l’essieu arrière qui palpe le délestage de celui-ci en fonction du poids transporté, on contrôle aussi la mobilité des leviers, cames, ressorts extérieurs au répartiteur. Le fonctionnement et l’efficacité du répartiteur ne sont pas contrôlés !

Si on décompose les principaux paramètres intervenant lors du freinage d’un véhicule automobile on retrouve : la pression exercée sur la pédale de frein, la masse du véhicule (ou du train de véhicule), le coefficient d’adhérence des roues ( pneumatiques, revêtement du sol, …), la longueur de l’empattement, la hauteur du centre de gravité et enfin, en relation directe avec le coefficient de friction des garnitures sur leurs tambours ou disques et la dispersion des calories : le couple de freinage réalisé au niveau des roues.

NB : seul ce dernier paramètre est capté et pris en compte par le banc d’essais et ce, essieu par essieu.

Bref, lors d’un freinage routier, les forces vives du véhicule (½ m v2) et leurs réactions sur celui-ci sont transformées en chaleur dans l’entraînement d’une plus ou moins forte décélération. (Lors du test sur le rouleaux, les freins n’ont pas le temps de monter en température) on est donc loin de la réalité et comment cela se passera sur la route, surtout en cas d’urgence.

Lors de ces tests seul le couple dû à la friction des éléments de freinage et leur équilibrage gauche/droit est mesuré par essieu ; la décélération peut être évaluée par extrapolation mais sa valeur n’en sera que très théorique.

NB : seul l’ancien système de banc test pouvait donner des résultats enregistrable de la décélération, d’équilibrage gauche et droit et de la répartition du freinage sur les essieux ; il s’agissait des anciennes plaques de freinage ( un ensemble de 4) abandonnées depuis longtemps, en cause, les dangers du test et la surface occupée par le banc lui même et les pistes d’accès et de sorties ( les freins étaient testés le véhicule en mouvement).

Dernière remarque : lors du test des freins sur certains véhicules 4x4 à traction intégrale le test est pratiqué avec le sens de rotation des roues inversé ! Le résultat n’est pas une référence acceptable car les mécanismes de freinages par tambours sont souvent élaborés par le constructeur pour avoir un effet auto serrant (en marche dans le sens normal). Sur certains 4x4, d’autres essais sont aussi prévus : vitesse réduite des rouleaux, inversion des sens de rotation afin de ne pas influencer et être contrarié par les transmissions Torsen et autres.

Voici donc résumé mes remarques que je pourrais encore plus développer mais alors je m’éloigne de la vulgarisation que je voulais respecter afin d’en faire profiter les profanes.

Des millions de véhicules sont dépendants des lois physiques sur le freinage et les contrôles ne maîtrisent pas tous les phénomènes les régissant. Les limites et les critères sont pauvres. Mais, et j’insiste, les quelques paramètres contrôlés par les stations de CT ont leurs valeurs et sont précis.

(© Jean-Claude Therace)
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