"Pas de frein moteur." Vous êtes-vous déjà demandé ce que signifie ce panneau lorsque vous le dépassez sur l'autoroute ?
Le frein moteur d'un camion est également connu sous le nom de système de freinage à compression. Parfois, cela s'appelle un dispositif de ralentissement du moteur. Les ralentisseurs sont particulièrement utiles pour les camionneurs dans les descentes en montagne.
Mais comment fonctionnent les ralentisseurs ? Le coup de compression fait partie du système à quatre temps d'un moteur. Les soupapes d'admission et d'échappement sont fermées lorsque le piston monte, comprimant l'air forcé dans le cylindre de frein. En haut de la course, le carburant pénètre dans l'air très chaud, brûle rapidement et pousse contre le piston, qui est en train de redescendre. Lorsque le piston commence son ascension, la soupape d'échappement s'ouvre pour émettre les gaz usés.
Supposons que la soupape s'ouvre lorsque le piston dépasse juste le centre supérieur, alors que la course de compression se termine. L'air comprimé peut s'échapper. Ensuite, la soupape d'admission laisse entrer plus d'air et le piston commence à le comprimer. À ce stade, le moteur devient un dispositif de compression d'air, la gravité fournissant l'énergie nécessaire à son fonctionnement [source :Newbie Driver].
Lorsque l'air comprimé s'échappe, le camion fait un bruit de retour de flamme ou de claquement. Bien que les systèmes plus modernes fassent moins de bruit, la perception demeure qu'un camion devrait se fier au système de freinage pneumatique.
Maintenant, passons à autre chose pour examiner de plus près les différences entre les freins de camion et d'automobile.
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Commençons par examiner les similitudes entre les freins de camion et de voiture. Le but des freins sur tous les types de véhicules est de les arrêter. Les freins des camions et des voitures fonctionnent selon le principe du frottement. Les deux types de véhicules ont des tambours de frein, ainsi que leurs plaquettes et sabots, reliés aux essieux des roues des véhicules.
Les freins de voiture dépendent du liquide de frein qui circule dans le système pour fonctionner correctement. Ainsi, les freins de voiture sont un hydraulique système, en s'appuyant sur le fluide. D'autre part, les freins des camions dépendent de l'air comprimé. (Les trains et les bus utilisent également ce type de système de freinage.)
Un avantage majeur de l'utilisation de l'air est qu'il ne s'épuise jamais (comme le peut le liquide de frein). Cela signifie que le système de freinage pneumatique est très fiable :même s'il y a une petite fuite quelque part dans le système, il fonctionne toujours.
La plupart des nouveaux camions lourds utilisent un système de freinage pneumatique double qui n'est pas disponible sur les automobiles. Un seul ensemble de commandes de frein fonctionne sur ces deux systèmes de freinage pneumatique séparés. Si un système tombe en panne, l'autre fonctionnera.
Le défaut du système d'air comprimé des camions est le retard de freinage . C'est le temps qu'il faut à l'air pour traverser les conduites et forcer les garnitures à entrer en contact avec le tambour. Lorsqu'ils appuient sur la pédale de frein, les conducteurs doivent s'habituer au fait que les freins à air ne fonctionnent pas immédiatement, comme c'est le cas sur une voiture. Le temps de latence est inférieur à une seconde, ce n'est donc pas un problème majeur.
Le système de freinage pneumatique du camion a plusieurs tâches. Tout d'abord, il maintient un approvisionnement régulier en air comprimé. De plus, il doit diriger le flux d'air. Enfin, il utilise l'énergie de la pression atmosphérique et la transforme en force mécanique.
Un, deux, trois! Le système de freinage pneumatique d'un camion est en réalité composé de trois systèmes de freinage différents. Examinons chacun d'eux.
Avantages des retardateurs et c'est un Westinghouse !
L'utilisation de ralentisseurs profite aux conducteurs de deux manières principales :la sécurité et les dépenses. Pouvoir descendre une pente raide sans appliquer le système de freinage pneumatique signifie que les freins pneumatiques restent froids et prêts si nécessaire. Cela se traduit par une plus grande sécurité lors de l'arrêt. Moins d'utilisation en montagne signifie que les tambours et les garnitures de frein ne s'usent pas aussi rapidement, ce qui permet d'économiser de l'argent en main-d'œuvre et en pièces.
Vous connaissez peut-être le nom Westinghouse en tant que marque d'appareils électroménagers. Cependant, l'inventeur prolifique George Westinghouse, Jr., a également conçu le premier frein à air pratique pour les chemins de fer. Après avoir travaillé dans l'atelier d'usinage de son père et servi pendant la guerre civile, il a breveté le système en 1869. Il a également breveté plusieurs autres dispositifs de sécurité pour améliorer le système ferroviaire. La Westinghouse Air Brake Company a été la première des 60 entreprises que l'entrepreneur créatif a fondées [source :Westinghouse].
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Freins de service sont utilisés pendant la conduite normale. Une séquence d'événements se produit lorsqu'un conducteur appuie sur la pédale de frein.
Le conducteur active les freins de stationnement en tirant une ou les deux soupapes sur le tableau de bord. (Les freins du tracteur ont un bouton jaune ; les freins de la remorque ont un bouton rouge.) Le bouton du tableau de bord libère le ressort à l'intérieur de la chambre de frein, commençant ainsi les étapes 3 à 6 énumérées ci-dessus.
Le frein d'urgence utilise des parties des deux autres systèmes pour arrêter le camion en cas de défaillance des freins [source :Newbie Driver].
À l'intérieur de la chambre de frein se trouve un ressort puissant avec environ 2 500 livres de pression derrière lui. Ce ressort est retenu par un flux d'air régulier et constant dans la chambre. Les freins d'urgence se déploient automatiquement s'il n'y a pas assez d'air dans le système pour retenir le ressort. Si la pression d'air tombe en dessous de 60 livres par pouce carré, le voyant de basse pression s'allume. Un buzzer peut également retentir.
Tout le monde n'est pas satisfait du fonctionnement des freins S-Cam. Une innovation récente est l'utilisation de freins à disque. Allons sur l'autoroute pour voir comment fonctionnent les freins à disque sur les camions.
Attention à la décoloration des freins !
Lorsque le tambour de frein surchauffe, il se dilate loin des mâchoires de frein. Ensuite, le tambour et les patins n'entrent pas en contact complet. Les autres freins doivent travailler plus fort pour compenser. Si la situation dure trop longtemps, ces systèmes vont également surchauffer et s'estomper, entraînant une défaillance des freins. Les freins chauds peuvent également fumer ou prendre feu. Tout conducteur qui ressent le besoin d'augmenter la pression sur la pédale de frein doit faire vérifier les freins pour la décoloration des freins.
Certains camions ont des freins à disque au lieu de freins S-Cam. La pression d'air agit sur le récepteur de frein et le régleur de jeu de la même manière que sur les freins S-Cam. Cependant, une vis de puissance remplace la S-Cam. La vis de puissance est tournée par la pression sur le vase de frein et le régleur de jeu. Ensuite, la vis de puissance saisit le disque ou le rotor entre les plaquettes de garniture de frein d'un étrier.
Les nombreux avantages des freins à disque pneumatiques sont les suivants :
Pourtant, malgré tous les avantages, le changement n'est pas toujours adopté par les masses. Aux États-Unis, aucune réglementation n'exige l'utilisation de freins à disque pneumatiques, qui sont considérés comme un article haut de gamme car ils coûtent environ le double du coût des freins à tambour. Actuellement, environ 95 % du marché américain des poids lourds utilise des freins à tambour. En Europe, plus de 80 % des camions commerciaux utilisent déjà des freins à disque pneumatiques. Le passage complet aux freins à disque pneumatiques peut nécessiter 10 à 15 ans.
On dit qu'une image vaut mille mots. Passons à la page suivante pour avoir un aperçu d'un schéma du système de freinage d'un camion.
Tester, tester
La National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) du département américain des Transports estime que l'utilisation de freins à air entraînera moins de collisions dans les situations d'urgence que l'utilisation de freins à tambour. La NHTSA déclare que réduire la distance d'arrêt minimale requise de 30 % permettrait de sauver un nombre important de vies. Ces conclusions ont été formées à la suite de tests sur simulateur menés à l'Université de l'Iowa [source :National Transportation Safety Board].
Assemblons maintenant les pièces pour voir comment les freins de camion fonctionnent dans leur ensemble. Ce diagramme fournit à la fois une vue rapprochée et un exemple de l'emplacement des freins dans votre véhicule.
Origine
