Pedeorelha | Comment fonctionnent les freins de camion

Joseph Norman
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Des signes comme ceux-ci s'appliquent aux gros camions; ils ont un système de freinage différent de celui d'une voiture. Photo gracieuseté d'Adam Dodd / istockphoto.com

"Pas de frein moteur." Avez-vous déjà demandé ce que signifie ce panneau lorsque vous le dépassez sur l'autoroute?

Le frein moteur d'un camion est également appelé système de freinage à compression. Parfois, cela s'appelle un dispositif de ralentissement du moteur. Les ralentisseurs sont particulièrement utiles pour les camionneurs en descente en montagne.

Mais comment fonctionnent les ralentisseurs? le course 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 qui est forcé dans le cylindre de frein. En haut de la course, le carburant pénètre dans l'air très chaud, brûlant rapidement et poussant contre le piston qui est en train de redescendre. Lorsque le piston commence sa remontée, la soupape d'échappement s'ouvre pour émettre les gaz usés.

Supposons que la soupape s'ouvre lorsque le piston est juste au-delà du 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 pour le faire fonctionner [source: Newbie Driver].

Lorsque l'air comprimé s'échappe, le camion émet 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 compter sur le système de freinage pneumatique.

Voyons maintenant de plus près comment les freins des camions et des automobiles diffèrent.

Contenu

En quoi les freins de camion sont-ils différents des freins de voiture??
Types de freins de camion
Gros freins à disque pour camions
Diagramme de frein de camion

-Commençons par examiner les façons dont les freins de camion et de voiture se ressemblent. Le but des freins sur tous les types de véhicules est de les arrêter. Les freins des camions et des voitures fonctionnent sur le principe du frottement. Les deux types de véhicules ont des tambours de frein, ainsi que leurs plaquettes et patins, connectés 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, reposant 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 à l'utilisation de l'air est qu'il ne s'épuise jamais (comme le liquide de frein le peut). 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 jeu de commandes de freinage fonctionne sur ces deux systèmes de freinage pneumatique séparés. Si un système échoue, l'autre fonctionnera.

Le défaut du système d'air comprimé des camions est 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 tout de suite, comme ils le font 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. Premièrement, il maintient un approvisionnement constant en air comprimé. De plus, il doit diriger le flux de cet air. Enfin, il utilise l'énergie de la pression de l'air et la change en force mécanique.

Un deux trois! Le système de freinage pneumatique d'un camion est en fait composé de trois systèmes de freinage différents. Examinons chacun d'eux.

Avantages des ralentisseurs et c'est un Westinghouse!

L'utilisation de ralentisseurs profite aux conducteurs de deux manières principales: la sécurité et les coûts. Être capable de 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, économisant ainsi 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 pneumatique pratique pour les chemins de fer. Après avoir travaillé dans l'atelier d'usinage de son père et avoir 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 fondé [source: Westinghouse].

Freins de service sont utilisés pendant la conduite normale. Une suite d'événements se produit lorsqu'un conducteur appuie sur la pédale de frein.

L'air entre dans une chambre de frein par les compagnies aériennes.
L'air force une tige de poussée.
La tige de poussée pousse le régleur de jeu.
L'arbre à cames tourne.
La rotation de l'arbre à cames tord la S-Cam. (Vous l'avez deviné - ça s'appelle une S-Cam parce qu'elle a la forme d'un S.)
Les garnitures de frein doivent entrer en contact avec le tambour de frein.

Le conducteur active le freins de stationnement en retirant une ou les deux valves du 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 arrêt d'urgence Le système 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 2500 livres de pression derrière lui. Ce ressort est retenu par un flux d'air constant 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. Descendons l'autoroute pour voir comment les freins à disque fonctionnent sur les camions.

Méfiez-vous de la décoloration des freins!

Lorsque le tambour de frein surchauffe, il se dilate des segments de frein. Ensuite, le tambour et les chaussures n'entrent pas en contact complet. Les autres freins doivent travailler plus fort pour compenser. Si la situation persiste 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 décoloration..

Certains camions ont des freins à disque au lieu de freins S-Cam. La pression d'air agit sur la chambre de frein et le régleur de jeu de la même manière que dans les freins S-Cam. Cependant, une vis d'alimentation remplace la S-Cam. La vis de puissance est tournée par la pression sur la chambre 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:

Par rapport aux freins à tambour, les freins à disque pneumatiques réduisent les distances d'arrêt de près de 40%. Parce que la pression est continuellement appliquée, il est plus facile pour le véhicule de s'arrêter complètement.
Les freins à disque pneumatique arrêtent presque complètement la décoloration des freins.
Les freins à disque pneumatiques n'augmentent pas l'usure des garnitures de frein sur une remorque ou des plaquettes à disque sur un tracteur.

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 produit haut de gamme car ils coûtent environ deux fois le coût des freins à tambour. Actuellement, environ 95% du marché des poids lourds aux États-Unis repose sur 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 prendre 10 à 15 ans.

Ils disent 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.

Test, test

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 la réduction de la distance minimale d'arrêt requise de 30 pour cent se traduirait par un nombre important de vies sauvées. Ces conclusions ont été formées à la suite de tests sur simulateur menés à l'Université de l'Iowa [source: National Transportation Safety Board].

Schéma des composants du frein pneumatique

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.

Comment fonctionnent les freins de camion

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