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TEC FRN |
FREINAGE |
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| Phénomènes physique |
III. Rôles du système de freinage
Lorsqu'un véhicule est en mouvement, il emmagasine de l'énergie cinétique : si on arrête le moteur le véhicule va continuer d'avancer grâce à son élan. Pour pouvoir l'arrêter, il est nécessaire d'absorber cette énergie. La fonction globale du système de freinage est donc de transformer l'énergie cinétique en énergie calorifique.
Il doit : Réduire ou maintenir la vitesse du véhicule.
Permettre l'arrêt du véhicule
Maintenir le véhicule à l'arrêt
La diminution de la fréquence de rotation des roues est obtenue par frottement d'un élément fixe du châssis sur un élément solidaire de la roue en rotation.
Ce frottement entraîne un fort dégagement de chaleur.
Les pièces de friction doivent présenter : une bonne tenue à la chaleur
Une bonne évacuation de la chaleur
La diminution de la fréquence de rotation de la roue entraîne une décélération du véhicule ( si les roues tournent sans glissement sur le sol)
Il est demandé au freinage :
• D'être constant
• D'être progressif
• D'avoir un temps de réponse court
• D'avoir un effort de commande réduit
• De ne pas influencer la tenue de route
• De ne pas nécessiter beaucoup d'entretien
• D'être fiable
C'est la force A (a) qui s'oppose au déplacement d'un corps par rapport à la surface sur laquelle il repose
Sur un véhicule l'adhérence va varier en fonction :
• de la charge
• des pneumatiques
• de la nature du sol
Exemple de coefficient d'adhérence entre un pneumatique en bon état et la route.
Goudron à gravier enrobé |
Asphalte rugueux |
Pavé mosaïque |
verglas |
||||
Sec |
Mouillé |
Sec |
Mouillé |
Sec |
Mouillé |
|
|
f |
0,9 |
0,6 |
0,8 |
0,5 |
0,6 |
0,3 |
0,1 |
Une perte d'adhérence entraîne :
• Une diminution de l'efficacité du freinage.
• Un guidage difficile du véhicule
• Une usure irrégulière et rapide des pneumatiques.
Plus l'adhérence est grande, plus la distance d'arrêt est courte.
La force de freinage est fonction de l'adhérence du pneumatique sur le sol.
L'adhérence du poids (elle augmente avec lui ) et du coefficient d'adhérence ( f ad).
Le coefficient d'adhérence est maximum quand il est égal au coefficient de frottement (f frot).
En considérant que les roues opèrent toutes dans les mêmes conditions, la force de freinage maximum est égale à :
C'est le temps de réaction entre le moment de la perception de l'obstacle et le moment ou le conducteur freine.
Ce temps variable pour tout le monde est d'environ 0,75 s.
Elle est fonction :
• De la vitesse du véhicule.
• Du coefficient de frottement
• De la décélération possible
La distance d'arrêt est égale à la distance parcourue pendant le temps de réflexe, ajoutée à la distance de freinage.
La distance d'arrêt théorique peut être calculée à l'aide de la formule suivante :
Lors d'un freinage il se produit un transfert de charge, le véhicule a tendance à plonger. Le train avant se trouve alors surchargé et l'essieu arrière délesté.
Les roues arrières se bloqueront facilement, tandis que l'avant pourra supporter de efforts de freinage important
Il est donc nécessaire de corriger les efforts sur les différents essieux, afin d'obtenir un freinage optimal
Afin de pouvoir maîtriser la trajectoire du véhicule, les efforts de freinage doivent être identiques sur un même essieu.
Sur un ensemble routier lors d'un freinage violent, il est possible que celui ci se retrouve en « porte-feuille », afin d'éviter cela il faut légèrement décaler le freinage des essieux.
On freinera d'abord l'arrière, puis l'intermédiaire et enfin l'avant.
C'est l'harmonisation du freinage
Sources: RVI, Wabco