En raison de leur poids à vide et de leur capacité de charge utile importants, de leur kilométrage important et de leurs conditions d'exploitation complexes, les véhicules commerciaux (tels que les camions, les bus et les remorques) imposent à leurs systèmes de freinage des exigences de résistance à l'usure et de stabilité bien plus strictes que celles des véhicules de tourisme. Les exigences spécifiques sont les suivantes :
Exigences de résistance à l'usure
La résistance à l’usure a un impact direct sur la durée de vie du système de freinage, les coûts de maintenance et la sécurité de conduite.
1. Résistance élevée à l’usure des matériaux de friction
- Haute densité et dureté :Les véhicules utilitaires sont soumis à des pressions de freinage élevées ; par conséquent, les matériaux de friction (tels que les plaquettes de frein et les garnitures de segments de frein) doivent posséder une densité et une dureté élevées pour résister à une friction soutenue à haute pression-sans dégradation rapide.
- Résistance à l'usure à haute-température :Les conditions de fonctionnement-telles que les descentes prolongées et les arrêts fréquents-et-conduisez-peuvent amener la température des tambours ou des disques de frein à atteindre 400 à 600 degrés. Les matériaux de friction doivent maintenir une stabilité structurelle à ces températures élevées pour éviter une usure thermique accélérée.
- Conception d'usure uniforme :Les matériaux de friction sont conçus pour s'user uniformément sur leurs surfaces de travail, évitant ainsi une usure inégale qui pourrait conduire à une défaillance localisée. De plus, ils sont conçus pour minimiser l'usure des tambours ou des disques de frein eux-mêmes, prolongeant ainsi la durée de vie globale et les intervalles de remplacement des composants du système de freinage.
2. Conception résistante à l'usure pour les composants critiques
- Matériaux du tambour/disque de frein :La fonte à haute teneur en carbone ou la fonte alliée sont principalement utilisées pour améliorer la résistance à l'usure et à la fissuration thermique. Les freins à disque étant de plus en plus répandus, leur structure à disque ventilé facilite la dissipation de la chaleur et minimise l'usure.
- Chambres à air de frein et tiges de poussée :Les membranes et les joints doivent être résistants à l'huile, à l'ozone et au vieillissement pour garantir une usure minimale même après des millions de cycles alternatifs.
- Arbres à cames et régleurs de jeu :Les surfaces des arbres à cames nécessitent un traitement thermique ou une carburation pour obtenir un durcissement superficiel ; lorsqu'il est associé à des rouleaux ou à des roulements coulissants, cela minimise l'usure mécanique. De plus, les régleurs de jeu automatiques doivent maintenir la résistance à l'usure à long terme de leurs engrenages et embrayages internes.
3. Stabilité de la résistance à l'usure (prévisibilité de la durée de vie)
- Dans des conditions standard, le taux d'usure des matériaux de friction doit être maintenu dans une plage raisonnable (par exemple, 0,5 à 2 mm par 10 000 kilomètres), permettant une détermination prévisible des intervalles de remplacement.
- Résistance aux contaminants abrasifs :Capable de résister aux effets érosifs du sable, de la poussière, de l’eau boueuse, des sels de déneigement et des substances similaires, empêchant ainsi l’exacerbation de l’usure abrasive.
Exigences de stabilité
La stabilité garantit que le système de freinage répond de manière cohérente et contrôlable dans toutes les conditions de fonctionnement, sans panne inattendue.
1. Stabilité des performances de freinage (sortie de décélération constante)
- Résistance à la décoloration thermique :Lors de descentes prolongées ou de freinages répétés, la réduction du coefficient de friction doit être minime (par exemple, passer de 0,45 à pas moins de 0,35) pour garantir que la distance de freinage n'augmente pas de manière significative. La stabilité est souvent maintenue grâce au refroidissement forcé des tambours/disques de frein ou via des systèmes auxiliaires automatiques de pulvérisation d'eau.
- Résistance à la décoloration par l'eau :Après une immersion dans l'eau ou une conduite sous la pluie, les performances de freinage devraient se rétablir rapidement (la plupart des normes exigent un retour à des performances normales après 1 à 2 freinages).
- Stabilité de la vitesse :Sur toute la plage de vitesse-des vitesses faibles aux vitesses élevées (par exemple, 100 km/h)-la relation entre la force de la pédale de frein et la décélération doit rester linéaire et cohérente, sans pics soudains de force requise ni cas de défaillance des freins.
- Stabilité du cycle d'usure :Pendant toute la durée de vie du matériau de friction-de son état neuf jusqu'à la limite d'usure-les fluctuations du couple de freinage doivent rester dans une tolérance de ± 15 %.
2. Stabilité de la répartition de la force de freinage
- Stabilité sous différentes charges par essieu :Que ce soit dans des conditions à vide{{0}ou à pleine-charge, les forces de freinage appliquées aux essieux avant et arrière doivent être ajustées automatiquement-généralement via des valves proportionnelles à détection de charge, l'EBS ou des valves à détection de charge-pour éviter le blocage des roues arrière- entraînant une queue de poisson, ou un blocage des roues avant-entraînant une perte de contrôle de la direction.
- Stabilité coordonnée entre la remorque et le tracteur :La stabilité est assurée grâce à la synchronisation des temps de réponse du freinage (exigeant généralement que la remorque amorce le freinage 0,1 à 0,2 seconde avant le tracteur) pour éviter la « poussée » (sous-virage) ou la « mise en portefeuille ». Les systèmes EBS réalisent ce contrôle synchronisé via le bus CAN.
- Cohérence latérale :La différence de force de freinage entre les roues gauche et droite d'un même essieu ne doit pas dépasser 8 % pour éviter une déviation du freinage (traction d'un côté).
