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Formation : BTS AVA
Domaine : Liaison au sol.
Nature du document :
RESSOURCES 3
Technologie Professionnelle
Institut Supérieur des Formations
Automobiles. Bordeaux
Le freinage.
Version : Formateur
1. Rappels.
1.1
Blocage de la roue : Quelles conséquences ?
Le blocage des roues sur un véhicule automobile a pour conséquence :
- une usure prématurée des pneumatiques.
- une augmentation de la distance d’arrêt.
- une perte du pouvoir directionnel du véhicule.
Ces facteurs contribuent à un accroissement important des risques d’accident.
L’antiblocage de la roue aura donc vocation à :
optimiser l’adhérence des pneumatiques en cas de freinage d’urgence et/ou de freinage soutenu.
garantir une force de freinage maximum, une conservation du pouvoir directionnel et un maintien de la stabilité
en fonction des conditions de roulage (vitesse, état de la chaussée…).
1.2
Adhérence et glissement.
Adhérence.
1.2.1
C
L’adhérence caractérise l’état de contact entre 2 éléments tel que le pneumatique et la route.
C’est le rapport entre l’effort maximal transmissible T et la charge C.
L’adhérence dépend de plusieurs facteurs comme :
- la nature et l’état de la chaussée.
- le type et l’usure du pneumatique.
- la vitesse du véhicule.
Ce rapport appelé coefficient d’adhérence ( µ ) est un pourcentage qui varie de 0 (adhérence
nulle) à plus de 1 avec des pneumatiques spéciaux (slick).
1.2.2
T
Glissement.
Pour transmettre un effort de freinage ou de traction, le pneumatique glisse, c’est
à dire qu’il ne va pas à la même vitesse que le véhicule. Ainsi, si le développement
du pneumatique est de 2 m, 10 tours de roue ne feront pas parcourir 20 m au
véhicule !
Vv
Vr
Vitesse du véhicule – vitesse de la roue
λ (%)=
x 100
Vv : Vitesse du véhicule
Vr : Vitesse circonférentielle de la roue
Vitesse du véhicule
1.2.3
Relation entre adhérence et glissement.
La plage de régulation de l’ABS se situe entre 8% et 30% de glissement. C’est le
meilleur compromis entre adhérence transversale et adhérence longitudinale.
Quelques exemples
Le tableau ci-dessous montre quelques exemples de valeur du coefficient
d’adhérence en fonction de l’état de la chaussée et de l’état des pneumatiques.
Valeur du coefficient
d’adhérence
Route sèche
Route humide
Flaque d’eau
Verglas
Pneus neufs
0.85
0.65
0.5
0.1
Pneus usés
1
0.5
0.25
0.1
Pour un véhicule de 1000 kg, sur route sèche, l’effort de freinage pourra être de
1000 x 0.85 = 850 kg (soit environ 8500 N)
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2. Eléments constitutifs.
1
Maitre-cylindre
Capteurs de roues
avant
Capteurs de roues
arrière
2
3
4
Bloc hydraulique
Electrovanne
Admission
Electrovanne
Echappement
4.1
4.2
4.3
Accumulateur de
pression
4.4
Pompe de retour
5
Calculateur
6
Témoin
7
Prise diagnostic
8
Clapet de
défreinage rapide
Détail du bloc hydraulique.
4
4.4
1
4.3
4.1
5
8
4.2
2 et 3
4.1 et 4.2
4.4
5
Groupe hydraulique
3. Circuit hydraulique.
MC1 et MC2 : sorties maitre-cylindre (circuit en X)
EV AD : électrovannes admission
EV EC : électrovannes échappement
r1 et r2 : restricteurs
Am1 et Am2 : amortisseurs de pulsation
P1 et P2 : clapets de refoulement
P3 et P4 : clapets d’aspiration
AC1 et AC2 : accumulateurs
M : moteur électrique et pompes
Clapet de défreinage rapide
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4. Fonctionnement.
4.1 Synoptique.
Prise diagnostic
4.2 Principe.
La pression de freinage issue du maître-cylindre est transmise
aux cylindres récepteurs en passant par un bloc hydraulique. En
cas de réduction importante de la vitesse de rotation d’une (ou
de plusieurs) roue(s), les capteurs informent un calculateur qui
donne des ordres de commandes au bloc hydraulique. La
pression de freinage est alors modulée.
3 cas se présentent :
Pression MC = Pression Cylindre Récepteur
Phase de freinage « classique »
Pression Cylindre Récepteur maintenue constante
Chute de Pression Cylindre Récepteur
Phases de régulation ABS
Vitesse de la roue (comprise entre 8 et 30%
de glissement)
Vitesse de référence
(vitesse véhicule – 20%)
4.3 Les 3 phases d’évolution de la pression.
Vréf : Vitesse de référence
4.1 : Electrovanne Admission
Vro : Vitesse de la roue
4.2 : Electrovanne Echappement
P : Pression dans l’élément récepteur
4.3 : Accumulateur de pression
Pmc : Pression dans le maitre-cylindre
4.4 : Pompe de retour
C 3 : Clapet de défreinage rapide
Il s’ouvre éventuellement si P élément récepteur > à P maître-cylindre
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Montée en pression
Vro > Vréf
P = Pmc
4.1: ouvert
4.2 : fermé
4.3 et 4.4 : repos
Evolution de V et de P en fonction du temps T
Maintien de la pression
Vro < Vréf
P < Pmc
4.1: fermé
4.2 : fermé
4.3 et 4.4 : repos
Evolution de V et de P en fonction du temps T
Chute de pression
Vro < Vréf
P < Pmc
4.1: fermé
4.2 : ouvert
4.3 et 4.4 : activés
Evolution de V et de P en fonction du temps T
ABS Pompe
Tableau récapitulatif :
Ouverte
Montée en
pression
Maintien de
pression
Chute de
pression
Electrovanne d’admission
Fermée
Repos
Travail
Electrovanne d’échappement
Ouverte
Fermée
Repos
Travail
Pompe
Repos Travail
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4.4 Principe de fonctionnement des électrovannes.
Electrovanne d’admission
Electrovanne d’échappement
Ouverte si V = 0
Fermée si V = 12 V
Normalement ouverte
Ouverte si V = 12V
Fermée si V = 0
Normalement fermée
4.5 Régulation ABS sur les roues arrières.
Les deux roues avant sont régulées indépendamment l'une de
l'autre.
Les deux roues arrière sont régulées suivant le principe "select
low". On prend en compte la vitesse de roue la plus faible, mais
on régule le freinage sur les deux roues de façon égale, afin qu'il
n'y ait pas de déséquilibre entraînant un couple de pivotement.
Cas d’une régulation ABS
SANS fonction « select low »
Il y a pivotement
Cas d’une régulation ABS
AVEC fonction « select low »
4.6 Chronogrammes.
Vitesse roue
Vitesse véhicule
Vitesse
de référence
Pression
hydraulique
Electrovanne
admission
O
F
Electrovanne
échappement
O
F
Pompe
M
A
Course
pédale
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5. Circuit électrique.
Légende des couleurs
+ Batterie : Rouge
+ APC : Orange
– Batterie (masse) : Bleu
Informations : Vert
Commande voyant : Mauve
Ligne dialogue : Jaune
6. Les capteurs de roues.
Ils donnent l’information « vitesse de roues » au calculateur ABS pour anticiper les régulations afin d’éviter le blocage des
roues. 2 types de capteurs équipent majoritairement les véhicules.
TYPE
INDUCTIF
MAGNETO-RESISTIF
Visualisation
métallique
magnétique
Cible
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Création d’une tension par variation de
champ magnétique.
La variation de champ magnétique fait varier la
résistance de l’élément magnéto-résistif. Un
circuit électronique transforme ces variations de
résistances en variation de tension.
Principe de
fonctionnement
Contrôle à l’ohmmètre
Contrôle au voltmètre
800Ω ≤ R ≤ 1600Ω
U AC ≈ 1V en tournant la roue à la main
calculateur débranché
Impossible
Impossible
calculateur branché + faisceau dérivateur
Contrôle à l’oscilloscope
Contrôle à l’aide
de la valise
diagnostique
Vitesse de la roue exprimée en KM/H
Vitesse de la roue exprimée en KM/H
Bornes 45 et 46
Borne 8 (signal) et masse
Points de mesure
et symbolisation
électrique
(capteur AVG)
PSA
RENAULT
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7. Le contacteur de stop.
L'information délivrée par le contacteur de stop est utilisée pour détecter un relâché de pédale de frein.
Lors d'une régulation ABS (maintien ou chute de pression), si l’utilisateur relâche brièvement son action sur la pédale, au
moment où il ré appuie sur celle-ci, il sera incapable de la ré-enfoncer. Cet effet dit de « mur » génère un risque de panique.
Dans ce cas, l'ABS privilégie la phase « montée en pression » en ouvrant l’électrovanne d’admission.
8. Le voyant de contrôle.
La lampe témoin du non fonctionnement de l'ABS s'allume :
•
lorsque le système de surveillance du calculateur a décelé une anomalie (par la borne 21 → mise à la
masse),
•
à la mise du contact pendant trois secondes, le temps que le calculateur effectue les contrôles
préliminaires. Passé ce délai, si elle reste allumée, il y a présence d'un incident,
•
à la mise du contact, si le connecteur 31 voies du calculateur est débranché (par les bornes 21 et 19 du
connecteur 31 voies sur le calculateur).
9. Intervention après-vente.
La purge du circuit de freinage se fait de manière classique
avec un appareil de purge sous pression.
La purge du bloc hydraulique s’effectue après introduction d’air
dans son circuit interne.
On utilise un appareil de purge sous pression ainsi que l’outil
de diagnostic qui demande au calculateur de commander la
pompe et les électrovannes.
Chaque véhicule dispose de sa propre méthode de purge notée dans la documentation constructeur.
Il est obligatoire de suivre la procédure décrite par le constructeur afin d’éviter de grave incident (présence de bulle d’air
dans le bloc hydraulique…)
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