Institut Supérieur des Formations Automobiles. Bordeaux Formation : BTS AVA Nature du document : RESSOURCES 3 Technologie Professionnelle Version : Formateur Domaine : Liaison au sol. Le freinage. 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. 1.2.1 Adhérence. 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. 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 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 T Vr Vitesse du véhicule vitesse de la roue λ (%)= x 100 Vitesse du véhicule Vv : Vitesse du véhicule Vr : Vitesse circonférentielle de la roue 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) Dominique Fraysse BTS AVA\Support de cours\technologie Professionnelle\ Le freinge\ressources 3. Page 1/8
2. Eléments constitutifs. 1 Maitre-cylindre 4.3 2 3 Capteurs de roues avant Capteurs de roues arrière Accumulateur de pression 4.4 Pompe de retour 5 Calculateur 4 Bloc hydraulique 6 Témoin 4.1 4.2 Electrovanne Admission Electrovanne Echappement 7 Prise diagnostic 8 Clapet de défreinage rapide Détail du bloc hydraulique. 4.4 4 1 4.1 8 4.3 5 4.2 2 et 3 4.1 et 4.2 4.4 5 3. Circuit hydraulique. Groupe 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 Dominique Fraysse BTS AVA\Support de cours\technologie Professionnelle\ Le freinge\ressources 3. Page 2/8
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 Dominique Fraysse BTS AVA\Support de cours\technologie Professionnelle\ Le freinge\ressources 3. Page 3/8
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 Chute de pression Evolution de V et de P en fonction du temps T 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 : Electrovanne d admission Electrovanne d échappement Pompe Ouverte Fermée Repos Travail Ouverte Fermée Repos Travail Repos Travail Montée en pression Maintien de pression Chute de pression Dominique Fraysse BTS AVA\Support de cours\technologie Professionnelle\ Le freinge\ressources 3. Page 4/8
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» Vitesse roue Vitesse de référence 4.6 Chronogrammes. Vitesse véhicule Pression hydraulique Electrovanne admission Electrovanne échappement Pompe O F O F M A Course pédale Dominique Fraysse BTS AVA\Support de cours\technologie Professionnelle\ Le freinge\ressources 3. Page 5/8
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 Dominique Fraysse BTS AVA\Support de cours\technologie Professionnelle\ Le freinge\ressources 3. Page 6/8
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 Points de mesure et symbolisation électrique (capteur AVG) PSA Bornes 45 et 46 Borne 8 (signal) et masse RENAULT Dominique Fraysse BTS AVA\Support de cours\technologie Professionnelle\ Le freinge\ressources 3. Page 7/8
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 ) Dominique Fraysse BTS AVA\Support de cours\technologie Professionnelle\ Le freinge\ressources 3. Page 8/8