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LE SYSTEME DE FREINAGE
Pierre Duysinx Ingnierie des Vhicules Terrestres
Universit de Lige
Anne Acadmique 2013-2014
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Rfrences bibliographiques
T. Gillespie. Fundamentals of vehicle Dynamics , 1992, Society of Automotive Engineers (SAE)
J.Y. Wong. Theory of Ground Vehicles . John Wiley & sons. 1993 (2nd edition) 2001 (3rd edition).
G. Genta. Motor Vehicle Dynamics - modeling and Simulation Series on Advances in Mathematics for Applied Sciences Vol. 43, World Scientific.
www.howstuffworks.com
H. Mmeteau. Technologie fonctionnelle de lautomobile Tome 2. 4me dition. Dunod 200.
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http://www.howstuffworks.com/

Plan de lexpos
Ralisation du freinage: Types de freins
Les freins tambour
Les freins disque
Comparaison
Systmes de commande des freins Dmultiplication de la force
Matre cylindre
Indicateur de chute de pression
Assistance au freinage Master vac / servofrein
Systme anti blocage (ABS) Principe de fonctionnement
Freins de ralentissement
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INTRODUCTION
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Introduction
Brakes are primarily used to decelerate a vehicle beyond its road resistance and the braking drag of the engine
Brakes generally transform the kinetic energy of the vehicle into heat
Brakes can also be used to:
Keep a constant speed
Keep the vehicle at standstill
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Introduction
On distinguish the different categories of braking systems
Service brake system: general decrease of the speed while driving
Emergency brake system: has to take over the function of the service brake system when failing
Parking brake system: prevents unwanted motion of the vehicle when parked
Continuous service braking systems: for loner uninterrupted braking and frequent stops for instance in urban heavy vehicles
The service, emergency and parking brake systems directly work on the wheel brakes
The brake elements of the continuous braking system generally act on the drivetrain
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Introduction
A common brake system
Control device: pedals / hand-brake lever
Transmission device: components between the control device and the brake
Hydraulic, pneumatic, electric, mechanical
The wheel brake
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REALISATION DU FREINAGE
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Ralisation du freinage
Pour un arrt prcis en une distance minimale, on doit actionner le systme de freinage.
Celui-ci va dissiper lnergie cintique du vhicule par frottement qui va la convertir en chaleur et ensuite lvacuer.
Frottement par contact entre deux surfaces:
une solidaire de llment tournant
une surface fixe au chssis
On distingue principalement deux types de freins:
les freins tambour
les freins disques
Mais on a aussi :
les freins patin
les freins bande
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Les types de frein
Le freins tambour Ils taient initialement dusage
courant cause de leur haut facteur de freinage et de la facilit dincorporer un dispositif de frein de parking
Les freins disque Ils ont un facteur de freinage plus
faible et demandent un force dactuation plus importante.
Ils demandaient galement des dveloppements supplmentaires pour introduire des freins de parking
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Les types de frein
Les freins patins
Principalement utiliss sur les bicyclettes
Sont remplacs par des freins disque sur des bicyclettes de course (VTT)
Les freins bande
Systme beaucoup plus ancien et abandonn aujourdhui
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Les freins tambour
Tambour tourne avec la roue
Flasque (immobile par rapport au chssis)
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Les freins tambour
Segment Tambour (vue intrieure)
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Les freins tambour
Le tambour:
Partie mobile dont lalsage intrieur constitue la piste de freinage
Le tambour doit supporter et dissiper la trs forte quantit de chaleur dissipe par le freinage
Doit avoir une bonne conductibilit thermique
Doit avoir une paisseur importante pour rsister aux dformations (ovalisation) dues laction des segments et de la chaleur
Il est gnralement ralis en fonte
Les segments
Sont fixs au plateau appel flasque
Sont actionns par une came commande par cble, un cylindre pneumatique, un ou plusieurs cylindres hydrauliques
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Les freins tambour
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Drum brakes
The conventional design consists in an internal shoe brake that is applied on the inner surface of the drum.
The usual drum brake includes two shoes in one drum.
According to the form of the transfer of the clamping force and the shoe support, drum brakes are classified in different categories:
Simplex-brake
Duplex-brake
Servo brake
Duo-duplex-brake
Duo-servo-brake
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Drum brakes
Drum brake simplex -Double brake cylinder -Axle fixed rotation point -One leading shoe and one trailing shoe -Independent of rotation direction
Drum brake duplex (like simplex) - braking with two leading brake shoes or, when backing-up, with two trailing brake shoes
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Drum brakes
Drum brake servo - Actuation by a single brake cylinder - Supporting force of primary shoe is the application force of the secondary shoe - Force transmission only possible in one direction
Drum brake duo servo (like simplex) - transmission of the frictional forces of one brake shoe to the other - backing-up the same effect result
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Drum brakes
Drum brake with parking brake - Operation of the brake shoes via the wheel brake cylinder -Function of leading and trailing shoe (the leading shoe is pulled onto the drum, the trailing shoe is pushed away) -Operation of the service brake via the pistons in the wheel cylinder -Operation of the parking brake via a linkage
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Les freins tambour
Frein tambour simple Frein tambour double
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Les freins tambour
Tambour
Frein main
Systme de rattrapage de jeu
Segment
Cylindre dactionnement
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Les freins tambour
Facteur de freinage est le facteur damplification entre la force de commande (entre) et la force de freinage (sortie)
X
M A = e P a + n N A m N A = 0
F A = N A e t F B = N B
F A
P a =
e
( m n ) e t F B
P a =
e
( m + n )
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Les freins tambour
Le segment A est le segment comprim ou primaire.
La force de friction produit un moment qui applique le soulier contre le patin de matriau de friction et augmente la friction
Systme est auto serrant: grand avantage mcanique
Le problme est que cela peut conduire au blocage du patin
Le segment B est le segment tendu ou secondaire
La force de friction tend crer un moment qui diminue la force de commande
Le facteur de freinage est plus faible. Il nest pas auto serrant. Une force dactionnement plus grande doit tre applique.
Combinaison de patins tirs et trans permet diffrents facteurs de freinage
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Les freins tambour
Lefficacit et lusure des deux segments sont diffrentes.
On y remdie partiellement en utilisant une garniture plus tendre et plus courte pour le segment tendu
Dans tous les cas, lusure des garnitures provoque une augmentation du jeux et de la course de la pdale de freins.
Il est ncessaire de procder un rglage priodique des butes de repos (excentriques) afin de ramener la course de la pdale son minimum.
Cet inconvnient est supprim avec les freins tambour rattrapage automatique (e.g. frein Bendix)
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Les freins tambour
Systme de rattrapage de jeu
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Les freins tambour
Frein main
Mmeteau Fig. 8.9a et 8.9b 26

Freins disque
Voiture Moto 27

Freins disque
Patins de frein
Etriers
DFINITIONS
Disque de frein
Patins de frein
Etriers
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Freins disque
Le frein disque comporte:
un disque solidaire de la roue et donc mobile
un trier supportant les pistons de freins sur lesquels sont monts les patins de freins. Il est fixe par rapport au chssis
un ou plusieurs pistons
des patins en matriaux de friction
On distingue
les freins disque trier fixe
les freins disque trier flottant
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Freins disque
Plaquette de frein Ouverture de vrification
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Freins disque
Disques de frein
Disques de frein
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Freins disque trier flottant ou fixe
Frein disque trier flottant Frein disque trier fixe
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Frein disque trier coulissant Frein disque trier fixe
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Freins disque trier flottant
Fonctionnement dun frein disque trier coulissant
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Mmeteau Fig 8.10 : Frein disque trier coulissant 35

Freins disque trier flottant
Principe de fonctionnement
Un trier monobloc coulisse lintrieur dune chape fixe. Il est plaqu par deux clavettes maintenues par des ressorts.
Au freinage, la pression hydraulique

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