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De l’air pour freiner les poids lourds

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On pourrait penser que la technique utilisée dans les poids lourds est fort semblable à celle des voitures, si ce n’est que tout y est beaucoup plus grand... C’est faux ! Les poids lourds et les voitures sont très différents. En quoi ? Et bien, la plus grande différence est l’utilisation d’air à la place de liquide. De l’air pour la suspension et de l’air pour le freinage.

Que les choses soient claires!

Mais qu’entendons-nous exactement par “poids lourds”? Et quelle est la différence entre un utilitaire et une camionnette? A vrai dire, tout véhicule destiné au transport de marchandises ayant un poids maximal admissible supérieur à 3500 kilogrammes est appelé “poids lourd”. Un véhicule qui pèse moins est une camionnette ou un utilitaire léger. Le terme véhicules utilitaires regroupe quant à lui les poids lourds et les camionnettes.
Le poids maximal admissible est la somme du poids du véhicule, des occupants et du chargement. En Belgique, ce poids maximal est fixé à 44 tonnes pour les poids lourds. Mais pour le trafic international intra-européen, le maximum est de 40 tonnes.

Les poids lourds en chiffres

Un poids lourd mesure au maximum 4 mètres de haut et 2,55 mètres de large. Un poids lourd articulé se compose généralement d’un tracteur et d’un semi-remorque. Leur longueur cumulée ne peut pas dépasser 16,50 mètres. Le semi-remorque repose, à l’avant, avec sa cheville ouvrière sur la sellette d’attelage d’un tracteur et possède un ou plusieurs axes à l’arrière. Parfois, une remorque supplémentaire est encore fixée au crochet d’attelage du poids lourd. La longueur maximale admise est alors de 18,75 mètres.

Le savais-tu ?

Qu'une goutte d’eau possède la forme aérodynamique idéale.

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De l’air comprimé pour freiner

L’air est partout autour de nous. Et l’air se compose de masses de petites molécules d’air
compressibles. C’est donc l’idéal pour créer de la pression. C’est aussi ce qu’a dû penser un ingénieur anglais, George Westinghouse, lorsqu’il s’est mis en quête d’un système de frein pneumatique plus sûr. Et son invention est aussi brillante que simple: un compresseur est utilisé pour générer de l’air comprimé dans les conduites de frein. Cet air comprimé relâche les mâchoires ou les plaquettes de freins2. Pour freiner, on laisse donc échapper de l’air, ce qui diminue la pression et actionne les éléments de freinage. C’est une invention fantastique, qui rend le système super sûr. Car que se passe-t-il en cas de fuite au niveau des conduites de frein? La pression diminue et le véhicule ralentit. C’est donc exactement l’inverse de ce qui se passe en cas de fuite dans un système hydraulique. L’invention de Westinghouse a été appliquée la première fois dans un train, en 1869, puis elle a été adaptée pour être appliquée dans les poids lourds. Et pourquoi pas dans les voitures particulières? Parce que les systèmes à air comprimé sont constitués d’éléments trop nombreux et trop grands. Les voitures sont donc trop petites. Jette donc un coup d’oeil sur le schéma!

En image

1. Compresseur

Le compresseur est une pompe à air, qui aspire de l’air et le diffuse à travers tout le système de freinage. Comme l’air comprimé a une température élevée, il est refroidi en passant dans une conduite de refroidissement métallique.

2. Régulateur de pression

Quand la pression grimpe trop dans le compresseur, l’air excédentaire est immédiatement rejeté par le régulateur de pression. Le régulateur de pression maintient ainsi toujours la pression pneumatique entre 7,2 et 8,1 bars. Si la pression menace de passer sous la limite minimale, le compresseur fournit un peu plus d’air au reste du système via le régulateur de pression.

3. Dessiccateur

Le dessiccateur extrait l’humidité de l’air ambiant aspiré et le rejette dans l’environnement via la purge. Il faut en effet savoir que l’humidité est l’ennemi du frein à air comprimé. Imagine un peu que l’humidité s’accumule et qu’elle gèle lorsque les températures sont négatives: l’air n’arriverait plus dans le cylindre de frein.

 4. Valve de sécurité à quatre circuits

Cette valve distribue l’air fourni sur les quatre circuits. Si l’un des circuits lâche, le circuit défectueux est fermé et il reste possible de freiner sur les autres circuits. La valve protège donc les circuits intacts contre une éventuelle baisse de pression.

5. Réservoirs à air comprimé

Les réservoirs à air comprimé garantissent une réserve d’air pour chaque circuit, de telle sorte que le poids lourd puisse freiner plusieurs fois sans que le compresseur ne doive à chaque fois fournir de l’air frais.

6. Valve à commande manuelle

C’est le frein à main du poids lourd.

7. Cylindre arrière

Le cylindre arrière actionne les mâchoires ou plaquettes des freins arrière.

8. Régulateur automatique de puissance de freinage

Il faut nettement plus de puissance de freinage pour ralentir un camion-remorque chargé que pour arrêter une cabine seule. Le régulateur automatique de puissance de freinage adapte la puissance de freinage au poids de la cargaison du poids lourd. La pression de freinage est réglée par l’écart de distance entre le châssis et l’axe roulant lors du chargement et du déchargement.

9. Valve à pied

C’est le frein à pied du poids lourd.

10. Cylindre avant

Le cylindre avant actionne les mâchoires ou plaquettes des freins avant.

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