Cours11 Freinage Hydraulique P

12/04/23 IUFM DC 1

Freins avant à disques

Freins arrières à tambours

Commande à assistance pneumatique

Le schéma montre la structure d’ un système classique de freinage

SYSTEME DE FREINAGESYSTEME DE FREINAGEhydrauliquehydraulique

12/04/23 IUFM DC 2

A0

Système de freinage

12/04/23 IUFM DC 3

ENERGIE

CINETIQUEINITIALE

ENERGIECINETIQUE

FINALE

Energie

calorifique

Ralentir et/ouarrêter le véhicule

Infoconducteur

Liquide

Dépressionmoteur

P.a.Charge

adhérence

A-0

Système de freinage

12/04/23 IUFM DC 4

Pédale de frein

Maître cylindre

AssistanceMaster-vac

Réservoir/alarme

Etrier de frein AV

Correcteur de freinage

Cylindre de roue AR

Les éléments qui composent le système

12/04/23 IUFM DC 5

Pédale de frein

Maître cylindre de frein

Assistance de frein

Réservoir/alarme

Etrier de frein AV


Cylindre de roue AR

Flexible de frein

Inscrivez la fonction de chaque élément

12/04/23 IUFM DC 6

Pédale de frein

Maître cylindre de frein

Assistance de frein

Réservoir/alarme

Etrier de frein AV


Cylindre de roue AR

Flexible de frein

Inscrivez la fonction de chaque élémentMultiplier

mécaniquement l'effort du conducteur.

Transformer l'énergiemécanique en énergie

Hydraulique.

Multiplier pneumati--quement l'effort du conducteur.

Maintenir à dispositionle liquide de frein.

Alerter le conducteuren cas de niveau

Minimum.

Transformer l'énergiehydraulique en énergie

mécanique (puis enénergie calorifique)

Limiter la pressiondans les freins AR

Transformer l'énergiehydraulique en énergie

mécanique (puis enénergie calorifique)

Permettre ledéplacement du liquide

de frein

12/04/23 IUFM DC 7

A1

A2 A3

A4

A5

A6

A0

12/04/23 IUFM DC 8

ENERGIECINETIQUE

INITIALE

ENERGIECINETIQUE

FINALE

Multiplier mécaniquement

l'effort du conducteur.

A1

Pédalier

A2

Multiplierpneumatiquement

l'effort du conducteur.

AssistanceA3

Transformer l'énergie

mécanique en énergie

Hydraulique.

M.Cylindre

A5

Limiter la pressiondans les freins AR


A4

Transformer l'énergiehydraulique en énergiemécanique puis enénergie calorifique

Freins AV

A6

Transformer l'énergiehydraulique en énergiemécanique puis enénergie calorifique

Freins AR

ENERGIEcalorifique

Infoconducteur Liquide

Dépressionmoteur P.a.

Chargeadhérence

A0

12/04/23 IUFM DC 9

Distance d’arrêt d’un véhicule.

1- L’ ÉNERGIE CINÉTIQUE. E = ½ M V²

2- La FORCE DE FREINAGE. F = M

4- Le TRAVAIL DÉVELOPPÉ. W = F d.

Elle dépend: de l’ÉNERGIE CINÉTIQUE développé de la FORCE DE FREINAGE de la DECELERATION

du TRAVAIL DÉVELOPPÉ

Avec ces 4 formules retrouvez la formule de la distance d’arrêt :d = V² / 2 g f.

3- La DECELERATION = g f

12/04/23 IUFM DC 10

Distance de freinage d’un véhicule.

1- L’ ÉNERGIE CINÉTIQUE est égale à la moitié de la masse multipliée par la vitesse au carré soit E = ½ M V²

2- La FORCE DE FREINAGE (supposé constante) est égale à la masse

multiplié par la décélération () soit F = M

4- Le TRAVAIL DÉVELOPPÉ (W) lors du freinage est égal à la forcede freinage multiplié par la distance soit W = F d.

Elle dépend: de l’ÉNERGIE CINÉTIQUE développé de la FORCE DE FREINAGE

du TRAVAIL DÉVELOPPÉ

3- La décélération = g f ou g est l’accé. de la pesanteur, et f le coeff. d’adhérence.

12/04/23 IUFM DC 11

E = ½ M V² = W = M g f d soit M g f d = ½ M V² en divisant l'ensemble par M, M disparaît et l'équation devient

g f d = ½ V² et si on multiplie l'ensemble par 2, 2g f d = V²où en isolant la distance d'arrêt, d = V² / 2 g f

La distance de freinage d’un véhicule est donc égale à la vitesse au carrédivisé par deux fois l’accélération de la pesanteur (9,81) multiplié par le

coefficient d’adhérence.

d = V² / 2 g f

Rappel : ENERGIE CINETIQUE développé E = ½ M V² FORCE DE FREINAGE F = M g f

TRAVAIL DEVELOPPE W = F d.Si F = M et = g f on peut dire que F = MgfLe travail W = F d. Si on remplace F par M g f , W = (M g f) dCe travail (dégradé en chaleur) étant égal à la totalité de l’énergiecinétique E = W, on peut donc écrire :

12/04/23 IUFM DC 12

La distance de freinage d’un véhicule égale à la vitesse au carré, V²,divisé par deux fois l’accélération de la pesanteur 2 g, où g est égal à 9,81 et multiplié par le coefficient d’adhérence.

soit d = V² / 2 g f

La distance de freinage ne dépend que de laVITESSE et de L'ADHERENCE

La distance de freinage ne dépend donc : ni du poids ( force appliquée au sol) du véhiculeni de sa masse, ni de la largeur des pneumatiques,ni du nombre de roues,ni de la force du conducteur,ni de la température extérieure,ni ....................

12/04/23 IUFM DC 13

Etat de la chaussée ( hauteur d'eau en mm )

Vitesse de

déplacement

Etat

pneu

Sèche Mouillée

env.0,2mm

Mouillée

env.1mm

Mouillée

env.2mm

Verglas

50 km/hneuf 0,1 et

moinsusé*

90 km/hneuf

usé*

130 km/hneuf

usé*

usé* jusqu'à la valeur minimale soit 1,6mmUn pneumatique de F1 peut avoir un coefficient d'adhérence de 1,8

Coefficients d'adhérence suivant la vitesse

Aquaplanage

0,85

1

0,8

0,95

0,75

0,9

0,65

0,5

0,6

0,2

0,55

0,2

0,55

0,4

0,3

0,1

0,2

0,1

0,5

0,25

0,05

0,05

0

0

12/04/23 IUFM DC 14

Unités :d = distance d’arrêt en mV = vitesse initiale en m/s g = accélération de la pesanteur 9,81 m/s²

Distance d’arrêt d’un véhicule.

0,75s d = V² / 2 g f

Temps réflexe environ 0,75 secondes

f = coefficient d'adhérence

iiiiiiiiiiiii Distance totale parcourue pendant la phase de freinage

Distanceréflexe Distance parcourue pendant le freinage

12/04/23 IUFM DC 15

Si l’adhérence est bonne, ( 0,94 de coefficient d’adhérence).le freinage étant optimum,

le plus performant possible,et sans artifice ou aide aérodynamique

(variation du poid sans variation de la masse)

et sachant que la décélération est égale à g multiplié par f ( = g f )

QUELLE QUE SOIT LA MASSE DU VEHICULEla décélération théorique maximum sera donc de

= 9,81 x 0,94 = 9,22 m/s²inférieure à l'accélération de la pesateur

Rappel: La décélération (gamma) = g f

12/04/23 IUFM DC 16

27,77² / (2 x 9,81 x 0,94) = 771,17 / 18,442 = 41,81 mètres

27,77 / (9,81 x 0,94) = 27,77 / 9,22 = 3 secondes

Exemple: quelle que soit la masse d'un véhicule, à 100 km/h avec 0,94 de coef. d’adhérence, la distance minimum defreinage sera de :

La décélération = g f et V = t d’où : t = V / et t = V/gf

dV²

2gf=

100 km/h (multiplié par 1000) = 100.000 m/h (divisé par 3600) = 27,77 m/s

Vitesse en m/s

d = V² / 2

12/04/23 IUFM DC 17

130150

170

Plus la vitesse est grande

Plus la distance d’arrêt devient démesurée

110

90

70

50

79,29

22,91

4060

80

Km/h 50 70 90 130 150 170

m/s 13,88

Distance réflexe en m 0,75s

Distance de freinage (f=0,6) m

Distance totale d’arrêt

22,91+79,29= 102,2 m

Calculez les distances totale d'arrêt

12/04/23 IUFM DC 18

130150

17035,41 189,44

224,82

Plus la vitesse est grande

Plus la distance devient démesurée

110

90

70

50

26,81

46,68

71,85

102,2

79,29

22,91

110,78

137,86

4060

80

147,45

31,24

178,75

Km/h 50 70 90 130 150 170

m/s 13,88 19,44 25 36,11 41,67 47,22

Distance réflexe en m 10,42 14,58 18,75 27,08 31,25 35,41

Distance de freinage (f=0,6) m 16,39 32,10 53,09 110,77 147,50 189,41

Distance totale d’arrêt 26,81 46,68 71,84 137,85 178,75 224,82

71,84

12/04/23 IUFM DC 19A 90 km/h

La distance d’arrêt est de 40 m

Le temps d’arrêt est de 3,5 sec

Avec un coefficient d’adhérence de 0,77

Distance de freinage

Temps d’arrêt

Vitesses en Km/h

Valeurs du coefficient

d’adhérence

12/04/23 IUFM DC 20

Vitesse km/h

Equivalent en tonnes Pour ralentir un 40 tonnes sur 1 m

20 30 40 50 60 70 80 90

E= ½ mV² W=F*d Fx1=1/2x40000xV² F= (20000xV²)/300

12/04/23 IUFM DC 21

Vitesse km/h

Equivalent en tonnes Pour ralentir un 40 tonnes sur 1 m

20 30 40 50 60 70 80 90

2469

3858

5555

7561

9876

12500

617

1388

12/04/23 IUFM DC 22

Décélération apparente

Freinage

Gravité

12/04/23 IUFM DC 23

La pédale de frein.Multiplier mécaniquement l'effort du

conducteur.

F x l = f x L

L

l

f

FLl

fF

12/04/23 IUFM DC 24

L

f

FL

f

F

Multiplier mécaniquement l'effort du conducteur.

llF

F x l = f x L

12/04/23 IUFM DC 25

L’assistance pneumatiqueMultiplier pneumatiquement l'effort du conducteur.

Dépression moteur P Pression atmosphériquePa

Différence de pression

P < Pa

12/04/23 IUFM DC 26

Le maître cylindre tandemTransformer l'énergie mécanique en énergie Hydraulique.

Maître cylindre tandemobligatoire depuis 1970

Maître cylindre simple(utilisé pour les commandes d'embrayage)

12/04/23 IUFM DC 27

Le maître cylindre simpleTransformer l'énergie mécanique en énergie Hydraulique.

Position repos

Energie mécanique

Energie hydraulique

12/04/23 IUFM DC 28

Le maître cylindre simpleTransformer l'énergie mécanique en énergie Hydraulique.

Position freinage

Energie mécanique

Energie hydraulique

12/04/23 IUFM DC 29


Position repos

12/04/23 IUFM DC 30


Avec une fuite surle primaire

Position repos

12/04/23 IUFM DC 31


Avec une fuite surle primaire

Début de freinage

12/04/23 IUFM DC 32


Position freinageAvec une fuite sur

le primaire

12/04/23 IUFM DC 33


Avec une fuite surle secondaire

Position repos

12/04/23 IUFM DC 34


Début de freinageAvec une fuite surle secondaire

12/04/23 IUFM DC 35


Position freinageAvec une fuite surle secondaire

12/04/23 IUFM DC 36

La multiplication de la force

Le principe du vérin hydraulique

F

Piston

f

12/04/23 IUFM DC 37

Que faut il pour que les

forces s’équilibrent ?

Piston

Le principe du vérin hydrauliqueF

f

Piston

12/04/23 IUFM DC 38

Quelles sont les forces en présence ?si f augmente le véhicule se soulève ?

f

12/04/23 IUFM DC 39

f

Quelles sont les forces en présence ?si f augmente le véhicule se soulève.

12/04/23 IUFM DC 40

f

Quelles sont les forces en présence ?si f augmente le véhicule se soulève.

12/04/23 IUFM DC 41

Ff

Les liquides transmettant intégralementla pression qu’ils reçoivent,

la pression (du liquide) agit sous la voiture sur une surface de 1000 cm²

A chaque fois que le liquide sous pression rencontre une surface de 1 cm² il applique une force de 0,9 daN. Soit

0,9 x 1000 = 900 daN

Si la force f est de 0,9 daN et qu’elle agit sur une surface de 1 cm²,

elle crée une pression dans le liquide de 0,9 daN par cm² soit 0,9 Bar .

F = P x SdaN bar cm² N Pascal m²

d’où P = F/S

12/04/23 IUFM DC 42

V

V

Force = Pression x Surface

V = V

daN bar cm²N Pascal m²

presse_hydraulique.swf

12/04/23 IUFM DC 43

f

Quelle est la force f nécessaire pour équilibrer le tracteur ?

1 m 800 m 90

8 tonnes 500

4 mètres de diamètre

8 cm

P= 8338,5/(3,14x200²)=0,0663bar

f ' F

8500 kg x 9,8183385 N =

F = 8338,5 daN

f '=P x sf '=0,0663x(3,14x4²)f '=3,33daN

f 'x l = L x f3,33 x 0,9 = (1,8+0,9) x ff = 2,997 / 2,7 =1,11daN

12/04/23 IUFM DC 44

1/ Rechercher la valeur de f ': f ' x l = L x f d'où f ' = L x f / l

f ' = P x s' P = f ' / s'

F = P x S P = F / Sf ' / s' = F / S d'où f ' = s' x F / S

2/ Matérialiser l'équilibre par une égalité :

f = (3,14 x 4² )x 8338,5 x 90 / (180+90) x (3,14 x 200²)

f = 37.703.361 / 33.912.000 = 1,11 daN1,11 daN50,24 x 8338,5 x 90 / 270 x 125600

Mise en équation :

L x f / l = s' x F / S ou L x f x S = s' x F x l

ce qui donne f = s' x F x l / L x S

3/ Remplacer les lettres par les valeurs :

12/04/23 IUFM DC 45

f


1 m 100 m 10

8 tonnes 500


8 cm dediamètre

P

f ’

12/04/23 IUFM DC 46

f


1 m 100 m 10

8 tonnes 500


8 cm dediamètre

P

f '

F = P x S d’où P=F/S= Fx ( r²)P = 8338,5 / (3,14x100²) = 0,265 bar

P = 8338,5 / 31400 = 0,265 bar

f '= P x Sf '= P x ( r²)f '= 0,265 x (3,14x4²)f '= 13,34 daN

f ’ x l = L x f13,34 x 0,1 = 1,1+0,1 x ff = 1,334/1,2 = 1,11daN

F

8500 kg x 9,8183385 N =

F = 8338,5 daN

Attention dans F daN = P x S le rayon est en cm, dans F daN x l = f x L longueurs en m ou cm

12/04/23 IUFM DC 47

Sachant que f = s' x F x l / L x S

Autre présentation :

Un bras de levier ( L=1m20 et l=0m1) pousse un piston de 8 cmde diamètre qui agit sur un liquide créant une pression qui agit sur ungrand piston de 2 m de diamètre. Quelle est la force nécessaire pouréquilibrer une masse de 8 tonnes 500 posée sur le grand piston.

f = (3,14x4²) x 8338,5 x 10 / 120 x (3,14x100²)

f = 50,24 x 8338,5 x 10 / 120 x 31400

f = 4189262,24 / 3768000 = 1,11 daN

Donnés L = 1,2 m l = 0,1 m s’ = (3,14 x 4) S = (3,14 x 100) F = 8500 kg

12/04/23 IUFM DC 48

F

Dépression moteur

Pression atmosphérique

Pour une pression atmosphérique de1500 millibars, une dépression moteur de 1,02 barsun piston de 25 cm de diamètre, la force* délivréepar l'assistance sera de :

Exemple d'application de F = P x S

P = 1,5 – 1,02 = 0,480 barF = 0,480 x (12,5²x3,14)F = 0,480 x 490,62 F = 235,5 daN

F

*NB : La force du ressort sera négligée

12/04/23 IUFM DC 49

Etrier de frein AV, transformerl'énergie hydraulique en énergie mécanique puis

en énergie calorifique

Pression

Piston Plaquettes

12/04/23 IUFM DC 50



Pression

Piston Plaquettes

12/04/23 IUFM DC 51



Pression

Piston Plaquettes

12/04/23 IUFM DC 52



Pression

Piston Plaquettes

12/04/23 IUFM DC 53

Cylindre de roue AR transformerl'énergie hydraulique en énergie mécanique puis


Pression

Piston

Garnitures

12/04/23 IUFM DC 54

Correcteur compensateurLimiter la pression dans les roues AR

Pression normale

Pression diminuée

F2cm

9 cm

38 mm

15 cm

1012 mbar

276 mbar

14 mm

17 mm

3/5

Force sur les plaquettes AV ?

Force sur les garnitures AR ?

14 daN

F2cm

9 cm

38 mm

1012 mbar

276 mbar

14 mm

17 mm

3/5

Force sur les plaquettes ?

Force sur les garnitures ?

14 daNf x L = F x l

14 x 11 = F x 2F = 154 / 2 = 77 daN

15 cm

F2cm

9 cm

38 mm

15 cm

1012 mbar

276 mbar

14 mm

17 mm

3/5

14 daN77 daN

Pression d’assistance:1012 – 276 = 736 mbar

Force dévelopée par le piston :F = 0,736 x [(3,14 x 15²) / 4 ]

F = 0,736 x 176,625 cm² = 130 daN



F2cm

9 cm

38 mm

15 cm

1012 mbar

276 mbar

14 mm

17 mm

3/5

14 daN77 daN

Force en entrée M.Cyl.130 + 77 = 207 daN

130 daN



F2cm

9 cm

38 mm

15 cm

1012 mbar

276 mbar

14 mm

17 mm

3/5

14 daN77 daN

207 daN 130 daN

Pression dans le circuit :207 = P x [(3,14 x 1,4²) / 4 ]207 = P x [ 6,154 / 4 ]P = 207 / 1,538 = 134,59 bar



12/04/23 IUFM DC 60

F2cm

9 cm

38 mm

15 cm

1012 mbar

276 mbar

14 mm

17 mm

3/5

14 daN77 daN

207 daN 130 daN

134,59 bar


Force sur les garnitures AV :F = 134,59 x [(3,14 x 3,8²) / 4 ]

F = 134,59 x (45,34/ 4 )F = 134,59 x 11,33 = 1525,57 daN


F2cm

9 cm

38 mm

15 cm

1012 mbar

276 mbar

14 mm

17 mm

3/5

14 daN77 daN

207 daN 130 daN

134,59 bar


Force sur les plaquettes 1525,57 daN

Pression dans le circuit AR :134,59 / 5 x 3 = 80,754 bar

F2cm

9 cm

38 mm

15 cm

1012 mbar

276 mbar

14 mm

17 mm

3/5

14 daN77 daN

207 daN 130 daN

134,59 bar

Force sur les garnitures AR :F = 80,75 x [(3,14 x 1,7²) / 4 ]

F = 80,75 x ( 9,0746 / 4 )F = 80,75 x 2,268 = 182,45 daN


80,75 bar

F2cm

9 cm

38 mm

15 cm

1012 mbar

276 mbar

14 mm

17 mm

3/5

14 daN77 daN

207 daN 130 daN

134,59 bar


80,75 bar

Force sur les garnitures 182,45 daN

12/04/23 IUFM DC 64

F = P x S

La Pression P en baragit sur la Surface S1

et crée la force Fhqui soulève le piston.P

Fh

S1

P

Fh

S1

Fp

Le poids du piston engendre la force Fp.Pour que le piston soit en équilibre il faut :

Fp = Fh mais Fh = P x S1donc Fp = P x S1 ou Fp - (P x S1) = 0

Fh = P x S1

12/04/23 IUFM DC 65

F = P x S

P

Fh

S1

Fp

F = P x S donc P = F/S soit 50 daN / D²/4

P = 50 / ( 3,14 x 14² / 4 ) = 50 / ( 3,14 x 196 / 4 )

P = 50 / 153,86 = 0,325 bars

Si la masse du piston est de 50,9684 kg, quelle est la pression P nécessaire pour

équilibrer un piston de 14 cm de diamètre ?

Fp = M g = M en Kg x 9,81 = 500 N

12/04/23 IUFM DC 66

F = P x S

P

Fh

S1

Fp

Pour que le piston (12kg) soit en équilibre quelle doit être la pression si le diamètre

du piston est de 6cm ?

Si Fp - (P x S1) = 012 x 9,81 - P x ( 3² x 3,14 ) = 0

11,77 – 28,26 P = 0P = 11,77 / 28,26

P = 0,4 bars

12/04/23 IUFM DC 67

P

Fh

S1

S2

Un piston ayant le même poids etla même surface S1, mais avec une surface S2 en contact avec

la même pression, monte-t-il plus facilement ?

12/04/23 IUFM DC 68

P

Fh

S1

S2

Un piston ayant le même poids etla même surface S1, mais avec une surface S2, en contact avec

la même pression, monte-t-il plus facilement ?

P

P P

Non.Les forces s’annulent.

Fh = P x S1

Fh

12/04/23 IUFM DC 69

A

C

B

PF

F4

Fr

S1

S2Est-ce que A bouge ?

Est-ce que B bouge ?

Dans quelles conditions ? Pourquoi ?

La surface S1 = 2 fois la surface S2

12/04/23 IUFM DC 70

A

C

B

F1

F2F3P

F

F4

F3 = F2

Fr

Pour que B soit en équilibre il faut queF > Fr ou F < Fr ? démontrez.

S1

S2

S1 = 2 S2

En C : F = P x S1 F = P x 2 x S2En B : F4 = Fr = P x S2 et donc P = Fr/S2 on remplace P dans F = P x 2 x S2Ce qui donne F = (Fr/S2) x 2S2 = Fr x 2 x S2

S2Pour que B bouge il faut que F > Fr

F = 2 Fr

12/04/23 IUFM DC 71

C

B

F ?

F3PF

F4DE

Est-ce que E bouge ?

Est-ce que D bouge ?

12/04/23 IUFM DC 72

C

B

F ?

F3PF

F4E

F1

F2F3

D

12/04/23 IUFM DC 73

P

A

F1

F2

F1

F1

F2

F2

F2 + F2 + F2 + Fn .....= A

La pression sur la surface = une force

12/04/23 IUFM DC 74

Fr

S2

P

S1

Indiquez les forces en présencepour que le piston soit en équilibre

F = P x ( S2 – S1 ) = Fr

FComme F = Fr en équilibre

F = P x ( S2 – S1 )

12/04/23 IUFM DC 75

S1

S2

Fa

Fb

P

P

Vers les freins AR

Fa = P x S1Quelles sont les forces en présence ?

Fb = P x (S2 dessus)Fc = P x (S2 dessous)

Equation d'équilibreclapet ouvert ?

Fa = P x S1 = 0

Fa + Fc = Fbet Fc = Fb donc

S1 n'étant pas égal à 0P est donc égal à 0, soit

dès que la pression arriveFa devient plus grand que Fb

le piston monte et ferme le clapet.

Fb + Fc = 0

Fc

12/04/23 IUFM DC 76

S1

S2

Fa

Fb

P

P'

Vers les freins AR

Fa = P x S1Quelles sont les forces en présence ?

Fb = P x S2

Equation d'équilibre clapet fermé ?Fa + Fc = Fb

(P x S1) + (P' x S2) = (P x S2)P' x S2 = (P x S2)-(P x S1)

P' x S2 = P x (S2-S1)S2-S1 étant plus petit que S2P est donc plus grand que P'

Si P augmente que fait le piston ?Fb-Fa = P x (S2-S1) augmentent (vers le bas) alors que Fc (vers le haut) ne bouge pas donc le piston

descend et ouvre le clapet.

Fc

Fc = P' x S2

12/04/23 IUFM DC 77

S1

S2

Fa

Fb

P

P'

Vers les freins AR

Fc

La nouvelle pression P traversele clapet et P' augmente.L'équation d'équilibre est donc :

Equation d'équilibre clapet ouvert ?

P' x S2 = P x (S2-S1)Fac = Fb

Chaque fois que P augmenteFa devient plus grand que Fb-c,

le piston monte et ferme le clapet.Il faut alors attendre que P augmentede nouveau pour trouver un nouvel

équilibre

Fa = P x S1Fb = P x (S2 dessus)Fc = P x (S2 dessous)Fb = Fc = 0

12/04/23 IUFM DC 78

S1

S2

Fa

Fb

P

Fa = P' x S2

P'

Vers les freins AR

Quelles sont les forces en présence ?

Fb = P x S2-S1

Equation d'équilibreclapet ouvert ?

P' x S2 = P x (S2-S1)

Fa = Fb

S2 étant plus grand que S2-S1P est différent de 0, soit

dès que la pression arriveFa devient plus grand que Fb

le piston monte et ferme le clapet.

12/04/23 IUFM DC 79

S1

S2

Fa

Fb

P

P'

Vers les freins AR

Fa = P' x S2

Quelles sont les forces en présence ?

Fb = P x (S2-S1)

Equation d'équilibre clapet fermé ?

P x (S2-S1) = P' x S2

S2-S1 étant plus petit que S2P est donc plus grand que P'

Si P augmente que fait le piston ?

Fb = P x (S2-S1) augmententalors que Fa ne bouge pasdonc le piston descend et ouvre le clapet.

12/04/23 IUFM DC 80

S1

S2

Fa

Fb

P

P'

Vers les freins AR

La nouvelle pression P traversele clapet et P' augmente.L'équation d'équilibre est donc :

Fa = P' x S2 Fb = P x S2-S1

Equation d'équilibre clapet ouvert ?

P' x S2 = P x (S2-S1)Fa = Fb

Comme S2 est plus grand que S2-S1 chaque fois que P augmenteFa devient plus grand que Fb,

le piston monte et ferme le clapet.Il faut alors attendre que P augmentede nouveau pour trouver un nouvel

équilibre

12/04/23 IUFM DC 81

S1

S2

P

P'

Pression Bars AV

AR

Effort pédale

Vers les freins AR

Sachant que la différence entre S2 et S2-S1 est constante, la courbe depression dans les freins AR s'éloigne de celle des freins AV.

Dans les compensateurs un ressort s'ajoute à Fb. Ce qui donne une

valeur de pression initiale.

Le compensateur

150

90

Fb

12/04/23 IUFM DC 82

S1

S2

P

P'

Pression Bars AV

AR

Effort pédale

Vers les freins AR

Sachant que la différence entre S2 et S2-S1 est constante, la courbe depression dans les freins AR s'éloigne de celle des freins AV.

Dans les compensateurs un ressort s'ajoute à Fb. Ce qui donne une

valeur de pression initiale.

Le compensateur

150

90

Fb

12/04/23 IUFM DC 83

52

44

44

Effort pédale

Pression AV

Pression AR

40 daN

45 bar

45 bar

45 50 48

50 55 50

55 60 53

60 65 56

65 70 60

12/04/23 IUFM DC 84

52

45

45

12/04/23 IUFM DC 85

52

48

45

12/04/23 IUFM DC 86

52

50

48

12/04/23 IUFM DC 87

52

48

53

12/04/23 IUFM DC 88

52

54

48

12/04/23 IUFM DC 89

52

55

50

12/04/23 IUFM DC 90

52

57

50

12/04/23 IUFM DC 91

52

59

50

12/04/23 IUFM DC 92

52

60

53

12/04/23 IUFM DC 93

52

63

53

12/04/23 IUFM DC 94

52

64

53

12/04/23 IUFM DC 95

52

65

56

12/04/23 IUFM DC 96

52

67

56

12/04/23 IUFM DC 97

52

69

56

12/04/23 IUFM DC 98

52

70

60

12/04/23 IUFM DC 99

52

12/04/23 IUFM DC 100

52

12/04/23 IUFM DC 101

12/04/23 IUFM DC 102

12/04/23 IUFM DC 103

12/04/23 IUFM DC 104

12/04/23 IUFM DC 105

Le système de freinage d’un véhicule comporte 2 freins à disque et 2 freins à tambours à l’arrière. Les diamètres des pistons récepteurs sont : AV d1 = 48 mm et AR d2 = 34 mm. Lors du freinage, le correcteur délivre une pression d’alimentation des freins AR moitié moindre de celle des freins AV soit : pAR = pAV/2. La Pression atmosphérique est de 1015 mlbar La force de freinage qui s’exerce au contact du piston sur les garnitures est de 3810 daN sur les freins AV ( avec un seul piston ).

1/ Calculez la pression dans le circuit AV2/ Calculez la pression dans le circuit AR3/ Calculez la force délivrée par les pistons des roues AR 4/ Calculez la force générée par le Master-vac (diamètre 30 cm). le piston du Maître Cylindre a un diamètre de 15 mm.5/ Calculez la force générée par le M. Vac. 6/ Calculez la dépression moteur.

12/04/23 IUFM DC 106

F

48 mm

cm

1015 mbar

15 mm

34 mm

1/2

Force sur les plaquettes AV 3810 daN

1/ Calculez la pression dans le circuit AV2/ Calculez la pression dans le circuit AR3/ Calculez la force délivrée par les pistons des roues AR 4/ Calculez la force qui appui sur le piston du M Cyl.5/ Calculez la force générée par le M. Vac.6/ Calculez la dépression moteur.

2cm

9 cm

14 daN

12/04/23 IUFM DC 107

F2cm

9 cm

48 mm

cm

1015 mbar

15 mm

34 mm

1/2


14 daN1/ Calculez la pression dans le circuit AV F = P S

3810 = P x [(4,8² x 3,14) / 4] P = 3810 / 18,08 = 210,61 bars

12/04/23 IUFM DC 108

F2cm

9 cm

48 mm

cm

1015 mbar

15 mm

34 mm

1/2


14 daN2/ Calculez la pression dans le circuit ARF = P x S d’où P = F / S

210,61/2 = 105,3 bars

210,61 bars

12/04/23 IUFM DC 109

F2cm

9 cm

48 mm

cm

1015 mbar

15 mm

34 mm

1/2


14 daN3/ Calculez la force délivrée par les pistons des roues AR

F = P x S F = 105,3 x [(3,4² x 3,14) / 4]

F = 105,3 x 9,07F = 955,07 daN

210,61 bars

105,3 bars

12/04/23 IUFM DC 110

F2cm

9 cm

48 mm

cm

1015 mbar

15 mm

34 mm

1/2


14 daN4/ Calculez la force qui appuie sur le piston du Maître Cylindre (sortie MV).

F = 210,61 x [(3,14x1,5²)/4]F = 210,61 x 1,766

F = 371,93 daN

210,61 bars

105,3 bars

956,04 daNF =

12/04/23 IUFM DC 111

F2cm

9 cm

48 mm

cm

1015 mbar

15 mm

34 mm

1/2


14 daN210,61 bars

105,3 bars

956,04 daNF =

371,93 daN

5/ Calculez la force générée par le M. Vac.1- force entrée master vac Fxl=Lxf Fx2=11x14 F=154/2=77daN2-force master vac = force totale 371,93 moins 77 = 294,93 daN

12/04/23 IUFM DC 112

F2cm

9 cm

48 mm

cm

1015 mbar

15 mm

34 mm

1/2


210,61 bars

105,3 bars

956,04 daNF =

371,93 daN

6/ Calculez la dépression moteur :294,93 = (P.a – P mot.) x S

294,93 = (1,015- P mot) x (3,14x15²) 294,93 = (1,015- P mot ) x 706,5

294,93 /706,5 = 1,015 - P mot 0,417 + P mot = 1,015

Pmot = 1,015-0,417 = 0,598 bar

77 daN294,93 daN

12/04/23 IUFM DC 113

cm

P=1015 mbar

6/ Calculez la dépression moteur :

F1 – F2 = 294,93 daN F1

P= ?

F2

F1 = 1,015 x 706,5F1 = 717,09 daN

F1 = F2 + 294,93

F2 = F1 – 294,93

F2 = 717,09 – 294,93 = 422,16 daN

F = P x S = 422,16 = P ? x 706,5 P = 422,16 / 706,5 = 0,597 Bar

Documents

Cours11 Freinage Hydraulique P