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Plus de pression sur les freins arrières et la proportion valve

Aujourd’hui, un client nous a mentionné ne pas être satisfait du comportement de son véhicule lors des freinages. Les freins tombaient en surchauffe rapidement et le véhicule penchait beaucoup vers l’avant. Le client disait aussi que son  »cutting brake » (désolé, nous n’avons pas trouvé la traduction) ne fonctionnait pas à pleine capacité. Un  »cutting brake », est un système de leviers ou de pédales qui vous permettent de freiner une roue indépendamment de l’autre. Ce système était  utilisé dans le passé sur les tracteurs de ferme. Il vous permet de pivoter autour de la roue bloquée, ou, une fois mal pris, de bloquer la roue embourbée pour faire travailler l’autre. 10806347_860142820693922_651992091981276447_nToutefois, s’il est mal utilisé à haute vitesse, il peut s’avérer très danger131-0707-01-z+cutting-brakes+kiteux. LA meilleur option qui fut proposé au client s’avéra de grossir tout sont système de freinage. Le client ne voulant pas effectuer se changement pour l’instant nous avons donc décidé de voir si ont pouvais poussé un peu plus le système en place pour en tirer un peu plus de celui-ci.

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Afin de freiner un véhicule ont doit retrouver 3 éléments essentielles soit :

1: Braking Tork: Qui es le résultat entre le clamping force et le coefficients de frictions.

2: Clamping Force: La force de serrage appliqué  sur les disques.

3: Thermale Capacity: Capacité d’emmagasiner de la chaleur et de la dissipé.

La composition du circuit de freinage du véhicule est composé de disques d’un cj5, plaquettes de cj5, et étriers GM D52. Il s’agit là d’un set-up quand même commun. Tandis que pour l’arrière, des étriers de Ford Explorer et disques de Tj. Nous avons donc décidé de faire quelques petits tests afin de voir si on pouvait trouver la cause de ce manque de freins à l’arrière du véhicule, ainsi que pousser au maximum les capacitées de ce set-up de freins.

Une question d’énergie: L’énergie cinétique se défini comme la quantité d’énergie acquise par une masse en mouvement. Autrement dit stopper une masse équivaut à stopper sont énergie cinétique. Lorsque un véhicule s’arrête sa vitesse deviens nulle et donc son énergie cinétique aussi. Cette énergie est alors transformé en une autre forme d’énergie ou transféré a un autre corp. Les véhicules sont en générale équipés d’un système de freinage constitué de plaquettes de frein qui, une fois actionnées, serrent un disque métallique dont elles provoquent l’échauffement par frottement.
Lors d’un freinage efficace l’énergie cinétique d’un véhicule est donc convertie en énergie thermique.Pour se référer à une phrase célèbre de Newton Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme. La distance de freinage est alors proportionnelle à l’énergie cinétique du véhicule et varie comme cette dernière:
– Elle est proportionnelle à la masse. Si la masse est deux fois plus grande alors l’énergie cinétique et la distance de freinage sont deux fois plus élevées.
Un camion doit donc freiner plus longtemps qu’un voiture et son freinage s’effectue sur une distance plus grande.
– Elle est proportionnelle au carré de la vitesse. Si la vitesse est deux fois plus grande alors l’énergie cinétique et la distance de freinage sont quatre fois plus élevées. Cette théorie s’applique parfaitement au petits véhicules ainsi qu’au véhicules de courses mais malheureusement pas nécéssairement dans notre sport. En effet quelques variables dans notre sport viennent brouiller les cartes comme la grosseur des pneus qui agissent comme levier, le poids de ses mêmes pneus. Lorsque vous appuyez sur la pédale de frein, celle-ci transforme cette pression du pied au maitre cylindre. Ce maitre cylindre est rempli de liquide a frein et converti cette force en pression hydraulique. Une pression qui est encore multiplié par la pression du servo frein.

Que ce que le servo frein? Lui en simple il amplifie la pression que vous mettez sur la pédale. En compliqué il utilise la différence de pression entre la pression atmosphérique et celle située dans les conduits d’huile a frein.Cette différence de pression est appliquée d’un coté  et de l’autre d’une membrane qui va s’enfoncer du coté ou la pression est la plus faible, quand vous allez appuyer sur les freins.

Ont retrouve deux système de frein, soit à disque ,soit à tambour. Le petit vidéo qui suit démontre très bien le fonctionnement complet.


Frein à disque :

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La plupart des véhicules de nos jours sont muni de freins à disque sur les deux roues avant. Lorsque l’on appuie sur la pédale de frein, le système appuie deux plaquettes contre le disque de frein qui est fixé à la roue. Il est bon de savoir que pour freiner un véhicule, cela nécessite une très grande force. Exemple : pour freiner un véhicule de 1000kg qui roule 130 km/h il faut une capacité de freinage de 200cv. La température engendrée par la friction entre les plaquettes et les disques peuvent atteindre 800 Celsius.

Frein à tambour:

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Les freins à tambours sont intégrés à la roue et prennent donc moins de place. Ils ne fonctionnent pas non plus avec des plaquettes montées à l’extérieur de la roue, Mais plutôt avec des mâchoires qui sont poussé de l’intérieur contre le tambour. C’est la tache du cylindre. Le ressort lui, libère les mâchoires dès le moment où la pression de freinage est relâchée.

Maintenant que nous comprenons tous mieux les différentes composantes et le fonctionnement des systèmes de freinage, ce qui nous intéresse plus précisément dans ce cas-ci c’est la proportioning valve ou soupape de frein.

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Dans mes mots je dirais que que cette valve agit un peu comme un dispatch. En effet celle-ci gère la distribution du freinage entre l’arrière et l’avant. Il faut comprendre que la pression appliquée sur les freins avant est plus forte que celle à l’arrière afin d’aider le contrôle sur la voiture. Il se vend des soupape de frein  ajustable afin d’ajuster vous-même où vous voulez envoyer une plus grande pression des freins. Par exemple, les personnes qui font de la course de type  »drift » peuvent désirer avoir une pression beaucoup plus grande à l’arrière que d’origine. Dans le test que nous effectuons aujourd’hui, il s’agit d’une valve non-ajustable. Nous allons tenter d’effectuer une modification de la valve afin d’augmenter la pression appliquée sur les freins arrières du véhicule.

1 : Première étape pour notre test. Nous allons enlever nos roues afin de libérer notre champ de travail.

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2 : Nous allons relever la pression du vacuum. La pression du vacum est la force qui arrive du frein vers le maître cylindre et qui plus tard sera décuplée et transformée en pression liquide sur les freins. La pression de votre vacuum peut révéler beaucoup de chose sur l’état de santé de votre véhicule. Le lien ci-dessous vous donne toutes les options possible de lecture et ce qu’elles vous révèlent sur votre véhicule. Vous pouvez cliquer sur les scénarios et voir la réaction du cadran interactif. http://www.secondchancegarage.com/public/186.cfm

Cette pression se relève à chaud. Il est donc important de faire tourner votre moteur afin d’avoir la bonne lecture. Dans notre cas, le véhicule est muni d’un système qui nous donne une température plus précise que les cadrans de véhicule standard.IMG_2659

 

 

 

Un bon truc est de laisser le véhicule réchauffer jusqu’à ce que le ventilateur de refroidissement se mette en marche. Vous devez défaire le ….. et y installer le gage a vacum.

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Une fois bien en place, demandez l’aide d’un ami afin d’appuyer très fermement sur les freins du véhicule. Vous aurez à ce moment précis une lecture sur le cadran de la jauge (gauge) qui vous donnera la dépressions en pouce mercure. La pression dans notre cas est entre 15 et 22 pouces et l’aiguille est stable ce qui révèle un bon taux de compression ainsi que l’absence de fuite. Ce test nous permet de savoir si un manque de dépression du vacum peut être à l’origine d’un manque de frein. En effet si le vacum ne fonctionne pas à pleine capacité, il peut entraîner le problème du maître cylindre qui est activé par ce système. Une fois ce test terminé et cette cause possible éliminé, passons au test suivant. Mais avant tout chose nous avons bien sur rebranché le vacuum sur le véhicule pour continuer. Celui-ci consiste à prendre la pression psi qui est appliqué directement au frein.

3: Nous allons donc enlever le bleeder (saigneur) en place et y insérer  un  »fitting » (raccord) compatible avec la jauge. Ensuite, on installe la jauge en place . Saignez vos frein, ensuite il faut  faire tourner le véhicule et appuyer fermement sur les freins afin d’avoir la pression maximale sur le système. Dans le cas présent, le cadran donne une pression de 2000psi.

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Nous allons répéter la même manœuvre de l’autre coté afin de vérifier si celui-ci indique la même pression. Si la soupape de frein fait bien son travail nous devrions avoir les mêmes données. Dans le cas contraire le conducteur du véhicule aurait sans doute remarqué qu’à l’application des freins le freinage n’étaient pas égale des deux coté. Ceci pourrait aussi indiquer une fuite dans le système.

La lecture du côté droit est en effet la même que du coté gauche. Nous allons donc passer à la roue arrière. Même processus, mais cette fois le cadran indique une pression de 600 psi.IMG_2668

Il est normal que la pression arrière soit moins grande que celle sur les freins avants. Une plus grande pression est appliquée sur les freins avant. C’est logique car une fois les freins appliqués, tout le poids de la voiture transfert vers l’avant. En général on parle de 60% avant et 40% arrière (à ne pas confondre avec le délai du transfert de l’énergie au frein avant et arrière, qui est dirigé légèrement vers l’arrière avant l’avant. Donc pression de 600 psi ce qui ne nous satisfait pas du tout. Nous allons donc retirer la proportonning valve afin d’effectuer une légère modification afin d’augmenter la pression dirigée vers les freins arrières. Une autre option aurait pu être envisagée, soit l’ajout d’un module hydro-boost qui aurait augmenté la pression sur les freins. Mais comme la pression est déjà à 2000 psi, l’investissement n’en vaut pas la peine pour l’instant pour la proportion d’augmentation qu’on en retirerait.

Une fois la proportionning valve enlevée, nous allons la démonter en morceaux. Faites bien attention car on y retrouve des ressorts qui sont faciles a perdre.

 

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Une fois démontée nous allons enlever le  »seal » (joint d’étanchéité) de la  »pressure metering valve » (valve de mesure de la pression).

 

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En fait le  »seal » donne une restriction en bloquant partiellement la voix vers les freins arrière. En le retirant, nous permettons une plus grande distribution du liquide vers les freins arrières.  Une fois le piston inseré à sa place sans le  »seal », nous allons remonter le système. Afin de tout remontrer sur le véhicule vous n’aurez pas le choix de saigner les freins pour retirer l’air du système. Une fois cette étape complètée nous avons mis la jauge à pression à l’arrière de nouveau afin de prendre une nouvelle lecture et voir si la modification a eu l’effet escompté. Surprise! Le cadran indique une pression de 1500 psi. IMG_2698

 

 

 

 

 

Donc pour l’instant le test fonctionne. Nous avons pris la pression de nouveau sur les freins avant afin de vérifier si l’absence du affecté la pression sur les freins avant. Normalement ça ne devrait pas. En effet, lecture de 2000psi même qu’au début.

Une fois la jauge retirée, la ligne saignée de nouveau, il ne nous reste que les essais routiers. Dans ce cas-ci le véhicule est muni d’un cutting brake donc le conducteur a l’option de diriger le freinage sur un côté ou sur l’autre à son choix, un peu comme les vieux tracteurs de ferme qui étaient munis d’une clanche en métal pour freiner d’un côté a la fois.
Le test routier effectué, nous avons deux conclusions. La première est que oui la modification a fonctionné, le véhicule freine mieux dû à une plus grande pression appliquée sur les freins arrières. Deuxième conclusion, pas tout à fait encore à notre gout. La meilleure option qui se présente dans ce cas-ci afin de régler ce problème est de grossir les freins. Il ne faut pas oublier une chose, c’est que les roues qui sont sur nos véhicules sont beaucoup plus grosses que sur les véhicules d’origine, plus gros veut dire plus de friction, plus de poids, plus de chaleur ect… Une chose à prendre en considération si vous décidez d’augmenter votre pression, soit avec un système hydro boost ou autre, est bien sûr de vérifier la résistance de votre système à cette pression. Comme par exemple si vos lignes à frein ont une capacité de 2500psi…. Faites attention de ne pas dépasser les restrictions imposées.

Voici un très bon site qui vous donnera beaucoup de détails sur les systèmes de freinage. http://www.winbrake.com/training_autofundamentalsbrakes.html

Un gros merci à notre aviseur technique Jean-Marc de Aventure Offroad

Dave Daneault chroniqueur mod4x4

VIVRE HORS-ROUTE, PENSER HORS-NORME…   MOD4X4.COM

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