Tandis que certains véhicules haut de gamme s’éloignent des systèmes de freinage à commande hydraulique pour adopter des versions hybrides de freinage EBS, la plupart des conducteurs ont toujours recours à la pression hydraulique pour arrêter leur véhicule.
Bien que les véhicules soient équipés de systèmes de freinage hydrauliques depuis des décennies, il est extrêmement difficile de développer un système qui fournisse à la fois un retour d’information au conducteur et un freinage effectif à tout moment et dans toutes les conditions.
Plusieurs variables ont une incidence sur les performances du freinage :
- Le transfert de poids des essieux arrière aux essieux avant ; qui nécessite une modulation progressive de la pression sur les roues en charge.
- Le « point d’inflexion1» auquel le servo réduit l’assistance ainsi que le ratio entre l’assistance et l’effort exercé sur la pédale de frein.
- En raison de la pression appliquée, les durites et les flexibles ont tendance à se dilater et à réduire la pression de ligne pour un trajet de pédale donné (dans les cas extrêmes, le conducteur peut décrire cela comme une « pédale molle »).
Il convient également de noter qu’avec l’introduction de l’ABS électronique, de nombreux problèmes liés à la vitesse de rotation des roues et au frottement dynamique/statique ont été résolus, notamment avec la modulation de la pression lors du transfert de poids au freinage.
Cependant, le système de freinage ABS peut engendrer des pressions extrêmement élevées et fluctuantes, qui doivent être déterminées à l’aide de capteurs de pression de haute qualité, placés stratégiquement aux points critiques lors du développement.
Avec des pressions de fonctionnement d’environ 100 bars, il est impératif que tous les composants (y compris les durites et les flexibles) soient conçus pour supporter ces pressions, et que le système soit étudié pour ne dépasser ces valeurs spécifiques.
Mais ce n’est pas aussi simple. Bien que les durites et les flexibles de diamètres et d’épaisseurs différentes puissent produire des performances de freinage similaires, ils n’offrent pas tous la même résistance à l’éclatement.
Le seul moyen de vérifier leur résistance est par une mesure précise de la pression lorsque le système est entièrement pressurisé. Bien entendu, ces valeurs mesurées doivent être conformes aux spécifications des fournisseurs de durites et de flexibles.
Il est également important de mesurer la pression de ligne, afin de s’assurer que le ratio de levier de la pédale permet de pressuriser le système à environ 80 bars lors de conditions de freinage extrêmes. Si cette pression ne peut pas être facilement atteinte, le ratio de pédale doit être augmenté jusqu’à atteindre la pression recommandée.
Lors de la conception du système de freinage, les ingénieurs doivent également sélectionner le bon alésage du maître-cylindre : l’une des idées reçues les plus répandues est qu’un plus grand maître-cylindre crée une pression plus grande. En réalité, un maître-cylindre plus grand crée plus de déplacement mais il nécessite plus de force pour créer la même pression qu’un maître-cylindre plus petit.
Bien qu’un maître-cylindre plus grand permette de compenser le jeu du système avec moins de course de pédale, il lui faut plus de force pour créer la même pression. Avec l’intégration d’un maître-cylindre plus grand, la pédale devient plus dure et nécessite beaucoup plus d’effort pour créer la même force de freinage. Par exemple, passer d’un maître-cylindre de 19 mm à 25 mm nécessite 77,7 % de force supplémentaire sur la tige de poussée.
L’optimisation des performances de freinage ne peut être atteinte qu’en équilibrant l’ensemble du système : il convient de tenir compte de la force exercée sur la pédale, de la pression du système et du déplacement du levier. Au cours des phases de conception et de développement, les constructeurs ont recours à des capteurs de pression extrêmement précis et spécifiquement développés pour de telles applications.
