Manuel des freins à air comprimé

La mention freins

à air comprimé

· autorise le titulaire à conduire un véhicule

muni de freins à air comprimé appartenant

à la classe pour laquelle ils détient un permis.

· Tous les conducteurs doivent détenir un

permis de conduire portant la mention “E”

avant d’effectuer un réglage de freins

munis de régleurs de jeu manuels.

Exigences pour obtenir l’autorisation

freins à air comprimé :

· Obligation de subir un examen écrit

relatif aux freins à air comprimé.

· Obligation de subir une épreuve pratique

pour véhicules munis de freins à air comprimé.

Avant-propos

Le Manuel sur les freins à air comprimé a été préparé
par la Direction des véhicules à moteur du ministère
de la Sécurité publique afin d’aider les conducteurs à
comprendre le fonctionnement de base et le rôle d’un
système de freins à air. On recommande au conducteur
qui se prépare à subir l’examen sur les freins à air
comprimé d’étudier le présent manuel et les instructions
pratiques. Un système double de freins à air comprimé
est illustré dans la face intérieure de la couverture.
L’illustration peut être dépliée et consultée pendant
l’étude du présent manuel. Des séries de questions sont
présentées à la fin de chaque partie afin de permettre
au lecteur d’évaluer sa compréhension. Les conducteurs
admissibles et autorisés à conduire des véhicules munis
de freins à air comprimé sont encouragés à relire le
manuel régulièrement afin de bien comprendre la
bonne méthode d’inspection d’un système de frein à
air comprimé et afin de cerner les problèmes dus à un
mauvais fonctionnement du système.
Les illustrations et les explications des divers types de
systèmes de frein sont fournies à des fins d’instruction
seulement. La plupart des manomètres à air comprimé
fonctionnent selon le système de mesures impériales.
Par conséquent, les mesures utilisées et ayant trait au
système de frein à air comprimé seront en unités de
mesure anglo-saxonnes. Le présent manuel n’est pas
sanctionné par la loi. Consultez la

Loi sur les véhicules

à moteur

et ses règlements pour une interprétation

juridique et l’application de la loi.
Nous tenons à remercier sincèrement toutes les
administrations gouvernementales qui ont participé à
la préparation du présent manuel, particulièrement le

gouvernement du Manitoba.

ISBN 1-55396-035-01

CNB 7513

Manuel des freins à air comprimé

This document is also available in English.

Soyez prudent.

5 6

iii

Légende

bleu - réservoir d’alimentation
(humide)
vert - réservoir primaire (sec)
rouge - réservoir secondaire (sec)
jaune - système des freins de
stationnement à ressort
vert foncé - système de la remorque
Le poste de conduite est mis en
évidence.

1. Compresseur

2. Régulateur

3. Dispositif d’assèchement de l’air

4. Soupape de sûreté

5. Réservoir d’alimentation ou réservoir humide

6. Robinets de vidange

7. Clapets unidirectionnels

8. Réservoir primaire ou réservoir sec

9. Indicateur de baisse de pression

10. Réservoir secondaire ou réservoir sec

11. Cylindres des freins de service arrière

12. Cylindres des freins de stationnement à ressort

13. Valves relais du tracteur

14. Cylindre de frein de service de la remorque

15. Cylindre de frein de stationnement à

ressort de la remorque

16. Réservoirs de la remorque

17. Valve relais de la remorque

18. Soupape du frein de stationnement à ressort de

la remorque

19. Canalisations empêchant la multiplication des

forces de freinage

20. Coupleurs rapides

21. Canalisation d’alimentation (d’urgence)

22. Canalisation de commande (de service)

23. Soupape modulatrice du frein à ressort

24. Clapet de protection du tracteur

25. Contacteur de feu d’arrêt

26. Clapets bidirectionnels

27. Soupape de commande des freins de

stationnement à ressort

28. Clapet d’alimentation de la remorque

29. Manomètres du réservoir

30. Commande manuelle des freins de la remorque

31. Commande au pied

32. Cylindres des freins de service avant

33. Soupape de desserrage rapide

34. Répartiteur automatique de freinage des

roues avant

Ce schéma comprend un répartiteur automatique de fre-

inage des roues avant (34); on ajoute donc la soupape de

commande (35) pour un répartiteur manuel de freinage

des roues avant (36) plus tard dans le manuel.

VÉRIFIEZ LE RÉGLAGE!

C’est VOUS, le

CONDUCTEUR, qui êtes

responsable de

veiller au bon réglage

des freins de

votre véhicule.

Système double de freins à air comprimé

Avant-propos

Encart i

La mention « freins à air comprimé »

Encart ii

Exigences pour obtenir la mention

« freins à air comprimé »

Encart ii

Illustration du système double

de freins à air comprimé

Encart iii

Conseils sur la sécurité

Prendre rendez-vous pour un examen

Section Un - Freins et freinage

Chaleur - Énergie - Adhérence - Frottement

Vitesse - Poids - Distance

Puissance de freinage

Distance d’arrêt

Résumé

Section Deux - Composants des systèmes de

freinage pneumatique

Les composants des systèmes de freinage pneumatique 12

Le compresseur et le régulateur

Les réservoirs

Le dispositif d’assèchement de l’air

La soupape de sûreté

La commande au pied

Les cylindres de frein, les régleurs de jeu et les

garnitures de frein

Les freins à commande conique

Les freins à disque

Les freins hydrauliques assistés par air comprimé

Résumé

Section Trois - Principe de fonctionnement du système 25

Système à circuit simple

Clapets unidirectionnels

Manomètres à air comprimé

Manomètres de pression de freinage

Indicateurs de baisse de pression

Contacteur de feu d’arrêt

Soupape de desserrage rapide

Valve relais

Répartiteur manuel de freinage des roues avant

Répartiteur automatique de freinage des roues avant

Ponts arrière en tandem

Résumé

Section Quatre - Freins de stationnement à ressort

Systèmes de freins de stationnement à ressort

Utilisation de freins de stationnement à ressort

Desserrage (remontage) mécanique

Résumé

Section Cinq - Circuit de la remorque

Coupleurs rapides

Canalisation de freinage

Commande manuelle de la remorque

Clapet bidirectionnel

Système de protection du tracteur

Clapet de protection du tracteur

Clapet d’alimentation de la remorque

Clapet automatique d’alimentation de pression

de la remorque

Tracteur et semi-remorque attelés

Mise sous pression du circuit de la semi-remorque

Freinage au pied ou freinage manuel

Freinage de secours

Rupture de la canalisation d’alimentation (d’urgence)

Rupture de la canalisation de service (de commande)

Perte de pression dans le réservoir principal

Clapets manuels d’alimentation de remorque

Freins de stationnement à ressort de la remorque

Résumé

Section Six - Systèmes doubles de freins

à air comprimé

Systèmes doubles de freins à air comprimé

avec freins de stationnement à ressort

Freins de stationnement à ressort avec soupape

modulatrice

Tracteur et semi-remorque attelés avec freins

de stationnement à ressort

Résumé

Section Sept - Systèmes de freinage et de traction

à commande électronique

6 1

Système de freins anti-blocage (A.B.S.)

Contrôle automatique de la traction (A.T.C.)

Résumé

Section Huit - Réglage des freins et vérifications

en cours de trajet

6 5

Réglage des freins

Freins à came en S

Rapport entre la course et la force de la biellette

Réglage des freins à came en S munis de régleurs de

jeu manuels

Freins à came en S munis de régleurs de jeu automatiques 68

Réglage des freins pneumatiques à disque

Réglage des freins à commande conique

Après le réglage des freins

Vérifications en cours de trajet

Maintenance et entretien d’un système de

freinage pneumatique

Résumé

Section Neuf - Inspection pré-trajet des freins

à air comprimé

7 1

Véhicules autonomes (ne s’applique pas aux systèmes

de freinage hydrauliques assistés par air comprimé)

Véhicules combinés

Système de freinage hydraulique assisté par air comprimé 75

Résumé

Tableau de conversion métrique

7 7

Table des matières

Conseils sur la sécurité

1. Rappel - Votre remorque utilitaire est-elle munie

des marques rétroréfléchissantes requises? En vertu du

programme d’inspection des véhicules utilitaires, toutes

les remorques utilitaires doivent être munies de marques

rétroréfléchissantes depuis janvier 2002.
2. Les ceintures de sécurité sauvent des vies - Bouclez votre

ceinture de sécurité - La vie que vous sauvez pourrait être la

vôtre.
L’utilisation adéquate des dispositifs de retenue des

occupants constitue la façon la plus efficace de réduire le

nombre de décès et de blessures causés par des accidents de

la route.
3. Animaux sur les routes - Ralentissez - Soyez vigilant.
- Les conducteurs doivent être prudents, surtout au

crépuscule et à l’aube, lorsque les animaux sont plus

actifs.

- Les animaux sont imprévisibles. Ralentissez.
- Soyez vigilant. Balayez chaque côté de la route du regard

plutôt que de regarder droit devant vous.

4. Téléphones cellulaires - Les téléphones cellulaires

contribuent grandement à la sécurité des conducteurs.

De nombreuses personnes s’en servent pour signaler des

accidents et des crimes et pour assurer leur propre sécurité

si elles se perdent ou si leur véhicule tombe en panne.
- Utilisez un téléphone à mains libres pour pouvoir tenir le

volant à deux mains tout en parlant au téléphone;

- Arrêtez votre véhicule pour composer un numéro

manuellement ou demandez à un passager de le faire

pour vous;

- Évitez d’effectuer des appels inutiles et limitez la durée de

vos entretiens;

- Familiarisez-vous avec les diverses fonctions de votre

téléphone cellulaire et programmez les numéros que vous

utilisez le plus souvent;

- N’utilisez pas votre téléphone cellulaire lorsque les

conditions de conduite sont dangereuses;

- N’oubliez pas qu’il est interdit, en vertu de la

Loi sur les

véhicules à moteur,

de conduire un véhicule de manière

imprudente ou inattentive.

5. VOIR ET ÊTRE VU! - Allumez vos phares.
6. DISTRACTIONS - Les conducteurs ont plusieurs habitudes

de conduite qui sont dangereuses et qui peuvent causer

des collisions. Des distractions comme la consommation

d’aliments ou de café, le changement d’une station de

radio, d’une cassette ou d’un disque compact, l’utilisation

d’un téléphone cellulaire et la surveillance des enfants

dans le véhicule augmentent le risque de collision. Tous les

conducteurs devraient adopter une conduite préventive et

être prêts à réagir à toutes les actions imprévues des autres

automobilistes ou adapter leur conduite aux conditions

routières.

Soyez prêt à tout.

7. L’Opération Gareautrain rappelle aux conducteurs d’être

vigilants en tout temps, surtout lorsqu’ils s’approchent d’un

passage à niveau.
- Soyez prudents - Les remorques surbaissées peuvent se

coincer dans les passages à niveau surélevés.

- Familiarisez-vous avec la longeur de votre camion et

de votre remorque. Lorsque vous apercevez le signal

d’arrêt, veuillez vous assurer que vous êtes en mesure de

traverser complètement le chemin de fer avant de décider

de poursuivre votre chemin.

PRENEZ SOIN DE VOUS!
Le conducteur constitue l’élément le plus important d’un

camion ou d’un autobus en mouvement. Reposez -vous bien

avant de prendre la route. Mangez bien et gardez la forme.

N’oubliez pas que les infractions relatives aux heures de

service sont graves et peuvent mettre votre gagne-pain et

même votre vie en danger. Ne conduisez pas si vous n’êtes

pas reposé et en bonne santé.
GARDEZ VOTRE VÉHICULE EN BON ÉTAT
Vérifiez toujours votre véhicule avant chaque voyage et

inspectez vos freins régulièrement. Apprenez comment

vérifier vos freins et relever les manquements en matière de

sécurité, et faites faire les réparations nécessaires afin de ne

pas mettre votre vie en danger, ni celle des autres usagers

de la route.
RALENTISSEZ DANS LES ZONES DE TRAVAUX ROUTIERS
Faites attention lorsqu’il y a des travaux sur la route. Soyez

vigilant. Les collisions dans les zones de travaux routiers

surviennent habituellement le jour. Presque le tiers des

accidents mortels dans les zones de travaux routiers

mettent en cause des camions lourds. Prenez votre temps

lorsque vous devez traverser une zone de construction

routière et assurez-vous d’avoir amplement d’espace de

manoeuvre. Soyez prêt à tout.
GARDEZ TOUJOURS VOS DISTANCES
Laissez toujours suffisamment d’espace entre votre véhicule

et celui que vous suivez. Si vous frappez un véhicule par

l’arrière, vous serez pratiquement toujours jugé responsable

de l’accident, peu importe la situation. Les camions lourds

prennent plus de temps à freiner que tout autre véhicule.

Du haut de votre siège de conducteur, vous pouvez prévoir

certaines situations qui vous forceront à freiner rapidement.
CONDUISEZ TOUJOURS DE FAÇON PRÉVENTIVE
Évitez les conducteurs agressifs! On estime que chaque

année, environ deux tiers des décès dans des accidents de

la route sont causés par une conduite agressive. Gardez

toujours vos distances et conduisez à une vitesse sécuritaire.

Les excès de vitesse augmentent les risques d’accident.
AGISSEZ DE FAÇON À NE PAS VOUS NUIRE
Faites preuve de professionnalisme sur la route et lors des

activités sur la sécurité. Venez en aide aux automobilistes

en détresse. Communiquez avec les autorités chargées

de la sécurité routière si vous êtes témoin d’accidents, de

conduite dangereuse, de conditions routières dangereuses

et de toute autre situation susceptible de causer des

accidents. Votre participation à des activités faisant la

promotion de la sécurité publique et votre conduite sur les

routes pourraient contribuer à changer la perception du

public.
LES FREINS TOMBENT RAREMENT EN PANNE, MAIS LE

RÉGLAGE PEUT SOUVENT FAIRE DÉFAUT. (Même si TOUTES les

pièces du dispositif de freinage sont neuves, le camion ne

freinera pas adéquatement si le réglage n’est pas effectué

correctement.)
Vérifiez le conduit d’air des freins de direction. Cette

inspection en vaut vraiment la peine. Il est recommandé de

vérifier le conduit d’air qui alimente les freins de direction

pour déceler les bosses, les endroits plats, les fissures ou

les connections desserrées. Il s’agit d’une vérification très

importante, puisque l’éclatement d’un conduit réduit

subitement la pression d’air et peut ainsi vous empêcher de

freiner à temps.

Il incombe au conducteur de s’assurer que les freins

fonctionnent adéquatement. Prenez le temps de vérifier

les freins en inspectant votre véhicule avant de prendre la

route. Vous pourriez ainsi éviter un accident grave.
Les défectuosités liées aux freins constituent la principale

raison pour laquelle certains véhicules commerciaux sont

retirés de la circulation. Le conducteur et le transporteur

routier peuvent faire leur part en :
a) perfectionnant leurs connaissances au sujet des règles

sur les dispositifs de freinage et du rendement des freins de

leurs véhicules;

b) s’assurant de respecter toutes les exigences relatives à

l’inspection du système de freinage.

Nota :

·  S’assurer que les freins sont bien ajustés;
·   Utiliser le réservoir d’air pertinent sur  le même essieu;
·  L’angle entre un réservoir d’air et un régleur de jeu bien

installés ne doit pas être supérieur à 90˚;

· Utiliser des régleurs de jeu de la même longueur sur le

même essieu.

Prendre rendez-vous pour un

examen

Communiquez avec le bureau local de Services Nouveau-

Brunswick pour prendre rendez-vous ou pour obtenir plus

d’information sur les modalités d’examen.

la puissance nécessaire pour arrêter ce même véhicule,

qu’il faut par ailleurs, en cas d’urgence, pouvoir amener à

l’arrêt en moins de six secondes (exactement 1/10 du temps

d’accélération).

Il faudrait ainsi, pour arrêter le véhicule en un dixième du

temps d’accélération, une puissance de freinage dix fois

supérieure à la puissance d’accélération, soit environ 2 000

chevaux. En supposant que le véhicule ait six roues, chacune

devrait alors produire 1/6 de la puissance de freinage.

Dans ce cas, un mauvais réglage d’une ou deux roues

imposerait un plus gros effort de freinage aux autres roues

et l’on risquerait de dépasser les limites pour lesquelles

elles ont été conçues. Cette utilisation excessive des freins

provoquerait un développement de chaleur dépassant les

capacités d’absorption et de dispersion des tambours de

frein. Un tel excès de chaleur endommage éventuellement

les freins et peut entraîner des pannes.
La meilleure température, pour les garnitures de frein, est

de 250° C et ne devrait en aucun cas dépasser

425° C. Il importe de bien comprendre que la puissance qui

permet l’arrêt crée un développement de chaleur qui peut

détériorer les freins.

Chaleur - Énergie - Adhérence - Frottement

Il faut, pour qu’un véhicule puisse avancer sur une route,

qu’un moteur à combustion interne convertisse son énergie

calorifique en énergie mécanique. Un système de bielles,

d’arbres et de pignons transmet cette énergie mécanique

du moteur aux pneus des roues motrices. Enfin, l’avance du

véhicule est fonction de l’adhérence des pneus à la route.
Le frottement est la force qui s’oppose au déplacement de

deux surfaces qui sont en contact. Pour arrêter un véhicule,

il faut exercer une force qui applique les garnitures de frein

contre la surface usinée des tambours afin de créer un

frottement. Ce frottement produit de la chaleur.
Le moteur convertit l’énergie calorifique en énergie

mécanique, alors que les freins, à l’inverse, reconvertissent

cette énergie mécanique en énergie calorifique. Le

frottement entre les tambours et les garnitures de freins,

tout en limitant l’énergie mécanique produite par les

tambours de frein et les roues en rotation, dégage de la

chaleur. Celle-ci est absorbée par les tambours métalliques

qui la dissipent par dispersion dans le milieu ambiant. La

quantité de chaleur que peuvent absorber les tambours

de frein dépend de l’épaisseur de métal utilisé pour leur

fabrication. Quand le frottement créé entre les garnitures

de frein et les tambours est suffisant, les roues arrêtent leur

rotation; cependant, l’immobilisation totale du véhicule

dépend de l’adhérence entre les pneus et la surface de la

chaussée.
Un véhicule équipé d’un moteur de 200 chevaux peut

accélérer de 0 à 100 km/h en une minute. Imaginons alors

250°C

Normal

425°C

Maximum

1 100°C

Panique!

Tambours

100 km/h

10X

Vitesse - Poids - Distance

Outre l’énergie, la puissance calorifique et le frottement,

les autres éléments qui déterminent la distance que mettra

un véhicule pour s’arrêter sont sa vitesse et son poids. La

puissance de freinage nécessaire pour amener un véhicule

à l’arrêt est directement proportionnelle à son poids et à

sa vitesse. Par exemple, si le poids est deux fois plus élevé,

la puissance de freinage doit être doublée pour arrêter le

véhicule sur la même distance. Si c’est la vitesse qui est deux

fois plus élevée, il faut une puissance de freinage quatre fois

supérieure pour arrêter le véhicule sur la même distance. Si

le poids et la vitesse doublent, la puissance de freinage doit

alors être huit fois supérieure pour provoquer l’arrêt.
Prenons l’exemple d’un véhicule portant une charge de 14

000 kg à une vitesse de 16 km/h et qui freine normalement

pour s’arrêter sur une distance de 30 mètres. Si la charge

est portée à 28 000 kg et que la vitesse atteint 32 km/h,

il faudrait que la puissance de freinage soit huit fois

supérieure à celle d’un freinage normal pour amener le

véhicule à l’arrêt sur la même distance de 30 mètres. Les

freins ne peuvent offrir une telle puissance de freinage.

Quand les limites du véhicule sont dépassées, la puissance

de freinage ne suffit plus.

Puissance de freinage

Par effet mécanique

Les systèmes de freinage font intervenir divers dispositifs

permettant de multiplier la force appliquée sur la pédale de

frein. On place un levier sur un pivot ou point d’appui. Étant

donné qu’il y a quatre pieds de distance entre A et C et un

pied de C à B, il s’agit d’un rapport de quatre à un (4:1). La

puissance a été multipliée par l’effet de levier. Le dispositif

le plus couramment employé à cet effet est le levier, dont

voici un exemple simple :

Si une force descendante de 100 livres est appliquée au

point A, la force ascendante qui s’exercerait au point B serait

de 400 livres.

Freins à came en S

Force appliquée
= 100 lb

Force transmise
= 400 lb

4 pieds

1 pied

100 lb

400 lb

B = 400 lb

A = 100 lb

Par effet pneumatique

Un autre moyen de multiplier davantage la force appliquée

sur la pédale de frein est l’air comprimé. Nous savons tous

comme il peut être difficile d’avancer par vent violent. L’air

peut être comprimé et ainsi occuper un espace beaucoup

plus restreint que ce qu’il occuperait normalement. C’est

le cas de l’air enfermé dans les pneus d’un véhicule et qui

en supporte le poids. Plus l’espace dans lequel l’air est

comprimé est restreint, plus l’air oppose de résistance à la

compression. Cette résistance crée une certaine pression

dont on se sert pour obtenir la multiplication de la force.
Supposons que l’on branche un réservoir d’air comprimé à

un tuyau ayant une section de 1 pouce carré; si l’on place un

bouchon ayant une surface de

1 pouce carré à l’extrémité du tuyau, l’air comprimé

pousse le bouchon vers l’extérieur. Il suffit d’appliquer

une balance graduée contre le bouchon pour mesurer

la force exercée par l’air sur le bouchon.

Si la force ainsi mesurée s’élève à 10 livres, on peut alors dire

qu’il s’exerce une force de 10 livres sur la surface de 1 pouce

carré du bouchon, ce qui équivaut à une force de 10 livres

par pouce carré (lb/po

Plus l’air du réservoir est comprimé, plus la force exercée sur

le bouchon est importante.

Effet de levier et air comprimé

Dans un système de freinage pneumatique, les tuyaux ont

une section circulaire et les bouchons sont des membranes

souples agissant contre des biellettes.

Si une pression de 120 lb/po

agit sur une membrane dont

la surface couvre 30 pouces carrés, il s’exerce une force

totale de 3 600 livres (120 X 30). Cette force, appliquée à

une biellette actionnant un régleur de 6 po, qui lui-même

agit sur une came, produit une force totale de 21 600 lb.po

de couple (3 600 X 6), soit 1 800 lb.pi (21 600 ÷ 12). Par

comparaison, il faut 25-30 lb.pi de couple pour serrer une

roue de voiture, ce qui donne une idée de la puissance

que l’on peut obtenir en combinant effet de levier et air

comprimé.

Distance d’arrêt

Trois facteurs déterminent la distance d’arrêt :
· Le délai d’intervention
· Le temps de réaction
· La distance de freinage
Délai d’intervention : Le délai d’intervention est souvent

appelé « délai de réflexion ». Il s’agit du temps qui s’écoule

entre le moment où le conducteur perçoit le danger et

celui où il appuie sur la pédale de frein, en moyenne 3/4 de

seconde.
Temps de réaction : Étant donné que l’air est facilement

compressible, il faut qu’un volume relativement important

d’air circule du réservoir jusqu’au cylindre récepteur avant

d’exercer assez de pression pour appliquer les freins. Le

temps de réaction est donc le temps qu’il faut à l’air pour

circuler dans un système de freinage pneumatique en bon

état (environ 4/10 de seconde).

1 pouce

carré

10 lb/po

120 lb/po

30 pouces carrés

6 pouces

pouce

Résumé

1. En définitive, quel est l’élément qui permet d’établir si

un véhicule pourra se déplacer ou non?

2. En définitive, quel est l’élément qui permet d’établir si

un véhicule pourra s’arrêter ou non?

3. Comment se dissipe la chaleur que dégagent les freins?
4. Si les garnitures de frein agissant sur une roue sont mal

réglées, quel est l’effet de ce déréglage sur les autres

freins du véhicule?

5. Que signifie « frottement »?
6. Si l’on double le poids du véhicule, de combien de fois

faudra-t-il augmenter la puissance de freinage?

7. Si l’on double la vitesse du véhicule, de combien de fois

faudra-t-il augmenter la puissance de freinage?

8. Si l’on double le poids et la vitesse du véhicule, de

combien de fois faudra-t-il augmenter la puissance de

freinage du véhicule?

9. Qu’est-ce que l’air comprimé?
10. Que signifie l’abréviation « lb/po

»?

11. Si l’on exerce une pression de 40 lb/po

sur une

membrane ayant une surface de 30 pouces carrés,

quelle est la force totale exercée (en lb)?

12. Quels sont les trois facteurs qui déterminent la distance

d’arrêt?

13. Que signifient les expressions suivantes :

« Délai d’intervention du conducteur » --

« Distance de freinage » --

« Temps de réaction des freins »?

Distance de freinage : La distance parcourue par le véhicule

entre le moment où le conducteur freine et l’arrêt complet

du véhicule.
Cette distance dépend du frottement des garnitures, de la

dissipation de chaleur par les tambours et de l’adhérence

des pneus à la route.
Le conducteur ne devrait jamais compter aveuglément sur

ses freins. Avant de mettre le véhicule en marche, il doit

vérifier le réglage et le bon fonctionnement du système

de freinage. Il doit en comprendre le fonctionnement, être

conscient de ses capacités et de ses limites, et savoir en tirer

le maximum.
Les véhicules lourds doivent être dotés de systèmes de

freinage puissants obtenus grâce à la multiplication des

forces par effet de levier et à l’utilisation de l’air comprimé.

On ne doit jamais oublier, en appuyant sur les freins, la

chaleur créée par le frottement. Quand la chaleur est trop

forte, le freinage devient moins efficace. Plus la charge

est lourde et plus la vitesse est grande, plus la puissance

nécessaire pour arrêter le véhicule est importante.
Il ne faut pas oublier qu’un tel véhicule muni de freins à air

comprimé, même si ceux-ci sont bien réglés, ne s’arrête pas

aussi rapidement qu’une voiture.

Freins serrés

Automobile

Camion

chargé

Arrêt réel

Comparaison des distances

L’étude de la Section Un du manuel nous permet donc de

conclure qu’il est possible d’obtenir un effet multiplicateur

par l’usage de leviers; nous avons aussi vu que l’utilisation

de l’air sous pression est un autre moyen d’obtenir la

multiplication d’une force. La Section Deux nous explique

comment on peut se servir de l’air comprimé pour actionner

les freins à commande pneumatique d’un véhicule.
Pour faciliter la compréhension du texte, nous n’avons

présenté que des circuits pneumatiques simples. Les circuits

que l’on trouve à bord des véhicules peuvent présenter

certaines différences par rapport aux illustrations du

manuel.

Les composants des systèmes de freinage

pneumatique

Tout système de freinage pneumatique fonctionnel est

composé des cinq éléments principaux suivants :
1. Un compresseur, pour comprimer l’air et munis d’un

régulateur pour le contrôler.

2. Un réservoir, pour emmagasiner l’air comprimé.
3. Une commande au pied, pour régler l’arrivée d’air

comprimé du réservoir au moment du freinage.

4. Des cylindres de frein et des régleurs de jeu, pour

communiquer la force exercée par l’air comprimé à la

timonerie mécanique.

5. Des garnitures de frein et des tambours ou

rotors qui créent le frottement entraînant l’arrêt

du véhicule.

Avant de pouvoir étudier le rôle de chaque élément du

système de freinage, il est essentiel d’en comprendre le

fonctionnement.

Le compresseur et le régulateur

Dans un système de freinage pneumatique, la force est

communiquée par l’intermédiaire de l’air comprimé qui

provient d’un compresseur (1). Le compresseur agit par

pompage de l’air dans un réservoir où l’air est emmagasiné

sous pression.
Le compresseur est entraîné par le moteur du véhicule par

l’intermédiaire de courroies et de poulies ou par arbres

et pignons. Lorsque ce sont des courroies qui entraînent

le compresseur, on doit les inspecter régulièrement pour

détecter les craquelures et vérifier leur tension. Il faut aussi

vérifier si les pattes de fixation du compresseur sont cassées

ou ses boulons desserrés.
Le compresseur est en prise directe avec le moteur, ce qui

signifie qu’il tourne en même temps que le moteur. Lorsque

la pression du circuit de freinage est normale, soit entre 80

lb/po

et 135 lb/po

, le cycle de pompage du compresseur

peut s’interrompre. Un régulateur (2) contrôle les pressions

d’air minimale et maximale; on dit alors que le compresseur

est soit en « cycle de décharge » ou en « cycle de pompage

». La plupart des compresseurs sont à deux cylindres qui

ressemblent aux cylindres d’un moteur. Lorsque la pression

du système atteint son niveau maximal, soit entre 115

Ressort de réglage

de la pression

Orifice

du réservoir

Orifice

du réservoir

Orifice

de décharge

Orifice

d’échappement

Régulateur

Orifice

d’échappement

Orifice

de décharge

et 135 lb/po

, le régulateur fait tourner le compresseur à

vide. Le compresseur doit pouvoir élever la pression du

réservoir de 50 à 90 lb/po

en trois minutes ou moins.

Lorsqu’il n’y parvient pas, c’est signe que le compresseur a

besoin d’entretien. Deux facteurs pourraient empêcher le

compresseur d’élever la pression d’air de 50 à 90 lb/po

trois minutes ou moins: le filtre à air pourrait être bouché, et

la courroie pourrait avoir glissé. Si ces facteurs ne sont pas

en cause, il pourrait s’agir d’un compresseur défectueux.
Pour faire tourner le compresseur à vide, le régulateur

dirige la pression d’air dans les soupapes d’admission du

compresseur et les maintient ouvertes, ce qui permet à

l’air de circuler dans les deux sens entre les deux cylindres,

au lieu d’être comprimé. Lorsque la pression baisse, le

régulateur laisse les soupapes d’admission se fermer, ce qui

réactive le cycle de pompage du compresseur. Le régulateur

doit activer le cycle de pompage du compresseur avant

que la pression tombe à 80 lb/po

. C’est pendant le cycle de

décharge que le compresseur peut refroidir.

En général, le compresseur est lubrifié par le circuit de

graissage du moteur, mais certains modèles sont dotés

d’un système de graissage automatique dont il faut

régulièrement vérifier le niveau.

Il est essentiel que l’air circulant dans un circuit de freinage

pneumatique soit aussi propre que possible. C’est pourquoi

l’air admis dans le compresseur doit d’abord passer par un

filtre, lequel retient les particules de poussière. Le filtre à

air doit être nettoyé périodiquement car l’encrassement

du filtre diminue le débit d’air admis dans le compresseur,

réduisant ainsi son efficacité. Sur certains véhicules, l’orifice

d’admission du compresseur est relié à la tuyauterie

d’admission et reçoit de l’air nettoyé par le filtre à air du

moteur.
Le compresseur à piston fonctionne selon le même principe

que le moteur à combustion interne, c’est-à-dire selon un

cycle d’admission et de compression.
· Course d’admission : le piston qui descend dans le

cylindre provoque la création d’une pression inférieure à la

pression atmosphérique ambiante. Ceci entraîne l’admission

de l’air dans le cylindre par la soupape d’admission.

Piston

En provenance du

régulateur

Filtre

d’admission

Piston de
décharge

Soupape

d’admission

Soupape

d’échappement

Compresseur (Cycle de décharge)

Piston

Piston de
décharge

Soupape

d’admission

Compresseur (Course d’admission)

Filtre

d’admission

Soupape

d’échappement

· Course de compression: le piston, en remontant dans

le cylindre, comprime l’air qui y est enfermé. La pression

dans le cylindre augmente puisque l’air ne peut pas

s’échapper par la soupape d’admission (fermée par l’air

comprimé); lorsque le piston s’approche du point le plus

élevé de sa course, l’air comprimé s’échappe par la soupape

d’échappement et s’écoule dans la canalisation reliée au

réservoir.

Les réservoirs

Les réservoirs sont conçus pour emmagasiner l’air

comprimé. Le nombre et la taille des réservoirs à installer

sur un véhicule dépendent du nombre et de la taille des

cylindres de frein, ainsi que des dimensions du frein de

stationnement. La plupart des véhicules ont plusieurs

réservoirs, ce qui permet au système d’emmagasiner un

grand volume d’air. Le réservoir le plus près du compresseur

est appelé réservoir d’alimentation ou réservoir humide (5),

alors que les autres qui sont plus éloignés du compresseur

sont appelés réservoirs primaire (8) et secondaire (10), ou

réservoirs secs (8) (10).
Lorsqu’il est comprimé, l’air s’échauffe, pour se refroidir

ensuite dans le réservoir et former de la condensation. C’est

d’ailleurs dans ce réservoir que se forme la plus grande

partie de la condensation provenant de l’humidité de l’air

d’arrivée. Si l’huile qui s’échappe par les segments de piston

du compresseur se mélange avec l’humidité, il se forme un

dépôt dans le fond du réservoir. L’accumulation de ce dépôt

Piston

Filtre

d’admission

Piston de
décharge

Vers le

réservoir

Soupape

d’admission

Soupape

d’échappement

Compresseur (Course de compression)

(eau et huile) risque de pénétrer dans le circuit de freinage;

or l’eau empêche le bon fonctionnement des soupapes et

des autres pièces mobiles et peut geler en hiver, entraînant

alors la défaillance des soupapes ou des cylindres de frein.

Les réservoirs sont également munis de robinets de vidange

qui permettent d’éliminer la condensation et les dépôts

qui pourraient s’être formés. Si vous constatez la présence

d’un dépôt pendant la vidange de votre système, faites

inspecter ce dernier par un mécanicien. Pour empêcher

l’accumulation d’eau, les réservoirs devraient être vidangés

une fois par jour, et même plus souvent si les conditions

l’exigent. Il faut d’abord faire la vidange du réservoir humide

situé sur le tracteur. L’évacuation de l’air comprimé entraîne

aussi celle de l’humidité accumulée dans le réservoir.
Certains réservoirs se composent de plusieurs

compartiments; dans ce cas, chaque compartiment est doté

de son propre robinet de vidange. Il faut purger ces robinets

un à un. La pratique qui consiste à ouvrir partiellement le

robinet pour évacuer une petite quantité d’air n’évacue pas

l’humidité! Il est imprudent de croire que le fait d’avoir

vidangé le réservoir humide ou de disposer d’un dispositif

d’assèchement de l’air permet d’ignorer les autres réservoirs

de l’unité motrice, des remorques ou des diabolos. Tous les

réservoirs doivent être purgés à fond chaque jour.
Certains réservoirs possèdent des robinets de vidange

automatiques, aussi appelés soupapes cracheuses. Ces

soupapes évacueront automatiquement l’humidité du

réservoir selon le besoin. Il faut, toutefois, les vérifier

quotidiennement et les vidanger périodiquement afin

d’assurer le bon fonctionnement du mécanisme. Les câbles

lâches ou mal raccordés du dispositif de chauffage des

soupapes doivent être réparés immédiatement.

Réservoir

Le dispositif d’assèchement de l’air

On peut installer un dispositif d’assèchement de l’air (3)

entre le compresseur et le réservoir humide pour évacuer

l’humidité de l’air comprimé. Certains sont remplis d’un

déshydratant très efficace et munis d’un filtre à huile, alors

que d’autres sont vides et dotés de déflecteurs conçus pour

séparer l’humidité de l’air. Dans les deux cas, on utilise la

pression de l’air pour purger ou évacuer les contaminants

accumulés dans le déshydratant. Le robinet de purge est

muni d’un élément chauffant qui empêche l’humidité de

geler lorsqu’il fait froid. Le câblage de l’élément chauffant

doit faire l’objet d’une inspection pour vérifier si certains fils

sont lâches ou mal raccordés. Les réservoirs sont également

munis d’une soupape de sûreté.

Clapet

unidirectionnel

Orifice de

commande

Orifice

d’admission

Piston de

fermeture

Orifice

d’échappement

Robinet de

vidange

Orifice de
décharge

Cycle de vidange

Clapet unidirectionnel

Orifice

Couche de

déshydratant

Orifice de

commande

Orifice

d’échappement

Orifice de
décharge

Compresseur

Réservoir

Régulateur

Orifice

d’admission

Robinet de

vidange

Élément

chauffant

Puisard

Clapet

anti-retour

Air asséché

Séparateur d’huile

Piston de

fermeture

Cartouche de
déshydratant

Dispositif d’assèchement

d’air

Orifice

d’admission

Orifice de

commande

Cycle d’assèchement

La soupape de sûreté

Si le régulateur était en panne et ne parvenait pas à

« décharger » le compresseur, la soupape de sûreté

(4) protégerait les réservoirs de la surpression et de

l’explosion. Cette soupape comprend une bille à ressort

qui permet à l’air de décharger la pression du réservoir

dans l’atmosphère. C’est la force du ressort qui détermine

le réglage de la pression de la soupape. En général, les

soupapes de sûreté sont réglées à

150 lb/po

. Lorsque la pression du système s’élève à environ

150 lb/po

, cette soupape expulse la bille hors de son

siège, ce qui permet à la pression de s’échapper par l’orifice

d’échappement du boîtier du ressort. Lorsque la pression du

réservoir a suffisamment diminué (approximativement 135

lb/po

), le ressort ramène la bille sur son siège, enfermant

ainsi la pression du réservoir. Les soupapes de sûreté ne sont

pas toutes dotées de dispositifs de déverrouillage manuel.

Une soupape qui déleste de la pression indique que le

régulateur ou le compresseur doivent être révisés ou

réparés, ce qui doit être fait par un mécanicien certifié.

La commande au pied

La commande au pied (31) permet au conducteur

d’actionner les freins. La quantité d’air comprimé que l’on

envoie dans le circuit de freinage est fonction de la course

imprimée à la pédale; cependant, la puissance maximale

obtenue au freinage correspond à la pression d’air qui se

trouve dans le réservoir. Pour desserrer les freins, il suffit de

relâcher la pédale.

Lorsque le conducteur appuie sur les freins en enfonçant

partiellement la pédale, la commande au pied maintient

automatiquement le niveau de pression créé sans que le

conducteur ne soit obligé d’ajuster la pression de son pied

sur la pédale.
Le relâchement de la pédale permet à l’air du circuit

de s’échapper dans l’atmosphère par les orifices

d’échappement. Étant donné que dans les systèmes

pneumatiques, les pédales sont à ressort, elles ne

produisent pas le même effort au pied que celles des circuits

hydrauliques.

Pression d’air supérieure à 150 lb/po

La soupape de sûreté

Pédale

Ressort de la

pédale

Orifice

d’échappement

Vers les cylindres

de frein

Arrivée d’air du réservoir

Vers les cylindres

de frein

La commande au pied

Biellette

Cylindre de frein

Membrane

Ressort de

rappel de la

membrane

Entrée d’air

Boulons de

fixation

Chape et axe

Régleur

de jeu

Les cylindres de frein et les régleurs de jeu

(frein desserré)

Manuel des freins à air comprimé - 1