07. Juli 2009

Technologie intelligente au nom de la sécurité

De nos jours, les bancs d’essai pour les freins, la suspension et la géométrie sont à gestion électronique et proposent de nombreuses fonctions d’évaluation et de documentation. Mais comment les différents composants fonctionnent-ils? Explication sommaire.

Technologie intelligente au nom de la sécurité

Gérés à l’aide de microprocesseurs, les bancs d’essai pour freins de Bosch permettent une procédure de contrôle entièrement automatique qui dure moins de trois minutes. Ils peuvent aussi être aménagés pour devenir des bancs d’essai complets.

 

Les bancs d’essai modernes font appel à une application modulaire, ce qui permet d’installer ultérieurement sans difficulté significative d’autres composants du système. Très souvent l’électronique de commande et de gestion est intégrée aux composants individuels (banc d’essai pour freins, testeur de suspension, plateau pour contrôler la voie). La commande ainsi que l’évaluation et l’affichage des valeurs mesurées sont centralisés, par exemple via un ordinateur portable.

 

Banc d’essai pour freins

Les bancs d’essai pour les freins comportent des rouleaux avec un revêtement spécifique qui génère une résistance élevée au roulement tout en protégeant les pneus. Les paires de rouleaux situés de part et d’autre sont entraînées à l’aide d’un moteur électrique par l’entremise d’une chaîne. Lors du freinage, les forces de décélération sont mesurées avec des capteurs et la commande par microprocesseur évalue les données enregistrées.  

Entre les rouleaux se trouve un capteur qui contrôle le glissement et qui fait aussi office de fonction sécuritaire pour le banc d’essai.

 

Testeur de train roulant

L’examen des amortisseurs en situation démontée demeure la méthode la plus efficace pour connaître l’état desdits amortisseurs. Car c’est la seule manière d’évaluer les réactions sans qu’ils soient soumis à l’influence de la cinématique et d’autres composants. En revanche, les testeurs de train roulant évaluent les amortisseurs dans le système global et les données obtenues peuvent être influencées par d’autres paramètres comme par exemple la pression des pneus.

Les testeurs soumettent le véhicule, respectivement les amortisseurs à des oscillations et leur évaluation se fait en fonction de diverses méthodes. Selon les constructeurs, le principe EUSAMA (Association européenne des fabricants d’amortisseurs) ou Boge (méthode par résonance) est appliqué. La principale différence réside dans le fait que EUSAMA mesure la force tandis que Boge mesure le débattement.

 

Principe Boge

Lors de la méthode Boge la roue reliée au testeur est soumise à des oscillations par le biais d’un arbre excentrique entraîné par un moteur électrique. Lorsque la fréquence maximale est atteinte, le moteur électrique est découplé des plateaux du banc d’essai. Ces plateaux suspendus par le biais de ressorts hélicoïdaux peuvent dès lors osciller librement. Un capteur mesure alors l’importance du débattement. Un bon amortissement est réalisé lorsque la course d’amortissement ne dépasse pas une valeur de référence fixée.

Les données sont comparées avec des valeurs limites qui doivent être fournies individuellement pour chaque véhicule par le fabricant du testeur.

 

Principe EUSAMA

Contrairement au principe Boge, le principe EUSAMA ne mesure pas le débattement mais les forces de l’amortissement. La donnée EUSAMA (adhérence au sol relative) est constituée par le quotient de la charge dynamique minimale et statique sur la roue.

Les testeurs de train roulant EUSAMA sont constitués de deux plateaux oscillants soumis à un mouvement sinusoïdal à fréquence variable avec une course à hauteur constante. Un moteur électrique génère un entraînement excentrique et permet aux plateaux de monter et descendre. Ces plateaux sont munis de capteurs pour mesurer la masse. La charge statique sur la roue correspond à la roue « à l’arrêt », tandis que la charge dynamique minimale est la masse mesurée lorsque la roue est en position « point mort haut ».

La valeur EUSAMA se situe toujours entre 0 et 100 pour-cent ; zéro correspond à une roue « suspendue » durant un bref instant, c'est-à-dire dépourvue de tout contact avec le sol, donc sans la moindre force de guidage ou de traction. Quant à une valeur de 100 (charge dynamique sur la roue = charge statique), elle permettrait de transmettre constamment les mêmes forces, en revanche le confort de conduite serait considérablement pénalisé. En fait une valeur EUSAMA de 100 pour-cent est purement théorique, dans la réalité, avec des amortisseurs neufs, selon le type de véhicule cette donnée se situe entre 60 et 80 pour-cent.

Fondamentalement, avec le principe de mesure EUSAMA, il est possible d’évaluer le niveau sécuritaire d’un véhicule. Il prend en compte l’état des composants suspension, roulements de roues, pneus et amortisseurs. Des modifications apportées au train roulant comme par exemple l’adoption de pneus larges peuvent sensiblement modifier les résultats.


A la recherche de bruits parasites

Les testeurs modernes de trains roulants peuvent aussi être utilisés pour traquer des bruits parasites, simuler des situations de conduite qui génèrent des nuisances sonores dont le client se plaint. Pour ce faire, l’un des essieux du véhicule est placé sur les plaques vibrantes en mouvement. Cette démarche permet de couvrir un certain spectre de fréquences et un mécanicien peut sélectionner progressivement et manuellement lesdites fréquences. Si, par exemple, l’un des composants du véhicule est mal fixé, lorsque la fréquence de résonance concernée est atteinte, le bruit sera plus fort et le composant en cause pourra facilement être identifié.

 

Plateau de géométrie

Le gabarit pour le contrôle de la géométrie se compose d’un plateau qui coulisse de côté. Lorsque le mécanicien place une roue du véhicule sur ce plateau, en raison des forces qui découlent de la roue en mouvement, ledit plateau peut se mouvoir latéralement. Ces forces latérales proviennent du fait qu’une roue est partiellement tirée de côté lorsque le pincement n’est pas ajusté correctement.

En roulant sur le plateau, à l’aide de capteurs la différence avec la donnée de la géométrie est enregistrée comme valeur à respecter. Une commande par un microprocesseur intégré évalue les données obtenues, ce qui permet à l’utilisateur de disposer d’informations « sommaires » concernant la géométrie du véhicule. Pour obtenir des résultats détaillés le véhicule doit être connecté à un appareil de mesure prenant en considération tous les paramètres du train roulant.

 

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