Distance d`arrêt

LE FREINAGE DU VEHICULE
Principe – Distance d’arrêt
Principe:
La force A qui s'oppose au déplacement du poids P par rapport à la surface sur laquelle il repose
s'appelle L'ADHERENCE
L'adhérence est fonction:
-
DU POIDS DU CORPS "P"
-
DU COEFFICIENT DE FROTTEMENT "f"
Application à l'
automobile
L'adhérence variera avec:
-
LE POIDS DU VEHICULE
-
LES CARACTERISTIQUES ET L'ETET DU PNEUMATIQUE
-
LA NATURE ET L'ETAT DE LA ROUTE
Exemple de coefficient de frottement (f) entre route et pneumatique (pneumatique neuf)
-
Goudron sec avec graviers enrobés
Macadam sec
Macadam mouillé
Verglas
0,9
0,6
0,4
0,1
Le freinage maximum est obtenu lorsque les pneumatiques sont A LA LIMITE DE L'ADHERENCE,
juste avant le blocage des roues
Remarque: plus l'adhérence sera grande, plus la distance d'arrêt sera courte
Blocage des roues
Roues bloquées, dans les mêmes conditions de roulage, le coefficient de frottement vaut environ
60% du coefficient de frottement avec les roues tournantes
Le blocage des roues entraîne:
-
UNE EFFICACITE DE FREINAGE BIEN PLUS FAIBLE
-
UN GUIDAGE DU VEHICULE INCERTAIN
-
UNE USURE ANORMALE DES PNEUMATIQUES
LE FREINAGE DU VEHICULE
Principe – Distance d’arrêt
Distance d'arrêt = distance parcourue pendant le temps de réaction + distance de freinage
Le temps de réaction ou temps de réflexe est variable mais se situe à environ 0,75 seconde
La distance de freinage est fonction:
-
de la vitesse du véhicule
du coefficient de frottement roues / sol
de la décélération possible sans blocage des roues
Réaction du véhicule lors d'un freinage
Lors d'un freinage, il y a un transfert de charge;
le train avant est surchargé et le train arrière est délesté
l'adhérence est MAXIMALE sur l'essieu avant et est FAIBLE
sur l'essieu arrière
Pour conserver la stabilité du véhicule lors d'un freinage:
LE FREINAGE DOIT ETRE PLUS IMPORTANT SUR LES ROUES AVANT QUE SUR LES ROUES AR
Les exigences de la législation
Pour les véhicules de tourisme, la loi exige deux systèmes de freinage avec commande séparée
-
un frein principal devant pouvoir fournir une décélération de 5,8 m/s/s à 80 km/h pour
un effort à la pédale inférieur à 50 kilogrammes
-
un frein de secours ou frein à main pouvant fournir une décélération de 2,75 m/s/s et
aussi pouvoir maintenir le véhicule à l'arrêt sur une pente de 18 %
La commande du frein principal
Calcul de la distance d’arrêt
La commande du frein de secours
LE FREINAGE DU VEHICULE
Principe – Distance d’arrêt
da = dr+df
avec :
-
da : distance d'arrêt du véhicule (vitesse nulle).
-
dr : distance parcourue pendant le temps de réaction du conducteur (0,5 à 0,7s).
-
tr : temps de réaction du conducteur (0,5 à 0,7 seconde).
-
df : distance parcourue du début à la fin du freinage
Soit un véhicule dont la vitesse initiale est v1 :
- la distance parcourue pendant le temps de réaction a pour expression :
dr = v1 . tr
Si l'on considère que ce véhicule décélérer sous la seule action de la force de freinage issue du
système de freinage, l'énergie cinétique dégradée du début à la fin du freinage est équivalente au travail
de cette force de freinage.
Ff . df = 1/2 . M . (v22 – v12)
- la distance parcourue du début à la fin du freinage pour obtenir l'arrêt du véhicule a pour expression :
M . v12
df = -----------2 . Ff
Si l'on considère que la décélération du véhicule est constante du début à la fin du freinage :
Ff = M.γγ
V12
Df = ------2.γ
avec γ = µL . g
V12
Df = ---------2 . µL. g
LE FREINAGE DU VEHICULE
Principe – Distance d’arrêt
distance d'
arrêt :
V12
da = v1 . tr + ---------2 . µL. g
avec :
♦ da exprimée en mètre.
♦ v1 en mètre / seconde.
♦ tr en seconde.
♦ g en m/s2
Pour une vitesse initiale définie, la distance d'arrêt minimale que l'on peut obtenir est fonction de la
valeur du coefficient d'adhérence longitudinale.
Les graphes de la figure illustrent l'évolution de la distance d'arrêt d'un véhicule en fonction de sa vitesse
initiale et pour différentes valeurs de coefficient d'adhérence longitudinale.