Système hydraulique de freinage et astuces pour les courses

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Histoire de l'hydraulique

Le terme hydraulique provient de deux mots grecs distincts se référant à l'eau et au tuyau. Dès le 6ème siècle avant JC, le comportement de l'eau et de son écoulement à travers les tuyaux a été étudié.

Le père de l'hydraulique moderne est le mathématicien français Blaise Pascal (1623 - 1662). Pascal a établi la loi de Pascal et est l'homonyme de l'unité SI pour la pression, le Pascal (Pa).

La loi de Pascal stipule qu'un changement de pression à n'importe quel point d'un fluide enfermé au repos est transmis sans être réduit à tous les points du fluide. Dans l'expérience du canon de 1646 de Pascal, il a adapté le dessus d'un baril avec un long tuyau vertical. Bien que ce fût ne présenterait aucun problème pour contenir la pression du fluide qu'il faudrait pour le remplir, la pression supplémentaire exercée par le poids du fluide dans le tube attaché au cylindre le ferait éventuellement fuir en raison de l'augmentation de la pression.

Mathématiquement, Pascal a trouvé que la quantité de pression résultant de cette colonne de fluide serait fonction de la hauteur de la colonne et de la densité du fluide. Des expériences ultérieures avec des tubes en U remplis d'eau avec des pistons de différentes tailles et des diamètres de tubes ont conduit à l'invention de la presse hydraulique.

Système hydraulique de freinage

Le système de freinage hydraulique d'un véhicule commence au maître-cylindre et se termine aux étriers. Le maître-cylindre est responsable de l'établissement de la pression dans les conduites de frein et les étriers. Un levier mécanique, connu sous le nom de la pédale de frein, accepte une entrée de force mécanique du pied du conducteur.

La force amène une tige de poussée à pousser l'ensemble de piston dans le maître-cylindre. À son tour, le maître-cylindre augmente la pression dans le système de freinage hydraulique. Cette augmentation de pression exerce une force supplémentaire sur les étriers pour serrer les plaquettes de frein sur les rotors.

Toute partie du système de freinage qui transporte le liquide de frein hydraulique fait partie du système hydraulique des freins. Cela comprend les maîtres-cylindres, les conduites de frein rigides, les soupapes proportionnelles, les conduites de frein flexibles, les boîtes de pédales de course et les étriers.

Performance du système hydraulique de voiture de course

Si vous avez déjà changé un maître-cylindre, une conduite de frein ou un étrier sur un véhicule, vous savez probablement très bien comment l'air emprisonné dans le système hydraulique du frein affecte ses performances. Une pédale spongieuse ou des freins qui ne fonctionnent tout simplement pas sont généralement le résultat de l'entrée d'air dans le système hydraulique. Une purge appropriée du système pour évacuer l'air du système restaure la fonctionnalité de l'hydraulique.

Alors que le liquide de frein et son caractère incompressible font un excellent travail de transfert d'une augmentation de pression à travers le système entier, l'air se comprime simplement et ne parvient pas à transmettre l'effort mis à la pédale.

Étant donné que la plupart des véhicules actuels intègrent un système ABS dans le système hydraulique, il est important de suivre les recommandations du constructeur pour la purge du système. Dans la plupart des cas, le saignement commence à l'étrier le plus éloigné du maître-cylindre. L'utilisation d'un purgeur de type à aspiration peut être utile pour retirer les poches d'air tenaces du système de freinage.

Ratios hydrauliques

Sur un véhicule d'usine, un groupe d'ingénieurs détermine le montant exact de la course de la pédale et la résistance de la pédale qu'ils désirent pour le conducteur. En variant la taille d'alésage du maître-cylindre, le rapport de pédale et la surface totale du piston des pistons de l'étrier, les ingénieurs établissent la course totale de la pédale et l'effort de la pédale.

Le montant du voyage que les OEM ont fixé généralement assez long avec l'activation du système ABS se produire à quelques centimètres du sol dans un système fonctionnant correctement. Une longue course de la pédale minimise l'effort tout en maximisant la modulation (la possibilité de varier le degré de freinage appliqué).

Pour une application de course, il peut y avoir un désir de raccourcir la course de la pédale pour permettre une pleine puissance de freinage à venir plus tôt. Une façon d'y parvenir consiste à remplacer le maître-cylindre par un grand piston et une alésage. Bien que cela réduise la course de la pédale, cela se fera au prix d'une modulation réduite et d'un effort accru.

Bien sûr, les systèmes de freinage disposent d'un certain type d'assistance (sous vide ou électrique), peut ne pas révéler l'augmentation de l'effort de la pédale dans son intégralité. Inversement, le passage à un maître-cylindre avec un alésage plus petit se traduira par une augmentation de la course de la pédale, une diminution de l'effort et une modulation améliorée.

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L'effort de la pédale est directement proportionnel à la quantité de pression créée dans le système de freinage hydraulique. La pression de pointe atteindra entre 600 et 1200 psi.

Une course d'environ 25 à 35 mm sur le maître-cylindre devrait être nécessaire pour atteindre la pression maximale.

Le diamètre d'alésage du maître-cylindre, le rapport de pédale, la surface totale de tous les pistons d'étriers et la pression dans le système de freinage influencent tous l'effort de la pédale.

Ceux-ci influencent également la quantité de voyage nécessaire pour atteindre la pression maximale.

POUR AUGMENTER L'EFFORT DE LA PÉDALE:

Augmenter le diamètre du cylindre maître Choisir le rapport inférieur de la pédale

Supprimer ou diminuer l'assistance au freinage

POUR DIMINUER L'EFFORT PÉDALIER:

Diminuer le diamètre du maître-cylindre Choisissez un rapport de pédale supérieur

Ajouter ou augmenter l'assistance au freinage.

Trois facteurs influencent la pression de la ligne dans le système de freinage: la force de la pédale, le rapport de la pédale et les tailles d'alésage du maître-cylindre.

Environ 100 à 150 livres de force de la jambe à la pédale est une bonne plage de travail.

Le rapport de pédale multiplie cet effort.

Par exemple, un rapport de pédale de 5.2: 1 multiplie une force de pédale de 100 livres à une force de 520 livres allant dans le maître-cylindre. Avec un alésage de 13/16 (aire = 0,5185), la pression dans le système serait de 520 / 0,5185 ou 1003 psi.

SI VOUS AUGMENTEZ LE DIAMÈTRE D'ALÉSAGE DU MAÎTRE-CYLINDRE:

Augmenter l'effort de la pédale

Diminue Total Travel Pedal

La réduction de la course de la tige de poussée au maître-cylindre diminue la pression de la ligne pour une force de pédale donnée

SI VOUS DIMINUEZ LE DIAMÈTRE DE L'ALÉSAGE DU MAÎTRE-CYLINDRE:

Diminuer l'effort de la pédale

Augmente le nombre total de déplacements de la pédale

Augmente la course de la tige de poussée au maître-cylindre Augmente la pression de la ligne pour une force de pédale donnée