La variation continue et ses incidences sur les systèmes de freinage

2 décembre 2021
Manfred Nadlinger et Peter Menten
Manfred Nadlinger

Freiner un tracteur équipé de la variation continue et une remorque avec le seul levier de conduite peut être dangereux. Une solution pour cela sont les freins extensibles. BLT Wieselburg a donc étudié le comportement de freinage des tracteurs à variation continue équipés de freins de semi-remorque. De quoi s’agit-il ? Nous n’avons pas de […]

Freiner un tracteur équipé de la variation continue et une remorque avec le seul levier de conduite peut être dangereux. Une solution pour cela sont les freins extensibles. BLT Wieselburg a donc étudié le comportement de freinage des tracteurs à variation continue équipés de freins de semi-remorque.

De quoi s’agit-il ?

Nous n’avons pas de mot français exact pour cela et pour travailler facilement, nous l’appellerons frein de remorque. Un ‘frein étirable’ ou frein de remorque est un frein qui ne fonctionne que sur la remorque ou la semi-remorque et via les freins pneumatiques. En conséquence, le frein fonctionne indépendamment du véhicule tracteur ou de son système de freinage. Le ‘frein extensible’ est actionné dans la cabine via son propre levier de commande progressif.

Si la vitesse d’avancement d’une combinaison de tracteur à transmission à variation continue et de remorque est freinée avec le levier de conduite ou la pédale d’accélérateur, la remorque (benne basculante, autochargeuse, tonne à lisier, épandeur de fumier, presse à balles, etc.) pousse sur le tracteur sans freiner. Il y a un risque que l’ensemble tracteur-remorque se place en ciseaux, ce qui peut entraîner des accidents. La vitesse à laquelle la remorque pousse dépend de la décélération de la transmission du tracteur. La décélération peut être préréglée sur la plupart des tracteurs à variation continue. Si la transmission du tracteur freine très fortement, les roues du tracteur peuvent se bloquer et la remorque peut pousser le tracteur en ciseaux. L’impact de ceci est étroitement lié à la charge sur la remorque, la surface de la route et la manœuvre de conduite. Pour éviter ce problème, les fabricants de tracteurs proposent diverses solutions de système de freinage de remorque.

Trois types de systèmes de freinage de remorque pour tracteurs à variation continue

Trois façons de garder le tracteur et la remorque en ligne. L’un des moyens de maintenir l’ensemble tracteur-remorque bien aligné est de réduire automatiquement la décélération de la transmission du tracteur lorsque la remorque pousse sur le tracteur. L’effet de freinage du tracteur est alors réduit et le conducteur est invité à freiner avec les freins de service lorsque le tracteur commence à rouler plus vite.

Une autre façon de freiner l’ensemble tracteur à variation continue et remorque en continu en ligne consiste à actionner la pédale de frein et l’accélérateur ‘simultanément’. Ici, le conducteur doit maintenir la vitesse constante avec la pédale d’accélérateur ou accélérer un peu et en même temps appuyer sur le frein avec l’autre pied. En outre, le tracteur – contre les freins de la semi- remorque – essaie de maintenir une vitesse constante, de sorte que l’ensemble tracteur-remorque reste en ligne. Cela ne fonctionne que si le conducteur est correctement formé pour cette façon de travailler. Pour les conducteurs inexpérimentés ou non formés, la manœuvre de freinage est impossible ou difficile à effectuer. Après tout, le temps de réaction est trop long et le dosage de la force de freinage avec le ‘pied gauche’ nécessite beaucoup de pratique.

Une autre possibilité de garder le contrôle de la combinaison est le frein automatique de la remorque. Il fonctionne indépendamment du frein de service du tracteur et n’affecte que le système de freinage de la remorque. Une unité de commande distincte vérifie les signaux du moteur et de la transmission et détecte ‘si la remorque pousse le tracteur’.

Si tel est le cas, le système envoie un signal à la soupape de frein de la remorque du tracteur et freine progressivement la remorque. De cette façon, l’ensemble tracteur-remorque est maintenu en ligne, le fonctionnement non freiné de la remorque sur le tracteur est empêché et le tracteur et la remorque ne vont pas se mettre en ciseaux. Ce frein automatique de remorque peut également être installé sur des tracteurs avec différentes variantes de transmission, c’est-à-dire également sur des transmissions manuelles.

Le frein de la remorque ne peut être que automatique

Le Tractor Mother Regulation (ou règlement UE 167/2013) stipule que le frein de la remorque ne peut être appliqué que automatiquement et indépendamment du tracteur. Les dispositifs de freinage mécanique, qui étaient courants dans le passé, seront interdits à l’avenir. Un frein automatique de remorque est utile dans les situations de conduite suivantes: conduite en descente (l’accélération involontaire est évitée), virage aux intersections, entrée dans les ronds-points, conduite hors route sur la pente et donc en descente.

Si la remorque est constamment ralentie par le frein automatique lors de longs trajets en descente, les freins peuvent surchauffer et l’effet de freinage diminuera. Ce problème est résolu par les fabricants de tracteurs en abaissant la pression de freinage ou en pulsant le frein de la remorque. Cela signifie que le frein de la remorque est serré à des intervalles de cinq secondes. Cela provoque un retard, mais empêche les freins de surchauffer.

Un frein de remorque a-t-il un sens?

Dans le cadre d’une étude, deux systèmes de freinage de remorque différents ont été testés. Un frein automatique de remorque et le prototype d’un frein de remorque automatique combiné à un fonctionnement manuel supplémentaire. Bien que le fonctionnement manuel du frein ne soit pas autorisé conformément au règlement UE 167/2013, ce fabricant a combiné le manuel avec le fonctionnement automatique à des fins d’essai. L’avantage de l’utilisation manuelle est que le conducteur peut réagir intuitivement à la situation de conduite pertinente et peut déjà ‘serrer’ le frein avant d’entrer dans le rond-point, avant le virage prévu ou avant la descente pour ‘redresser’ la combinaison de manière préventive. Cela peut être fait sans risque que la remorque ne pousse le tracteur ou que la combinaison ne se mette en ciseaux.

Ce frein automatique de remorque avec commande manuelle supplémentaire n’est pas encore approuvé, mais lors des essais, il s’est avéré offrir des avantages considérables par rapport au frein de remorque purement automatique.

Sur la Fig. 1, le frein de la remorque était engagé en permanence à la main au moyen d’un interrupteur à bascule sur une chaussée plane. Après douze manœuvres de freinage d’intervalle de cinq secondes chacune, le processus de freinage a été automatiquement interrompu.

Fig. 1: Force de poussée de la remorque lors d’un changement d’intervalle du frein de la remorque

Dans ce scénario d’essai, le dispositif de freinage est engagé manuellement en permanence sur une route plate au moyen d’un interrupteur à bascule (freins à intervalles).
Successivement, le conducteur doit considérer la pédale de frein comme freinant. Ce n’est qu’alors que le frein d’urgence peut être réactivé pour 12 opérations de freinage. Le freinage par intervalles et l’arrêt du processus de freinage après un certain nombre d’opérations de freinage réduisent le risque de surchauffe des freins de la remorque.

La Figure 1 montre indirectement que les freins chauffent à mesure que le temps de freinage augmente; cela se remarque par une diminution de la force de freinage de la remorque et une augmentation de la vitesse de conduite. Si la remorque freinait de façon permanente et que le frein n’était pas relâché par intermittence, les freins surchaufferaient en très peu de temps et l’effet de freinage diminuerait considérablement.

La force de freinage de la remorque dépend de la pression de freinage dans le système de freinage et du type de commande

de la force de freinage (commande ALB ou contrôleur de force de freinage réglable manuellement).
Le niveau de décélération défini de la transmission n’est dans la plupart des cas pas remarqué par un autre conducteur lors du changement de conducteur. Les niveaux de décélération plus élevés pour certains tracteurs signifient qu’ils ont une décélération particulièrement progressive de la transmission et donc un fort effet de freinage à des vitesses inférieures à environ 10 km/h. Cela peut se produire, par exemple, lors de la conduite sur des pentes en mauvais terrain, provoquant le blocage des roues.

Les différences entre les tracteurs

L’effet de freinage du frein automatique de la remorque dépend de la pression réglementaire du tracteur à la remorque. Dans les tracteurs d’essai, le tracteur A avait une pression réglementaire de 2,4 bar et le tracteur B était à 1,2 bar. Les deux ont été réglés avec le niveau de retard de transmission 3. Malgré le même niveau de décélération de la transmission, l’effet de décélération des tracteurs ne doit pas nécessairement être identique. Cela se voit dans la force de pression de la remorque sur le tracteur (voir fig. 2). Le tracteur A (sans frein de remorque) a eu un effet de décélération constamment élevé et uniforme dès le départ. Le tracteur B (sans frein de remorque) a montré une faible décélération au début et une décélération progressive de plus en plus forte vers la fin du processus de freinage. Le frein automatique de la remorque avec une pression de commande de 2,4 bar (tracteur A) a donné un effet de freinage nettement meilleur que celui avec 1,2 bar (tracteur B).

Fig. 2: Force de poussée de la remorque dans les virages