

SÉANCE 24 :
LES RALENTISSEURS
Objectif de cette séance : développer les connaissances permettant de conduire rationnellement et en sécurité le véhicule, et d'en exploiter les caractéristiques techniques.
Le conducteur doit être capable d'exploiter les caractéristiques techniques du véhicule en toutes circonstances, et d'identifier les principaux composants des circuits de freinage de son véhicule.
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1 - Le ralentisseur ?
1.1 Principe du ralentisseur
Un ralentisseur est un type de module de freinage se retrouvant sur les véhicules lourds et dont la finalité est de soulager le véhicule en proposant un freinage d’endurance plutôt que de risquer de faire surchauffer les freins du camion qui en est équipé. Il s’agit donc d’un module à visée sécuritaire car une surchauffe des freins, notamment dans une descente importante, risquerait d’entraîner un allongement des distances des freinage, ce qui pourrait provoquer une collision avec un autre véhicule notamment.
De plus, l’installation de ce type de module représente un avantage certain pour les entreprises de transports car elles permettent de diminuer la fréquence de remplacement des plaquettes de freins, ce qui permet aux entreprises gérant des flottes de véhicules équipés de ralentisseurs de réaliser des économies.
Les ralentisseurs équipent généralement les véhicules lourds destinés au transport routier, que ce soit dans le cadre de mission de transport de marchandises (camion) ou de transport de personnes (autocar). Mais des véhicules personnels, comme certains véhicules utilitaires ou encore certains camping-cars peuvent également être équipés de tels dispositifs de sécurité.
1.2 Réglementation
1954 Obligation d'installer un ralentisseur, uniquement pour les véhicules circulant en régions montagneuses
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Ralentisseur obligatoire sur les autocars de + de 8 t de PTAC
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Ralentisseur obligatoires sur les véhicules de transport de marchandises de + de 8 t 500 de PTAC
1971 L' obligation est étendue hors " zone montagneuse " :
-
Ralentisseur obligatoire sur les autocars de + de 10 t
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Ralentisseur obligatoire pour le transport de matières dangereuses ADR et RTMD
La puissance à absorber pour un ensemble tracteur et semi de 44 tonnes doit être légèrement supérieure à 300 ch (225 kW).
Pour les moteurs modernes au-delà de 10 litres de cylindrée disposant de frein d’échappement et étant capable de retenir 44 tonnes à 30 Km/h dans une pente de 7%, la réglementation n’a pas exigé le montage systématique d’un ralentisseur secondaire.
Dérogation concernant le poids :
Afin de favoriser les transporteurs et ne pas pénaliser ceux qui souhaitent améliorer la sécurité et favoriser l’économie d’énergie , il existe des dérogations aux masses maximales.
Cette majorations prévoit que :
-
Un véhicule équipé d’un ralentisseur hydraulique ou électrique obtient une majoration du poids du ralentisseur dans la limite des 500 kg sur son P.T.A.C. celle-ci sera spécifié sur la carte grise.
2 - Le ralentisseur pneumatique
2.1 Fonctionnement :
Les ralentisseurs pneumatiques, aussi nommés ralentisseurs moteur, sont installés directement sur le bloc moteur. Grâce à une commande activable au pied ou à la main, le conducteur du véhicule lourd va pouvoir injecter plus d’air dans le moteur ou bien bloquer les sorties de gaz d’échappement afin de faire ralentir son camion. Ce module s’apparente à une version plus performante du frein moteur.
Un papillon obstrue, en partie, le conduit d’échappement à la sortie du collecteur. Ainsi, en limitant le débit des gaz, le déplacement des pistons est ralenti et provoque un frein moteur ( par l’ intermédiaire de la transmission ). De plus, l’injection du carburant est coupée.
Puisque l’évacuation de l’air ne se fait pas, le moteur joue donc le rôle de compresseur.


2.2 Position :
Ce ralentisseur pneumatique se situe sur le collecteur d'échappement. En règle générale, on le trouve à la sortie du turbocompresseur, à proximité de sa turbine d'entrainement.
Situé sur le collecteur d’échappement , il agit comme un compresseur sur le moteur en coupant l’alimentation en carburant ainsi que la sortie des gaz par un clapet de fermeture.


2.3 Utilisation :

La commande du ralentisseur sur échappement est généralement placée à gauche des pédales, pour éviter que le conducteur ne débraye simultanément, ce qui provoquerait un calage du moteur et la suppression de la direction assistée. Il s’agit d’un bouton poussoir, actionnable avec le pied (1).
Aujourd’hui certains véhicules disposent d’un ralentisseur assisté par l’électronique avec commande au volant (2) et voyants de contrôle (3) du degré de fonctionnement du ralentisseur au tableau de bord.
Attention à ne jamais débrayer pendant son utilisation car celui-ci entraîne sur certains véhicules , calage du moteur , perte d’assistance de direction et de freinage !!

Ce type de ralentisseur est d’une efficacité moyenne, il nécessite des régimes élevés
( fin de zone verte à zone bleue ), et reste plus efficace sur des rapports de boite de vitesses bas.
Cependant, une utilisation prolongée de celui-ci reste sans conséquences, ni pour son efficacité, ni pour le véhicule lui-même.


Renault Trucks : Gestion du ralentisseur
3 - Le ralentisseur électrique
3.1 Fonctionnement :
Les véhicules lourds peuvent embarquer des ralentisseurs électromagnétiques fonctionnant grâce à des courants de Foucault. Ces ralentisseurs sont composés d’électro-aimants fixés sur le camion et encadrant des disques solidaires des roues. Lorsque le conducteur du poids lourd alimente en électricité les ralentisseurs par le biais d’une action réalisée sur une commande, les électro-aimants vont générer des champs magnétiques qui vont freiner les disques associés aux roues, sans générer de frottement entre les parties mécaniques, ce qui réduit les besoins de réglage ainsi que l’usure prématurée des pièces.
Lorsque le conducteur agit sur la commande, un courant électrique circule dans les bobines, créant un champ magnétique.
Ce champ crée des courant tourbillonnaires qui s’opposent à la rotation des disques, pour ralentir l’arbre de transmission
Deux disques, appelés rotors, sont solidaires en rotation de l'arbre de transmission. Disposé entre ces deux rotors, le stator qui supporte les bobines, est fixé au châssis.
Dès que le courant électrique circule dans les bobines dont les polarités sont alternées, il donne naissance à un champ magnétique qui se referme au travers des rotors. Ce champ magnétique génère des courants tourbillonnaires dans les rotors qui s'opposent à leur rotation et, par conséquent, ralentissent l'arbre de transmission. Cet effet est obtenu sans contact, donc sans usure, par induction électromagnétique.
Ces courants induits transforment par effet Joule, sous forme de chaleur, l'énergie de freinage du véhicule dans les rotors. Leur refroidissement est assuré par les ailettes de ventilation qui dissipent directement les calories dans l'air ambiant. L'appareil fonctionne ainsi de manière parfaitement autonome.



Principe de fonctionnement d'un ralentisseur électrique TELMA
3.2 Position :
Il est monté généralement soit sur la transmission, entre la sortie de boîte de vitesses et le pont.
Toutefois, un ralentisseur électrique peut être également installé, soit à l’entrée du pont, soit sur l’essieu arrière.
Il peut être actionné par une commande placée sur le tableau de bord.

3.3 Description :
Situé sur l’arbre de transmission , il agit par un champ électromagnétique qui freine l’arbre de transmission , son utilisation excessive peut entrainer une surchauffe qui peut provoquer par un incendie, c’est pourquoi il est conseillé de le laisser refroidir avant d’arrêter le véhicule et de l’utiliser de manière progressive plots par plots.
Le Ralentisseur électrique se compose d’ une partie statique ( 1 – Stator ) qui comporte des bobinages électriques ( 2 ) solidaires du châssis et de deux disques à ailettes ( 3 – Rotors ) solidaires de la transmission (4).

1 – Stator
2 - bobinages électriques
3 - Rotors ( disques à ailettes )
4 - Arbre de transmission
3.4 Utilisation :
C’est le système le plus efficace ; il diminue de 80% la sollicitation des freins.
En règle générale, les feux « stop » s’allument lors de l’utilisation du ralentisseur électrique ( contrairement à l’emploi du ralentisseur sur échappement )
Il stabilise un véhicule de plus de 16 tonnes de PTAC à 30 km/h sur une pente de 7%, sans utilisation des freins.
D’efficacité très élevé c’est le ralentisseur qui ralenti le mieux un véhicule à tel point qu’il faut agir avec prudence lors de son utilisation sur route humide ou à mauvaise adhérence .

Règles d'utilisation :
- Actionner le ralentisseur avant l’événement ( anticiper )
- Le passage entre chaque plot doit être marqué d’un temps d’arrêt
- Sur route mouillée, faire attention à ne pas dépasser la limite d’adhérence
- Avant l’arrêt, le faire refroidir suite à une utilisation prolongée
- La manette doit être sur la position « Zéro » à l’arrêt.
NB : Il peut être couplé à la pédale de frein

4 - Le ralentisseur hydraulique
Les camions peuvent être équipés de deux formes de ralentisseurs hydrauliques : les intarder et les VOITH.
Les camions et véhicules lourds équipés d’une boîte de vitesses développée par l’équipementier allemand ZF Friedrichshafen embarquent un intarder, qui est constitué d’une hélice de boîte de vitesses activée par le biais de la pression hydraulique, ce qui permet de réduire jusqu’à 90% les besoins d’utilisation des freins des camions ou des autocars.
Les véhicules équipés d’un autre type de boîte de vitesses embarquent, quant à eux, un ralentisseur hydraulique VOITH connecté au niveau de la transmission.
4.1 Fonctionnement :
Principe de fonctionnement :
Imaginez, à la sortie de la boite de vitesses, qu’une turbine solidaire de l’arbre de transmission est enfermée dans un caisson étanche, Elle suit le mouvement de rotation de l’arbre de transmission…
Le conducteur peut alors, à partir d'une commande située au tableau de bord, remplir plus ou moins d’huile ce caisson étanche.
Plus le caisson étanche se remplit, plus la turbine à des difficultés pour tourner, et donc plus elle ralentit la rotation de l’arbre de transmission…







4.2 Position :
Il est généralement installé en sortie de boîte de vitesses et relié au pont par l’arbre de transmission.
Le conducteur peut l’actionner manuellement, ou par la pédale de frein ( commandes couplées )

4.3 Description :
Composition :
Il est composé d’un bac dans lequel sont installées 2 roues à godets :
• Une qui est fixe ( le stator )
• Une autre libre, intégrée dans le système moteur ( le rotor )

Lorsque le conducteur agit sur la commande, un courant hydraulique circule dans des turbines, solidaires de la transmission.
Le flux hydraulique crée des courants tourbillonnaires qui s’opposent à la rotation des turbines pour ralentir l’arbre de transmission :
Le rotor entraîné par l’arbre à cardan accélère l’huile qui est ralentie dans le stator.
Le tourbillon d’huile induit la décélération du rotor et donc le ralentissement du véhicule. La chaleur de "freinage" produite est dissipée via le système de refroidissement du véhicule
En action, l’huile est poussée entre les deux arbres de roues et modère ainsi la rotation de l’arbre de transmission.
La commande manuelle ou à pied fait varier la quantité de fluide : celle-ci est proportionnelle à la force de freinage.


Ralentisseur ZF intarder
4.4 Utilisation :
Ce système génère une très grande chaleur, aussi le refroidissement du ralentisseur est assuré par un échangeur de température huile/eau.
Une augmentation de la vitesse du moteur rend le ralentissement plus efficace et améliore ainsi le refroidissement.
Comme pour le ralentisseur électrique, on peut passer les rapports de vitesse en même temps que son utilisation.
Le ralentisseur hydraulique peut être couplé au régulateur de vitesse du véhicule avec comme objectif le maintien d'une vitesse constante y compris dans les descente.
Le ralentisseur hydraulique est généralement couplé au calculateur de maintien automatique des distances de sécurité, sur les véhicules plus récent.
Attention :
Un ralentisseur n'est pas un frein ! Il convient donc d'utiliser le frein principal pour organiser l'arrêt du véhicule.
Le ralentisseur est mis hors fonction par le déclenchement de l'ABS ( ou ABR ) du véhicule.
5 - La page du conducteur :


Comparatif ralentisseur
Ralentisseur : accélérateur d'économie
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