Pourquoi les freins ont-ils besoin d'un système antiblocage ?

Avez-vous déjà dû contourner un obstacle soudain et freiner en même temps ? Probablement oui. On pourrait croire que ce n’est pas difficile : freiner, tourner le volant et corriger la trajectoire. Cependant, tout est relativement simple jusqu’à un certain point. Si, lors d’un freinage d’urgence, vous appuyez sur la pédale de frein plus fort que nécessaire, les roues risquent de se bloquer et…

Deux cas de figure se présentent alors. Tous deux sont dus à la présence ou à l’absence d’un système de freinage antiblocage (ABS). Si une voiture est archaïque et que sa généalogie remonte au milieu des années 70, vous aurez beau tourner le volant, le véhicule ne changera pas de trajectoire. Le fait est que les roues bloquées, les dérapages, privent le conducteur de la possibilité de manœuvrer – lorsque la voiture fait une queue de poisson, elle se contente de rouler en ligne droite, comme si le volant avait été coupé. Seul un conducteur expérimenté sera capable de débloquer froidement les roues en relâchant la pédale de frein pendant un moment. Puis, en utilisant le freinage par impulsion, reprendre le contrôle et réduire la vitesse. La deuxième option concerne les voitures équipées de l’ABS. Le conducteur n’a plus qu’à appuyer plus fort sur la pédale de frein et à agir calmement sur le volant. Sentez-vous la différence ?

Le blocage est également dangereux car il peut entraîner un dérapage ou un déplacement latéral de la voiture. Cela peut se produire lorsque la chaussée est différente sous les roues, que la charge sur les essieux a été fortement modifiée au cours de la manœuvre précédente ou que les pneus sont différents. En outre, lorsque les roues sont bloquées, la voiture peut changer de trajectoire sous l’influence de toute force latérale (inclinaison de la route ou collision). Il est presque impossible de corriger la trajectoire dans ce cas.

L’augmentation de la distance de freinage est un autre effet négatif du blocage. Le fait est que la force de frottement statique est généralement supérieure à la force de frottement de glissement. Par conséquent, pour arrêter la voiture le plus rapidement possible, il est nécessaire de générer une pression telle dans les conduites de frein que les roues tournent sur le point de se bloquer lors du freinage. Le glissement relatif est un indicateur important. Selon le degré de freinage de la roue, il peut varier de zéro (la roue roule sans glisser) à 100 % (la roue est complètement bloquée). Il a été établi expérimentalement que l’efficacité maximale du freinage est atteinte pour un glissement de 15 à 20 %, c’est-à-dire lorsque la vitesse de rotation de la roue freinée est inférieure de 15 à 20 % à la vitesse de la roue libre à vitesse constante d’une voiture. Nous pouvons dire que l’électronique maintient cette valeur pendant le freinage, en bloquant et débloquant périodiquement les roues.

Ce n’est qu’au 70e siècle que l’humanité progressiste s’est finalement rendu compte des effets néfastes des roues bloquées. Le pionnier dans ce domaine a été Mercedes-Benz qui, en collaboration avec Bosch, a mis au point un système qui a commencé à être installé sur la Mercedes Classe S en 1979. Le principe de base du fonctionnement de l’ABS a été défini à l’époque, puis amélioré.

Le rôle de l’ABS est de réguler la vitesse de rotation des roues en modifiant la pression dans les conduites du système de freinage. Pour contrôler la vitesse de rotation, il faut connaître sa valeur et son évolution dans le temps. Chaque roue est équipée d’un capteur qui émet des impulsions électriques à une fréquence proportionnelle à la vitesse de rotation de la roue. Cette information est transmise à l’unité de contrôle de l’ABS.

Si la vitesse de rotation de la roue s’est rapprochée de zéro lors du freinage, le cerveau électronique décidera immédiatement de relâcher les freins. Un modulateur hydraulique purgera la pression de la conduite à l’aide d’une valve électrique et redirigera la partie « supplémentaire » du liquide de frein vers l’accumulateur hydraulique. La pression diminuera jusqu’à ce que la roue, qui a de nouveau « saisi » le revêtement, tourne jusqu’à une certaine vitesse. Ensuite, l’ABS augmente à nouveau fortement la pression dans la conduite et ralentit la roue. Le cycle se poursuit jusqu’à ce que la voiture s’arrête ou que le conducteur relâche la pression sur la pédale jusqu’à une position où l’ABS n’est plus nécessaire.

Beaucoup diront : « cela ne demande pas beaucoup de sagesse ! » Vous pouvez vous-même freiner par intermittence. Et c’est vrai : dans de nombreux cas, cette méthode de ralentissement sur les voitures non équipées de l’ABS vous permet d’éviter un obstacle soudain lors d’un freinage d’urgence. Lorsque les roues sont bloquées – vous freinez, dès qu’elles sont relâchées – vous avez la possibilité de corriger la direction. Naturellement, dans ce scénario, la distance de freinage augmentera considérablement, mais le conducteur sera en mesure de contourner l’obstacle et d’éteindre le dérapage grâce à une action préventive sur le volant.

Mais, malheureusement, aucun coureur titré n’est capable de fournir un freinage « portion » avec la fréquence à laquelle l’ABS le fait. Le système (selon la version) parvient à bloquer et à débloquer les roues environ 15 fois par seconde. En outre, le conducteur actionne simultanément tous les mécanismes de freinage (c’est ainsi que fonctionnaient les premiers systèmes ABS), tandis que les systèmes antiblocage modernes à 4 canaux surveillent la vitesse de rotation et ajustent la force de freinage pour chaque roue séparément.

Dans la plupart des voitures modernes, l’ABS fonctionne avec l’EBD (Electronic Brake Distribution), un système de répartition de la force de freinage qui mesure l’intensité du freinage pour chaque roue. Grâce à l’EBD, vous pouvez freiner en toute sécurité dans un virage et sur une « piste mixte ». L’électronique comprendra, par la différence de vitesse de rotation, que les roues sont entrées dans des sections où la chaussée est différente, et réduira les forces de freinage sur les roues qui ont une meilleure traction. Par ailleurs, l’intensité de la décélération diminuera et sera déterminée par la force de frottement de la ou des roues ayant la plus mauvaise adhérence.

Il convient de noter que pour une efficacité maximale de la décélération, la pédale de frein des voitures équipées de l’ABS doit être enfoncée de toutes ses forces dans le plancher. Toutefois, cette dernière n’est pas nécessaire pour les conducteurs dont les voitures sont équipées du système d’assistance au freinage, qui crée lui-même une pression excessive dans la conduite, « ralentissant » à la place d’une personne faible ou indécise. Ce système n’interfère pas avec les ralentissements réguliers. Toutefois, le système d’assistance au freinage considère qu’une forte pression sur la pédale est un signal de freinage d’urgence et prend effet.

Mais tout n’est pas si simple. L’ABS, comme tout autre système, présente des inconvénients. Par exemple, un simple système ABS peut s’avérer moins efficace que les freins ordinaires sur la neige, la glace et le sable, ce qui annule les avantages des pneus à crampons. En effet, sur la glace, les clous n’offrent la meilleure décélération qu’au moment où le glissement relatif est maximal, c’est-à-dire lorsqu’ils s’enfoncent dans la glace comme des griffes et la sillonnent. L’astuce est que l’ABS, en essayant de casser les roues, ne permet pas aux crampons de fonctionner et augmente ainsi la distance de freinage. La même chose se produit sur les routes en terre (sable, gravier, argile) et sur les surfaces recouvertes de neige.

Dans ce cas, les voitures équipées d’ABS ont une distance de freinage plus longue, car les roues constamment déverrouillées ne créent pas d’effet de chasse-neige. Mais c’est sur ces surfaces que les roues bloquées ont une efficacité de freinage maximale, parce qu’elles raclent les « rouleaux » de terre ou de neige qui se trouvent devant elles. C’est pourquoi vous devez vous rappeler que la distance de freinage d’une voiture non équipée de l’ABS peut être plus courte sur une surface verglacée, enneigée ou non pavée.

L’ABS peut également faire des dégâts sur une route irrégulière. Si une roue reste en l’air pendant un moment au cours du freinage et se bloque, l’électronique trompée commencera à vous éviter de déraper et réduira immédiatement la pression dans les autres lignes. Dans un virage, la voiture remuera désagréablement sa « queue » et la distance de freinage augmentera. En principe, personne n’est assuré contre une telle rupture accidentelle, mais nous devons nous rappeler que la clé d’un bon fonctionnement de l’ABS est une suspension en bon état.

Le progrès donne naissance à des systèmes de plus en plus perfectionnés. Fonctionnant avec un grand nombre d’indications, ils sont capables de s’adapter au type de chaussée et de freiner selon l’un des algorithmes préprogrammés. Bien sûr, l’électronique ne peut pas être perçue comme une panacée, mais les statistiques sont têtues : un système ABS correctement configuré avec tous les systèmes automobiles en service sur des surfaces sèches et humides permet en moyenne d’économiser jusqu’à 20 % de la distance de freinage et laisse au conducteur une chance de manœuvrer. Il va sans dire que la vie et la santé peuvent dépendre de ces précieux compteurs.

Il s’agit d’une traduction. Vous pouvez lire l’original ici : https://www.drive.ru/technic/4efb331400f11713001e38cb.html