Sous-système d'alimentation en air

Il y a plusieurs sous-systèmes dans le système de freinage à air. Le présent chapitre expl­ique le fonctionnement du sous-système d’alimentation en air, qui produit, emmagasine et dirige l’air comprimé employé dans le système de freinage.

Nota : Le diagramme des circuits du sous-système d’alimentation en air se trouve ici.

Compresseur d'air

L’air du système de freinage est produit par le compresseur d’air. Alimenté en énergie par le moteur, le compresseur aspire l’air à la pression normale et le confine dans un espace beaucoup plus petit, ce qui augmente sa pres­sion. Cet air comprimé possède de l’énergie emmagasinée.

La pression de l’air se mesure d’ordinaire en kilopascals (kPa) ou en livres par pouce carré (lb/po²). La pression normale du système de freinage à air doit se situer entre la pression à laquelle le compresseur s’allume (pression d’enclenchement) et la pression à laquelle il s’éteint (pression de coupure).

Remarque : La pression de coupure est habituellement entre 138 et 173 kPa (20 à 25 lb/po²) au-dessus de la pression d’enclenchement. Pour un grand nombre de véhicules, la pression normale du système de freinage à air se situe entre 690 et 828 kPa (100 à 120 lb/po²). Dans certains véhicules, cette pression peut atteindre 931 kPa (135 lb/po²). Le conducteur doit connaître la pression normale de son véhicule et signaler toute défectuosité. Les manomètres peuvent indiquer une pression jusqu’à 7 % supérieure ou inférieure à la pression réelle du système. Toute décision quant à une défectuosité du système defreinage à air doit être basée sur la pression réelle. Si les manomètres indiquent une pression anormale, il faut faire inspecter le véhicule par un technicien, qui utilisera un manomètre bien étalonné. La pression réelle du système de freinage à air ne doit jamais être inférieure à 552 kPa (80 lb/po²) ni supérieure à 1 000 kPa (145 lb/po²).

En général, le compresseur d’air est alimenté directement en énergie par le moteur ou par un système de courroies et de poulies. Il peut être monté directement sur le moteur ou retenu par des pièces de fixation. Il faut bien arrimer les pièces de fixation pour que le compresseur fonctionne bien. Il faut entretenir toutes les pièces de fixation et d’alimentation en énergie du compresseur pour assurer une alimentation constante en air.

Régulateur

Le compresseur d’air est conçu pour fonctionner chaque fois que le moteur tourne. Par conséquent, il produit beaucoup plus d’air que ce dont le système de freinage a besoin. Le régulateur sert à empêcher le compresseur de produire trop d’air et à réduire la charge sur le moteur. Lorsque la pression d’air est suffisante, le régulateur fait en sorte que le compresseur cesse de pomper de l’air (cou­pure). Lorsque la pression retombe à un certain niveau, le régulateur fait en sorte que le compresseur recommence à pomper de l’air (enclenchement).

Pression normale

Les pressions auxquelles le compresseur d’air s’allume et s’éteint déterminent la pression normale de fonctionnement du système de freinage (voir l'illustration 2-1). La pression de coupure est habituellement entre 138 et 173 kPa (20 à 25 lb/po²) au-dessus de la pression d’enclenchement.

Les pressions de coupure et d’enclenchement doivent demeurer dans la fourchette établie par le fabricant du véhicule. Si ce n’est pas le cas, il faut le signaler. La pression de coupure réelle ne doit jamais dépasser 1 000 kPa (145 lb/po²). La pression d’enclenchement réelle ne doit jamais être inférieure à 552 kPa (80 lb/po²).

Important : Ne prenez pas le volant si la pression d’air est anormale. Si la pression d’air est inférieure à la pression d’enclenchement, cela veut dire que le système de freinage fonctionne mal ou qu’il est trop sollicité. Arrêtez le véhicule dès que possible de façon prudente. Ne reprenez la route que lorsque la pression est retournée à la normale et que toutes les autres fonctions du système de freinage sont normales.

Illustration 2-1: Manomètre à air comprimé

Réservoirs d'air

L’air provenant du compresseur est emmagasiné dans des réservoirs. Situés sous le cadre du véhicule ou à proximité, ces réservoirs sont généralement en acier et ont la forme de cylindres aux extrémités bombées. Le véhicule peut avoir un, deux ou trois réservoirs ou plus, selon ses besoins. Dans certains cas, il y a deux réservoirs dans un cylindre. Ils sont séparés par une cloison interne, invisible de l’extérieur.

L’air aspiré par le compresseur contient de l’humidité. Lorsque l’air est comprimé et emmagasiné dans le réservoir, l’humidité se condense et se dépose au fond du réservoir. Il arrive aussi que l’huile servant à lubrifier le compresseur d’air se mêle à l’air passant par le compresseur et se dépose au fond du réservoir.

Réservoir d'alimentation ou réservoir décanteur

Le premier réservoir dans lequel pénètre l’air est le réservoir d’alimentation. Puisque la plus grande partie de l’humidité et de l’huile s’y dépose, on l’appelle aussi « réservoir décanteur ». Si le mélange d’humidité et d’huile présent dans le réservoir d’alimentation passe dans le reste du système de freinage, il risqued’alid’endommager les pièces de freinage et de nuire au bon fonctionnement du système. Voici certains des problèmes qui peuvent survenir.

• Le mélange d’humidité et d’huile peut former une sorte de boue qui peut se répandre dans les autres pièces du système de freinage, et ainsi endommager les joints et faire coller les soupapes.
• Le mélange d’humidité et d’huile peut devenir corrosif et endommager le réservoir d’air et les autres pièces du système.
• L’humidité qui se trouve dans le système peut geler par temps froid et causer une panne de freins.
• S’il y a trop d’humidité et d’huile dans les réservoirs, le volume d’air peut diminuer et les freins risquent de tomber en panne.

Robinet de purge du réservoir d'air

Il faut purger régulièrement les réser­voirs de l’humidité et de l’huile qui s’y accumulent. Un grand nombre de fabricants de véhicules recommandent de purger les réservoirs d’air tous les jours. On peut les vidanger en ou-vrant le robinet de purge situé au fond du réservoir (voir l'illustration 2-2). N’oubliez pas de vérifier si chaque réservoir a été bien purgé et s’il y a quelque chose d’anormal dans la vidange des réservoirs. Pour purger les réservoirs, commencez par le réservoir d’alimentation pour empêcher l’humidité accumulée dans ce réservoir de se répandre dans le prochain réservoir purgé. Encommençant par le réservoir d’alimentation, vous éliminerez l’humidité accumulée avant qu’elle ne se répande ailleurs.

Illustration 2-2: Réservoir d'air et vanne de vidange

Clapet de non-retour

Lorsque l’air sort du réservoir d’ali­mentation, il ne peut pas y retourner parce que les clapets de non-retour l’en empêchent.

Réservoirs à double fin (primaire et secondaire)

À la sortie du réservoir d’alimentation, l’air est acheminé dans deux circuits et passe dans des réservoirs primaire et secondaire appelés réservoirs à double fin. On les appelle également réservoirs « secs », car ils accumulent moins d’humidité que le réservoir d’alimentation ou réservoir « décanteur ». En ayant deux circuits, on réduit les risques, car si l’un d’eux est défectueux, l’autre a une puissance de freinage suffisante pour arrêter le véhicule. Les deux circuits s’appellent circuit primaire et circuit secondaire.

Dessiccateur d'air

Le véhicule peut être muni d’un des­siccateur d’air qui réduit la quantité d’humidité admise dans le système de freinage à air. Le dessiccateur est situé entre le compresseur et le réservoir d’alimentation. L’air pompé par le compresseur passe par le dessiccateur, où il refroidit et traverse un matériau dessiccant qui déshydrate l’air avant qu’il n’entre dans le réservoir d’alimentation. L’humidité recueillie dans le dessiccateur est expulsée avec l’air sous haute pression lorsque la pression dans le compresseur atteint la pression de coupure.

Même si le véhicule est muni d’un dessiccateur, il faut quand même purger régulièrement les réservoirs d’air.

Évaporateur d'alcool

Dans les régions où il fait froid, l’humidité contenue dans le système de freinage à air peut geler et causer une panne de freins. Même si elles sont minuscules, les particules de glace peuvent créer des problèmes. L’évaporateur d’alcool diffuse dans l’air une vapeur d’alcool qui se mélange à l’humidité ou à la glace présente dans l’air et abaisse son point de congélation. Seuls les produits conçus à cette fin doivent être utilisés dans un évaporateur d’alcool.

Manomètre à air comprimé

Tous les véhicules munis de freins à air doivent être équipés de manomètres à air comprimé en bon état. Situés sur le tableau de bord, ces manomètres indiquent la pression d’air dans le système de freinage, ce qui permet de vérifier si le système fonctionne normalement. Certains véhicules sont munis de deux manomètres indiquant la pression dans le réservoir primaire et dans le réservoir secondaire tandis que d’autres ont un seul manomètre à deux aiguilles (voir l’illustration 2-3). Les symboles employés sur les manomètres varient et certains véhicules sont équipés d’autres manomètres pour les autres systèmes. La pression est indi­quée dans le système métrique (kPa) ou dans le système impérial (lb/po²).

Illustration 2-3: Manomètre indiquant la pression d’air dans le réservoir primaire et le réservoir secondaire.

Soupape de sécurité

Le réservoir d’alimentation et le dessiccateur (s’il y en a un) sont généralement munis de soupapes de sécurité. Si le régulateur n’arrête pas le compresseur quand ce dernier atteint la pression de coupure et que la pression devient dangereusement élevée dans le compresseur, les soupa­pes de sécurité permettent à l’air de s’échapper. Les soupapes de sécurité s’ouvrent normalement à 1 035 kPa (150 lb/po²).

Important : Lorsque la soupape de sécurité laisse échapper de l’air, cela veut dire qu’il y a trop de pression dans le système et qu’il faut le réparer immédiatement.

Avertisseur de basse pression d'air

Lorsque la pression d’air dans le réservoir primaire ou secondaire est inférieure au niveau nécessaire pour que le véhicule s’immobilise en toute sécurité, un avertisseur se trouvant sur le tableau de bord informera le conducteur du danger (voir l'illustration 2-4). L’avertisseur doit s’actionner avant que la pression dans l’un ou l’autre des réservoirs n’atteigne 380 kPa (55 lb/po²), bien que la plupart des avertisseurs se déclenchent à 414 kPa (60 lb/po²), voire à une pression plus élevée. Les avertisseurs émettent tous un signal lumineux. Certains émettent également un signal sonore comme un bourdonnement, une sonnerie ou une alarme.

Certains véhicules sont équipés d’un dispositif appelé wig wag. Lorsque la pression d’air est trop basse, un bras s’abaisse au niveau des yeux du conducteur.

Important : L’avertissement de basse pression d’air signifie que le système de freinage est en panne grave. Immobilisez complètement votre véhicule dès que vous pouvez le faire en toute sécurité.

Illustration 2-4: Avertisseur de basse pression d’air

L'air comprimé peut être dangereux

Il est important de savoir que l’air comprimé utilisé dans le système de freinage peut être dangereux si vous vous tenez trop près lorsque l’air est expulsé de votre véhicule. Il sort à très haute vitesse du véhicule et contient de l’humidité, de l’huile, de la saleté et de la poussière. Ces particules risquent d’endommager la vue et l’ouïe de toute personne qui se trouve sur leur trajectoire. La poussière, la saleté, les débris et l’humidité seront projetés en l’air après avoir heurté le sol.

Pour éviter de se mettre sur la trajectoire de l’air expulsé par le système de freinage, il faut connaître tous les endroits d’où sort l’air comprimé. Ils comprennent :

• les orifices d’évacuation des soupapes de frein se trouvant sur les essieux du véhicule ou à proximité;
• l’orifice d’évacuation du dessiccateur d’air;
• les robinets de purge du réservoir d’air pendant la purge du réservoir.

N’essayez jamais de défaire, d’enlever, de réparer ou de modifier les pièces du système de freinage.

Points essentiels à retenir

• L’air comprimé renferme de l’énergie emmagasinée qui peut être dangereuse.
• Le compresseur comprime l’air en le confinant dans un espace plus petit.
• Le compresseur est alimenté directement par le moteur ou par un système de courroies et de poulies.
• Le compresseur est monté directement sur le moteur ou est retenu par des pièces de fixation.
• Le régulateur contrôle la pression d’enclenchement et de coupure du compresseur.
• La pression de fonctionnement normale du système de freinage doit se situer entre 552 et 1000 kPa (entre 80 et 145 lb/po²).
• Il est dangereux de conduire un véhicule si la pression d’air est anormale.
• L’air comprimé est emmagasiné dans le réservoir d’alimentation et dans les réservoirs à double fin (primaire et secondaire).
• Il faut purger régulièrement les réservoirs d’air pour prévenir l’accumulation excessive d’humidité et d’huile.
• Les manomètres à air comprimé indiquent la pression d’air dans les réservoirs à double fin (primaire et secondaire).
• Les soupapes de sécurité préviennent toute pression excessive dans le système de freinage à air.
• Toujours visuels et parfois sonores, les avertisseurs de basse pression d’air indiquent au conducteur que la pression d’air est dangereusement basse.
• Le dessiccateur d’air déshydrate l’air du système de freinage et expulse l’air humide lorsque la pression dans le compresseur atteint la pression de coupure.
• L’évaporateur d’alcool diffuse de la vapeur d’alcool dans l’air du système de freinage pour aider à empêcher l’humidité qui se trouve dans le système de geler.