Lexique

Les Systemes de freinage
Les suspensions
Les transmissions
Les boites de vitesses
Les technologies liées a la gestion du moteur
Securite et communication


Section 1 : LES SYSTEMES DE FREINAGE

ABS : Antilock Brake System

Principe : système électronique permettant d’éviter le blocage des roues lors d’un freinage appuyé.

Explication technique : lorsque le système détecte une amorce de blocage grâce à ses capteurs de rotation sur les roues, la pression dans le système de freinage de la roue correspondante est réduite pendant des temps très courts successifs permettant à celle-ci de retrouver son adhérence.

Fonction : ce système non seulement améliore la puissance du freinage (une roue qui tourne freine mieux qu’une roue bloquée) mais permet également au conducteur de garder la possibilité de tourner et donc d’éviter un obstacle ou de continuer à suivre la route.

EBD : Electronic Brakeforce Distribution

Principe : système répartissant de manière optimum la puissance de freinage des 4 roues

Explication technique : ce système est combiné à la centrale hydraulique de l’ABS et fait varier la pression de façon différente dans les circuits alimentant les 4 disques de freins.

Fonction : il augmente l’efficacité du freinage car il tient compte de différence d’adhérence des pneus ou de qualité de freinage notamment entre les roues avants et arrières

CBC : Cornering Brake Control

Principe : variation de l’EBD, le système répartit la puissance de freinage aux différentes roues en virage.

Fonction : il permet d’éviter le phénomène de survirage dans les courbes lors d’un freinage appuyé.

Frein en céramique :

Principe : ce dispositif de freinage utilise les disques en carbone et céramique.

Fonction : il permet une meilleure endurance et constance des freins lors de freinages répétitifs en raison de la capacité d’absorption calorifique élevée de ces matériaux.

Brake by wire : Frein par fil (électrique)

Principe : dans ce dispositif, il n’y a plus de connexion mécanique entre la pédale de frein et les pinces de disques. Le conducteur agit sur les freins à l’aide de signaux électriques sur une unité hydraulique contrôlant la pression pour chaque roue.

Fonction : il permet d’agir individuellement sur chacun des freins dans le but d’optimiser le freinage. Le système peut présenter néanmoins l’inconvénient d’un manque de retour d’information au conducteur.

Amplificateur de freinage

Autres appellations : AFU (Aide au Freinage d’Urgence), EBA (Emergency Brake Assistance de Volvo), BAS (Brake Assist de Mercedes) ou DBC (Dynamic Brake Control de BMW).

Principe : le système augmente la pression dans les freins lors un freinage d’urgence.

Explication technique : le système détecte un mouvement rapide de pédale de frein et applique alors une pression maximale dans le circuit.

Fonction : il permet de raccourcir le temps de réaction lors d’un freinage d’urgence.

ESP : Système de contrôle de stabilité

Autres appellations : DSC (Dynamic Stability Program de BMW ou Jaguar), ESP (Electronic Stability Program), VDC (Vehicle Dynamic Control d’Alfa Roméo), PSM (Porsche Stability Management), VSC (Vehicle Stability Control de Lexus),…

Principe : le système détecte des situations d’urgence et corrige la trajectoire du véhicule en appliquant une pression de freinage sur l’une ou l’autre roue.

Explication technique : Largement intégré dans le système ABS, l’ESP est constitué de capteurs de vitesse de rotation des roues (communs au système ABS), d’accélération latérale et de l’angle de braquage de la direction. Sur base des informations collectées en temps réel, le système anticipe l’amorçage d’un sous-virage (l’avant de la voiture allant vers l’extérieur du tournant) ou d’un sur-virage (l’arrière de la voiture allant vers l’extérieur du tournant). En appliquant une pression de freinage sur certaines roues, le système crée un couple de rotation et parvient ainsi à redresser le véhicule. Pour les amateurs de pirouette, le système est souvent déconnectable.

Fonction : il permet d’éviter les sorties de route. Cela dit, si la vitesse dans le virage est beaucoup trop élevée, le système ne fera pas de miracle.

Antipatinage :

Autres appellations : ASC+T (Anti Slip Control + Traction de BMW), ASR (Anti Slip Regulation), ETC (Electronic Traction Control d’Opel), TCS (Traction Control System de Saab), TRACS (Traction Control System de Volvo)

Principe : surtout utile sur les tractions avant puissantes, le système limite le couple dans les roues avant en cas de démarrage rapide ou de terrain glissant.

Explication technique : de nouveau associé à l’ABS, le système freine les roues avants et limite la puissance du moteur pour éviter le patinage.

Fonction : il limite l’usure des pneus, améliore les performances au démarrage et évite le sous-virage en cas d’accélération en courbe.




Section 2 : LES SUSPENSIONS

Les suspensions pilotées

ABC (Active Body Control de Mercedes), Adaptive Air Suspension d’Audi, Airmatic de Mercedes, CATS (Computer Active Technology Suspension de Jaguar), EDC (Electronic Dampfer Control de BMW), Skyhook de Maserati ou PASM (Porsche Active Suspension Management)

Principe : ces dispositifs permettent de faire varier la dureté et les lois de réactions des suspensions en fonction des conditions routières.

Explication technique : Il existe différents systèmes. Hydraulique : il est composé d’une unité hydraulique commandant des vérins remplaçant les amortisseurs. Selon la pression dans les vérins, l’amortissement des mouvements de voiture sera plus ou moins important. Hydro-pneumatique : le dispositif pneumatique remplace les ressorts. Selon la pression dans le système, les ressorts peuvent être durcis pour une meilleure tenue de route et moins de roulis ou au contraire adoucis pour augmenter le confort. Hydro-magnétique : la densité de l’huile dans les amortisseurs varie ici selon un champ magnétique.

Fonction : selon le type de suspension, le conducteur peut sélectionner des modes différents : confort, dynamique, sport ou laisser le système s’en charger selon les conditions de conduite. Le but est d’optimiser la tenue de route tout en gardant le meilleur confort.

Pneus Run-flat

Principe : ces pneus et jantes spéciaux permettent de continuer à rouler avec une pression nulle dans le pneu.

Explication technique : ce dispositif est en général composé d’un anneau à l’intérieur du pneu permettant à celui-ci de garder sa forme. Les pneus Run-flat sont associés à un Contrôle de la Pression des Pneus (Tyre Pressure Monitoring System) avertissant le conducteur en cas de perte de pression. Le conducteur doit alors réduire la vitesse de la voiture à maximum 80 km/h sur une distance de maximum 80 km avant réparation.

Fonction : cela permet d’éviter le changement de pneu au moment de la crevaison et l’embarquement d’une roue de secours dans la voiture.




Section 3 : LES TRANSMISSIONS

Le différentiel

Principe : ce dispositif mécanique monté dans toutes les voitures permet aux roues motrices (avant ou arrière) de tourner à des vitesses différentes dans les courbes.

Explication technique : il est composé d’engrenages accouplés au moteur et aux roues permettant une vitesse différente d’une roue à l’autre et distribuant le couple moteur de façon inégale.

Fonction : sans le différentiel, les tournants provoqueraient un patinage plus ou moins prononcé d’une des roues.

Le différentiel autobloquant

Principe : en condition normale, ce composant fonctionne comme un différentiel normal. En condition d’adhérence précaire (route mouillée ou boue), le différentiel se bloque afin de fournir le même couple à chaque roue motrice.

Explication technique : soit mécanique ou électronique. Pour les dispositifs électroniques, le système travaille avec la centrale hydraulique de l’ABS en appliquant un couple de freinage sur la roue qui a tendance à patiner.

Fonction : le différentiel autobloquant permet d’éviter que tout le couple moteur ne soit appliqué à une seule roue (l’intérieure au tournant) et qui provoquerait un patinage de celle-ci.

Transmission intégrale

4Motion de VW, Quattro d’Audi, 4Matic de Mercedes, XDrive de BMW,…

Principe : Le couple moteur est transmis de façon permanente ou quand les conditions l’exigent aux quatre roues dans le but d’optimiser l’adhérence du véhicule.

Explication technique : le couple est distribué à travers un différentiel vers les trains avant et arrière de la voiture où il est également distribué à l’aide de différentiels. L’ensemble du dispositif est en général géré par une centrale électronique afin d’optimiser le couple dans chaque roue. Pour les dispositifs non permanents, le différentiel central est remplacé par un visco-coupleur qui ne distribue le couple vers l’arrière qu’en cas de patinage des roues avants. A noter également que le rapport entre le couple distribué vers l’avant par à l’arrière varie d’un type de véhicule à l’autre ; véhicule typé propulsion ou traction.

Fonction : il améliore l’adhérence en toutes circonstances et plus particulièrement au démarrage ou en courbe ou dans des terrains difficiles. Le système présente l’inconvénient d’augmenter le poids et le prix de la voiture.




Section 4 : LES BOITES DE VITESSES

Boîtes de vitesses automatiques à convertisseur de couple

Tiptronic, Geartronic,..

Principe : Le couple moteur est transmis vers les roues motrices à travers un convertisseur de couple hydraulique et une boîte mécanique. Les changements de rapport sont gérés automatiquement.

Explication technique : Le convertisseur hydraulique permet de faire varier le couple en augmentant le régime moteur sans changer de rapport. Il est composé, en gros, d’une pompe accouplée au moteur projetant de l’huile vers une turbine accouplée aux roues. Les 2 organes peuvent tourner à des vitesses de rotations différentes (appelé glissement) permettant d’amplifier le couple transmis. Le rendement de ce composant n’est pas très élevé : environ 85%. Le convertisseur est accouplé à une boîte de vitesse mécanique (jusqu’à 8 rapports chez Lexus). L’ensemble est contrôlé par une régulation électronique plus ou moins compliquée. Sur les boîtes modernes, le conducteur peut changer manuellement les rapports à partir du levier de vitesse ou par des palettes au volant. De plus, le convertisseur hydraulique peut être bloqué afin d’éviter les pertes dans cet organe lorsque le convertisseur n’est pas nécessaire.

Fonction : Ce type de boîte libère le conducteur de la contrainte des débrayages et des changements de vitesse. Il évite également les à-coups dans la transmission. Elle est considérée en priorité pour son confort de marche.

Boîtes de vitesse automatique robotisées

SMG (BMW), Selespeed (Alfa Roméo), F1 (Ferrari), DSG (VW/Audi)

Principe : il s’agit d’une boîte de vitesse mécanique entièrement automatisée concernant l’embrayage et le changement de rapport de boîte.

Explication technique : aussi appelé séquentiel, ce type de boîte permet de monter ou descendre les rapports séquentiellement. La gestion électronique gère pour le conducteur la séquence débrayage - changement de rapport – embrayage à l’aide de vérins hydrauliques. Sur les boîtes DSG, la partie mécanique est composée de 2 mécanismes distincts (un pour les rapports pairs et un pour les rapports impairs). Le changement de rapport se fait instantanément par basculement d’un arbre à l’autre sans perte de couple et sans à-coup. Toutes ces boîtes robotisées sont équipées d’un mode manuel où le conducteur décide du moment de changement de rapport et d’un mode entièrement automatique.

Fonction : Ces boîtes de vitesse simplifient la conduite en mode manuel et automatique. Contrairement aux boîtes à convertisseur de couple, le rendement est proche de 100% et permet d’exploiter au maximum la puissance du moteur. Elle est donc plutôt montée sur les voitures sportives.

Boîtes de vitesse à variation continue

Multitronic (VW/Audi)

Principe : La boîte contient un dispositif permettant de faire varier le rapport de transmission sur une large plage. Elle peut donc remplacer une boîte mécanique normale.

Explication technique : Système inventé par Daf mais remis au goût du jour, il est composé d’un ensemble de 2 poulies et d’une chaîne. Chaque poulie est constituée de 2 disques qui peuvent s’écarter l’un de l’autre. Ce faisant, la chaîne se rapproche de l’axe de la poulie et est donc entraînée à une vitesse inférieure. De façon inverse, lorsque les disques se rapprochent, la chaîne s’éloigne de l’axe et est entraînée à une vitesse plus importante.

Fonction : Ces boîtes ont l’avantage de fonctionner sur toute la plage des vitesses de la voiture et n’entraînent aucune perte de couple lors du changement de rapport puisqu’il n’y en a pas. La gestion électronique de la boîte permet de maintenir le moteur dans les meilleures conditions de fonctionnement possibles (rendement, puissance, bruit, pollution). Elles sont encore un peu limitées en puissance actuellement. Sur les Multitronic d’Audi, la gestion peut artificiellement simuler un changement de rapport (jusqu’à 7).




Section 5 : LES TECHNOLOGIES LIÉES A LA GESTION DU MOTEUR

Distributions variables

VANOS (BMW), Variocam (Porsche), VTEC (Honda),…

Principe : Ces systèmes permettent de faire varier l’ouverture des soupapes d’admission et d’échappement en hauteur et en durée.

Explication technique : Selon les systèmes, il peut s’agir de retarder ou d’avancer la levée des soupapes afin d’optimiser le remplissage et l’évacuation des gaz brûlés à tous les régimes. D’autres utilisent des profils de cames différentes selon le régime du moteur.

Fonction : Les distributions variables ont pour but de gommer les défauts des moteurs à explosion essence dont le rendement et le couple varie en fonction du régime. De nombreuses marques automobiles planchent actuellement sur des systèmes électromagnétiques qui permettraient un contrôle total de la hauteur et de la durée de la levée des soupapes, au bénéfice d’une disparition des frottements mécaniques dans la distribution et une parfaite optimisation du moteur.

La suralimentation par turbo-compresseur

Principe : cette pompe mécanique montée dans la plupart des moteurs diesel augmente la pression de l’air introduit dans le moteur augmentant ainsi le couple et la puissance du moteur de l’automobile.

Explication technique : les turbo-compresseurs sont composés d’une turbine entraînée par les gaz d’échappement et d’un compresseur monté sur le même arbre comprimant l’air frais avant l’entrée dans le moteur. La plupart des compresseurs sont équipés aujourd’hui d’aubes extérieures mobiles permettant de conserver un bon rendement à des vitesses de rotation de la turbine variables et ainsi une pression de suralimentation élevée sur une plage étendue du régime du moteur. Certains moteurs sont équipés de plusieurs turbo-compresseurs soit en parallèle (chacun alimentant une série de cylindres) soit en série (BMW 535d) (un petit de faible inertie pour les bas régimes et un plus gros pour les hauts régimes pour favoriser une puissance élevée). De plus en plus de moteurs essence sont également suralimentés par des turbo-compresseurs.

Fonction : Les turbo-compresseurs permettent d’obtenir un couple et une puissance élevés d’un moteur beaucoup plus petit au bénéfice d’un excellent rendement. Le couple du moteur est pratiquement constant et maximum sur une large plage de régime moteur favorisant une conduite « coulée », d’excellentes reprises et une consommation réduite.

La suralimentation par compresseur volumétrique

Principe : c’est le même principe que le turbo-compresseur excepté que le compresseur est ici entraîné par le moteur par une courroie.

Explication technique : le type de compresseur est en général différent des turbines des turbo-compresseurs car il tourne à des vitesses largement inférieures. Le fait que le compresseur soit entraîné par le moteur permet une pression de suralimentation plus constante au détriment du rendement puisqu’une partie de la puissance du moteur est absorbée par le compresseur.

Fonction : Même intérêt que les turbo-compresseurs mais avec un rendement moins élevé, ils sont plutôt montés sur des moteurs essence (Mercedes K)

Injection directe – Common Rail

Principe : c’est le fait d’injecter le carburant directement dans la chambre de combustion au moment voulu pour l’explosion dans le cylindre.

Explication technique : les systèmes modernes du type Common Rail conservent le carburant sous pression (jusqu’à 2000 fois la pression atmosphérique) dans un petit réservoir alimentant les différents cylindres. Les injecteurs commandés électro-magnétiquement laissent passer un petit quantité de carburant qui est diffusé dans la chambre de combustion. En jouant sur le nombre et la durée des injections par cycle, ces systèmes ont permis d’améliorer le rendement, limiter le bruit et optimiser la combustion pour les émissions polluantes. A noter que la technique Common Rail est maintenant appliquée aux moteurs essence avec des pressions néanmoins inférieures (quelques centaines de bar).

Fonction : L’injection directe conjuguée aux turbo-compresseurs ont permis un extraordinaire développement des moteurs Diesel en ce qui concerne l’augmentation de puissance et du rendement des moteurs. Ces mêmes progrès sont attendus pour les moteurs essence qui adoptent à présent ces mêmes techniques : moteurs plus petits, turbo et injection directe (VW TFSI par ex).




Section 6 : SECURITE ET COMMUNICATION

eCALL

Disponible chez Mercedes, BMW, Volvo, Peugeot-Citroën, Fiat,…

Principe : c’est un système proposé par la Commission Européenne permettant à la voiture de communiquer automatiquement et rapidement aux services d’urgence un accident.

Explication technique : Le système embarqué comprend différents capteurs détectant une situation d’accident. A l’aide du GPS, il envoie un signal d’urgence vers les services concerné avec la position et des détails concernant le véhicule.

Fonction : le but est de réduire le temps d’intervention des services de secours en leur fournissant des détails sur l’accident et sa localisation exacte. Dans le futur, la standardisation des communications entre véhicules permettra d’avertir les véhicules s’approchant du lieu de l’accident.

Avertisseur de dépassement de ligne

Principe : il avertit un conducteur distrait ou endormi que son véhicule dévie de sa trajectoire.

Explication technique : Des capteurs ou caméra installés dans le pare-choc avant lisent la route et envoie un signal vers le conducteur si celui dépasse la ligne de séparation des voies sans utiliser son clignoteur. Le conducteur est averti par un signal sonore et des vibrations dans le volant

Fonction : ce système permet d’éviter des accidents liés à l’assouplissement des conducteurs au volant.

Vision de nuit

Explication technique : une caméra infrarouge montée sur l’avant du véhicule permet de voir les obstacles ou piétons sur une distance de 150 à 300 m. L’image est en général projetée sur l’intérieur du pare-brise.

Fonction : le système fournit une meilleure vision de nuit dans des conditions difficiles (brouillard, éblouissement dû fait de voitures arrivant en sens inverse,…)


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