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par James Walker, Jr. de scR motorsports

Ailleurs sur ce site web, nous avons discuté (avec des détails douloureux, certains ajouteraient) de l’importance de la polarisation avant-arrière, ou équilibre des freins, et de la façon dont son optimisation peut conduire à une meilleure performance de freinage. Cependant, un facteur critique dans l’établissement de l’équilibre – la valve mécanique de répartition de la pression de freinage – a été laissé de côté dans la discussion. Après tout, on ne peut pas supporter tout ce discours sur le biais de freinage en une seule séance.

Cela dit, nous sommes de retour pour partager les subtilités de la façon dont la pression de freinage est distribuée à l’avant et à l’arrière du véhicule. Plus important encore, nous espérons que vous repartirez avec la compréhension que le remplacement, la modification, ou tout simplement le tripotage de votre valve proportionnelle peut faire plus de mal que de bien. Bien que ce ne soit pas tout à fait de la magie noire, il y a beaucoup d’occasions de jeter le système en désordre sans même le savoir.

En conséquence, nous vous proposons ce rapide coup d’œil sur ces dispositifs et leurs frères et sœurs mécaniques. Une petite quantité de connaissances peut produire des avantages surprenants, dont le moindre n’est pas d’éviter les mauvaises surprises.

Contrôle de la pression du frein arrière

En général, il y a trois façons de traiter la pression du frein arrière : la laisser tranquille, la rendre proportionnelle à la pression du frein avant, ou la contrôler d’une manière qui combine ces deux stratégies.

Stratégie 1 : laisser faire

Si aucun dispositif n’était utilisé pour modifier la pression du frein arrière, alors, comme le montre la figure A, la pression du frein avant et celle du frein arrière seraient toujours égales. Naturellement, c’est la façon la plus simple de traiter le problème, mais pour empêcher le biais arrière dans toutes les conditions, le frein arrière lui-même devrait être absolument minuscule.

Comme vous pouvez l’imaginer, ce n’est pas une solution réaliste et on ne la trouve pas dans le monde réel.

Stratégie 2 : le vrai dosage

Le vrai dosage, tel qu’illustré à la figure B, ferait en sorte que les pressions de frein arrière soient linéairement proportionnelles aux pressions de frein avant dans toutes les conditions. Aussi ironique que cela puisse paraître, les « valves de dosage » ne fournissent pas ce type de contrôle, car elles ne sont pas les dispositifs purement proportionnels que leur nom laisse entendre.

Ce type de régulation de la pression est certainement possible à réaliser, mais il nécessite généralement des maîtres-cylindres en tandem et une tringlerie de réaction réglable, la même configuration que l’on trouve sur presque toutes les voitures de course construites à cet effet aujourd’hui.

Sur les véhicules ainsi équipés, le rapport de dosage est obtenu par une combinaison de la sélection du diamètre du piston du maître-cylindre et du réglage d’une tringlerie de réaction mécanique qui relie les deux maîtres-cylindres. Également connue sous le nom de bias bar, la géométrie de la tringlerie détermine la répartition de la force entre l’avant et l’arrière de la pédale de frein. L’avantage significatif de cette configuration est qu’une barre de biais peut être conçue de telle sorte que le conducteur peut ajuster le rapport de proportionnalité avant-arrière alors qu’il est à la vitesse.

Dans l’exemple illustré ci-dessous, un ajustement de la barre de biais de 0,010 pouces entraîne une augmentation de la force du maître-cylindre d’entrée avant de 125lb à 133lb. Dans le même temps, la force d’entrée du maître-cylindre arrière chute de 125lb à 117lb.

Le contrôle en temps réel du conducteur sur le biais rend les ajustements pour les changements de conditions de piste ou de charge de carburant pratiquement sans effort. La complexité de cette conception la rend très peu pratique pour une utilisation dans la rue, mais sur piste, elle ne peut tout simplement pas être battue pour la facilité de réglage.

Combinaison de stratégies – La valve proportionnelle mal nommée

Les valves proportionnelles conventionnelles devraient vraiment être appelées « régulateurs de force de freinage » ou « valves de régulation de la pression de freinage ». Bien que leur nom puisse impliquer une véritable commande proportionnelle, en réalité, elles fournissent une combinaison de la commande trouvée dans les figures A et B.

Jusqu’à certaines pressions, ces valves permettent une pression égale aux freins avant et arrière (à la figure A). Cependant, une fois qu’un point de pression prédéfini est atteint (600 psi dans l’exemple), la pression du frein arrière continue à augmenter, mais à un rythme (ou une pente) plus lent que la pression du frein avant. La figure C nous montre cela assez clairement.

En regardant les diagrammes, on peut voir qu’il est possible de concevoir à la fois un système de type B et un système de type C qui donnent finalement le même équilibre de freinage au point de décélération maximale. (Notez que les figures B et C génèrent toutes deux 950 psi de pression dans la conduite de frein arrière lorsque la pression dans la conduite de frein avant est à 2000 psi.)

Cependant, on peut aussi voir que les systèmes de type C – ceux qui utilisent des valves de dosage – peuvent nous rapprocher de l’équilibre optimal à des niveaux de décélération plus faibles. Cet avantage est relativement insignifiant dans une application de course, car le véhicule fonctionne toujours à des décélérations maximales, mais il est d’un grand avantage dans la rue.

En d’autres termes, la valve de proportionnement nous permet de rouler en ville dans des conditions d’équilibre de freinage optimisé (bon pour la durée de vie des plaquettes de frein avant), mais aussi de tout contrôler lorsque nous avons besoin d’un freinage maximal (bon pour la stabilité).

En raison de leur taille compacte et de leur coût relativement faible, ces dispositifs peuvent être trouvés sur presque tous les véhicules qui nécessitent une réduction de la pression de freinage arrière pour obtenir un équilibre optimal des freins. Les voitures particulières typiques et les voitures de course de série entrent parfaitement dans cette catégorie.

Vannes proportionnelles à détection de hauteur

Les vannes proportionnelles de certains véhicules vont plus loin, car le point de genou sur le graphique peut varier en fonction de la quantité de poids sur l’essieu arrière. Effectivement, lorsque le poids de l’essieu arrière augmente, une liaison entre l’essieu et la carrosserie est comprimée. Cette liaison agit sur une came à l’intérieur de la soupape proportionnelle qui augmente la précharge du ressort de la soupape proportionnelle. Le résultat final est qu’un freinage arrière plus important (biais) est autorisé à mesure que le poids est ajouté à l’essieu arrière, ce qui permet de tirer parti de la traction accrue désormais disponible au niveau des pneus arrière. La figure D illustre cette relation assez clairement.

Alors, peut-on régler la valve de proportionnement ?

Croyez-le ou non, dans presque tous les cas, les valves OEM sont bien adaptées au système de freinage d’origine et ne devraient pas être altérées, car il n’y a pas de pièces à l’intérieur qui peuvent être modifiées par des propriétaires ambitieux. Malheureusement, certaines sont réglables de l’extérieur, donc la tentation de bricoler est juste là devant nous !

Un point à méditer est que parce qu’elles sont un dispositif mécanique, les valves de proportionnement doivent être conçues comme un meilleur compromis pour une utilisation dans toutes les conditions. Les scénarios de véhicules à haute vitesse, à basse vitesse, à pleine charge et à vide doivent tous être évalués et pris en compte dans la conception de la valve de dosage.

Bien sûr, si vous avez modifié votre véhicule d’une manière qui a un impact sur le biais avant-arrière, vous pourriez vous retrouver dans le champ gauche ! Comme un rafraîchissement de notre article sur le biais, nous allons mettre en avant à nouveau les modifications qui peuvent influencer le biais avant-arrière.

Facteurs qui vont augmenter le biais avant :

• Augmentation du diamètre du rotor avant
• Augmentation du coefficient de friction des plaquettes de frein avant
• Augmentation du ou des diamètres des pistons d’étrier avant
• Augmentation du diamètre du rotor arrière
• Augmentation du coefficient de friction des plaquettes de frein arrière
• Augmentation du ou des diamètres des pistons d’étrier arrière
• Abaissement du centre de gravité (c’est-à-dire.c’est-à-dire véhicule abaissé)
• Plus de poids sur l’essieu arrière (c’est-à-dire véhicule chargé)
• Moins de poids sur l’essieu avant
• Pneus moins collants (limite de décélération plus basse)

Facteurs qui augmenteront le biais arrière :

• Augmentation du diamètre du rotor arrière
• Augmentation du coefficient de friction de la plaquette de frein arrière
• Augmentation du diamètre du ou des pistons de l’étrier arrière
• Augmentation du diamètre du rotor avant
• Augmentation du coefficient de friction de la plaquette de frein avant
• Augmentation du diamètre du ou des pistons de l’étrier avant
• Centre de gravité plus élevé (c’est-à-dire véhicule surélevé)
• .c’est-à-dire véhicule surélevé)
• Moins de poids sur l’essieu arrière (c’est-à-dire non chargé)
• Plus de poids sur l’essieu avant
• Pneus plus collants (limite de décélération plus élevée)

Modifications de proportionnement

Nous pourrions commencer cette section en affirmant clairement que vous ne devez pas modifier votre soupape de proportionnement. Mais, quel plaisir ce serait ? Très sérieusement, apporter des modifications à la valve de proportionnement pour affecter la polarisation des freins devrait être laissé à ceux qui ont les outils et les appareils de mesure appropriés, mais si vous avez modifié votre véhicule au-delà de toute reconnaissance, cela peut être votre seule solution pour restaurer un sens de polarisation approprié à votre système de freinage.

Nous allons commencer ici avec trois des règles les plus fondamentales concernant l’installation et la sélection de la valve de proportionnement.

1. Si vous avez le besoin profondément ancré d’installer votre propre soupape de proportionnement réglable, sachez qu’elles ne doivent JAMAIS être installées si l’unité d’usine est encore en place. Les soupapes de proportionnement en série les unes avec les autres peuvent faire des choses méchantes et imprévisibles!

2. Si vous avez le besoin profondément enraciné d’installer votre propre soupape de proportionnement réglable, sachez qu’elles ne devraient JAMAIS être installées en ligne avec les freins avant. L’effet serait de rendre votre véhicule en biais arrière avant que vous puissiez dire « survirage terminal ». La pression de la conduite de frein avant devrait toujours être laissée seule – seules les pressions arrière devraient être considérées pour le dosage.

3. Dans tous les cas, l’équilibre de base du système de freinage doit être proche de l’optimisation pour commencer. C’est la seule façon dont une valve de proportionnement peut être efficacement utilisée. Vous ne devriez jamais supposer que le simple ajout d’une soupape de proportionnement réglera toutes les conditions de biais arrière, car même les meilleures soupapes de proportionnement doivent être bien adaptées au véhicule cible.

Sélection de la soupape de proportionnement

Sélectionner la bonne soupape de proportionnement réglable pour votre véhicule implique non seulement de sélectionner le point approprié auquel la limitation de la pente commence (le point de genou), mais aussi de sélectionner le taux approprié auquel la pression de la conduite de frein arrière augmente après ce point (la pente). Presque toutes les valves proportionnelles réglables disponibles sur le marché aujourd’hui ont un point d’inflexion réglable (le point auquel la pression de la conduite de frein arrière commence à être contrôlée), mais une pente fixe (le taux auquel elle augmente au-delà du point d’inflexion). Bien qu’un seul paramètre soit réglable, les deux sont essentiels à la performance du système. Notez que dans la figure E, les deux courbes ont le même point de genou, mais les pentes varient considérablement.

Alors, comment choisir le bon point de genou et la bonne pente ? Sans les ressources de test et de mesure d’un grand constructeur automobile, il est presque impossible de le dire. Bien sûr, vous pourriez faire des essais et des erreurs pour trouver une solution qui vous semble appropriée, mais sans essais dans toutes les conditions de charge, de vitesse et de route, il pourrait y avoir une condition de fonctionnement qui n’attend que de vous mordre.

En bref, si vous vous surprenez à penser : « Je me demande comment je choisirais la bonne valve de dosage pour ma voiture ? », vous ne devriez probablement pas la changer vous-même.

Dosage proportionnel électronique : No Tampering Allowed

Comme un petit aparté à la valve de proportionnement mécanique discutée ici, il y a un mouvement en cours pour remplacer la fonction de la valve de proportionnement avec le matériel exécutant la fonction ABS. Bien que ce ne soit pas encore la norme, la plupart des voitures de performance haut de gamme ont déjà cette fonction en équipement standard et on peut prédire avec une certitude raisonnable que la tendance va se poursuivre.

Sur la base des informations recueillies par les quatre capteurs de vitesse de roue de l’ABS, les algorithmes de proportionnement arrière dynamique (DRP) ou de répartition électronique de la force de freinage (EBD) calculent le rapport de glissement avant-arrière des quatre pneus. Ensuite, compte tenu de seuils et de paramètres prédéfinis, le matériel ABS peut intervenir et modifier automatiquement la pression de freinage allant aux roues arrière.

Parce que le DRP et l’EBD sont basés sur le patinage réel des roues et non sur la pression de la conduite de freinage, ce type de proportionnement arrière est plus flexible et s’adapte aux modifications que l’on peut apporter à son véhicule. Il est également moins coûteux, car l’équipementier peut maintenant retirer la valve de proportionnement mécanique du véhicule et remplacer sa fonction par un autre matériel déjà à bord.

Naturellement, l’équipementier ne veut pas que les propriétaires bricolent leur proportionnement avant-arrière et, par conséquent, il n’existe aucun moyen pour le passionné de reprogrammer le DRP ou l’EBD selon ses désirs. Bien sûr, si le biais d’origine avant-arrière du véhicule est intact en premier lieu, il n’y a pas besoin de reprogrammer de toute façon.

Planifier judicieusement

En résumé, il y a plus à la valve de proportionnement que ce que l’on voit. Vous devez tout faire pour planifier et sélectionner avec soin vos modifications de freins afin de pouvoir conserver et récolter les avantages de la valve de proportionnement de série. En d’autres termes, faites attention à (et ne vous éloignez pas trop de) la polarisation d’usine en premier lieu et vous aurez une longueur d’avance.

Si, pour d’autres raisons, vous êtes obligé de mettre au rebut le stock et de le remplacer par une unité du marché secondaire, sachez que la sélection et le réglage ne sont pas pour les non-initiés. Bien qu’il y ait plus d’une façon d’obtenir un équilibre optimal au point de décélération maximale, sans la bonne quantité de savoir-faire, vous pourriez faire des compromis dans des conditions de freinage partiel qui n’étaient pas présentes avec le matériel d’usine.

Encore, rappelez-vous que le simple ajout ou remplacement d’une soupape de proportionnement peut ne pas être suffisant pour remédier aux scénarios de biais du panier. Une bonne planification et une conception en amont devraient garantir que le biais de base du véhicule est approprié dès le départ, permettant à la valve de proportionnement d’être utilisée correctement comme un dispositif de réglage fin.

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