Présentation
Le cylindre de frein est un logement circulaire partagé au milieu par une membrane souple. La pression de l’air contre la membrane l’éloigne de la pression, de qui entraîne la tige de poussée vers l’extérieur et contre le régleur de jeu.
La force exercée par ce mouvement dépend de la pression de l’air et de la taille de la membrane. Toute fuite dans la membrane laisse l’air s’échapper, ce qui rend le cylindre de frein moins efficace. Si la membrane est complètement déchirée, les freins ne fonctionnent plus.
L ’air comprimé qui arrive par l’orifice d’admission exerce une pression contre la membrane et la biellette. Celle-ci est fixée à un levier en bras de manivelle, appelé régleur de jeu, au moyen d’une chape et d’un axe.
Le déplacement longitudinal de la biellette sous l’effet de la pression exercée dans le cylindre de frein est transformé en mouvement rotatif de l’arbre à cames qui commande les mâchoires et les cames en S.
La membrane et la biellette reprennent la position de repos sous l’effet du ressort de rappel logé dans le cylindre de frein lorsque l’air comprimé est évacué.
Comme son nom l’indique, le régleur de jeu permet aussi de réduire le débattement qui se crée dans la timonerie, entre la biellette et les mâchoires de frein.
Cette défaillance est provoquée par l’usure des garnitures de frein. Si les régleurs ne sont pas convenablement ajustés dans les limites établies, il y a risque de détérioration du rendement des freins et d’augmentation du temps de réaction.
Ainsi, si le jeu devient excessif, la membrane risque de toucher le fond du cylindre, ce qui peut se traduire par une perte complète du freinage sur la roue en question.
Le schéma en haut illustre la vis sans fin de deux types de régleurs de jeu manuels standard. Lorsque les freins sont serrés à fond, l’angle formé par la biellette et le bras du régleur ne doit pas être supérieur à 90° (angle droit).
Les cylindres de frein et les régleurs de jeu (frein serré)
Sur les régleurs manuels, il faut tourner la vis sans fin jusqu’à ce que les garnitures touchent les tambours, puis la desserrer, en général de 1/4 à 1/2 tour.
Le réglage est maintenu par un dispositif de verrouillage, qui peut être un collier à ressort placé sur la tête du boulon de réglage, qu’il faut enfoncer quand la clé est insérée sur la tête.
On parle alors d’un régleur de jeu à verrouillage. Sur certains régleurs, c’est une bille d’arrêt interne à ressort qui bloque le réglage en place. Cette dernière doit être déposée avant d’effectuer tout réglage. Plus le conducteur vérifie le « jeu » souvent, moins il risque que les freins ne lâchent. Il est rare que les véhicules « perdent » leurs freins à cause d’un manque d’air; le plus souvent, un tel accident est causé par un problème de réglage.
Régleur de jeu automatique
Certains systèmes sont dotés de régleurs de jeu automatiques qui se règlent automatiquement de façon à compenser, dans la plupart des cas, l’usure des garnitures de frein et à maintenir ainsi le jeu adéquat entre les garnitures et le tambour. Il faut régulièrement examiner les régleurs automatiques pour vérifier le réglage.
Il existe plusieurs marques et modèles de régleurs de jeu automatiques sur le marché. Certains régleurs sont sensibles à la course de la biellette alors que d’autres contrôlent plutôt le débattement entre le tambour et les mâchoires du frein. Dans le premier cas, le régleur ajustera la course lorsqu’elle dépasse les normes adéquates. Dans le deuxième cas, le régleur maintiendra un niveau de jeu adéquat entre le tambour et les mâchoires du frein.
Certains modèles de régleurs de jeu peuvent diminuer ou augmenter le jeu lorsqu’il y a surréglage du frein. Même si le véhicule est équipé de régleurs de jeu automatiques, il ne faut pas tenir pour acquis que les freins demeureront toujours bien réglés. Un tel système n’est jamais à l’épreuve de toute défaillance. Il existe un nombre de facteurs qui pourraient empêcher le régleur de jeu de maintenir un jeu adéquat.
Il pourrait s’agir d’une mauvaise installation, d’un entretien inadéquat, d’une fixation déformée, de coussinets d’arbre à cames usés ou de biellettes pliées. Même une inspection visuelle inadéquate pourrait entraîner des défaillances qui ne sont pas reliées au fonctionnement du régleur de jeu.
Il se peut que le régleur de jeu n’arrive pas à maintenir le réglage du frein, surtout si ce dernier a fonctionné pendant une longue période de temps. Les deux problèmes les plus fréquents sont l’usure excessive précoce et la contamination interne.
Plus un régleur de frein a servi, plus les composantes servant à ajuster le réglage s’usent. Par conséquent, la garniture du frein devra se déplacer plus loin pour toucher le tambour
et, faute de vérification, le frein pourrait se dérégler.
Même une quantité minime d’eau aspirée dans le mécanisme d’un régleur de jeu automatique peut entraîner de la corrosion. En hiver, les éléments détecteurs gèleront et nuiront au réglage. De plus, dans certaines conditions, le régleur de jeu automatique ne réussira pas à diminuer ou à augmenter le jeu, ce qui pourrait causer un surréglage du frein qui le ferait traîner.
Le schéma illustre le mécanisme de frein qui équipe les essieux arrière de camion et les essieux de remorque. Sur l’essieu avant, le cylindre de frein et le régleur de jeu sont montés sur la plaque de support pour permettre aux roues directrices de pivoter.
Lorsque l’arbre à cames de frein pivote, la came en S agit sur les mâchoires et les garnitures de frein et les applique contre le tambour. Le frottement des garnitures contre le tambour se traduit par un dégagement de chaleur.
La quantité de chaleur qu’un tambour peut absorber et dégager dans l’atmosphère est fonction de son épaisseur. Les tambours dont l’épaisseur a été réduite sous l’effet de l’usure risquent de s’échauffer trop rapidement.
Par ailleurs, les freins peuvent perdre leur efficacité et leur fiabilité et rendre le véhicule dangereux si le tambour est déformé, si le ressort de rappel est affaibli, si les garnitures sont de mauvaise qualité, s’il y a un mauvais réglage, ou encore de la graisse ou des impuretés sur les garnitures. Il ne faut pas usiner ou user les tambours au-delà des limites prescrites par les fabricants.
