FR3100506A1 - Installation de mesure de particules générées par un dispositif de freinage pendant des freinages - Google Patents
Installation de mesure de particules générées par un dispositif de freinage pendant des freinages Download PDFInfo
- Publication number
- FR3100506A1 FR3100506A1 FR1909880A FR1909880A FR3100506A1 FR 3100506 A1 FR3100506 A1 FR 3100506A1 FR 1909880 A FR1909880 A FR 1909880A FR 1909880 A FR1909880 A FR 1909880A FR 3100506 A1 FR3100506 A1 FR 3100506A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- enclosure
- braking
- diameters
- liquid
- installation according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims abstract description 50
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 47
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 31
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- 208000024172 Cardiovascular disease Diseases 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011960 computer-aided design Methods 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007794 irritation Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 210000002345 respiratory system Anatomy 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
- B60T17/02—Arrangements of pumps or compressors, or control devices therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
- B60T17/18—Safety devices; Monitoring
- B60T17/22—Devices for monitoring or checking brake systems; Signal devices
- B60T17/221—Procedure or apparatus for checking or keeping in a correct functioning condition of brake systems
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D65/00—Parts or details
- F16D65/0031—Devices for retaining friction material debris, e.g. dust collectors or filters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N2015/0042—Investigating dispersion of solids
- G01N2015/0046—Investigating dispersion of solids in gas, e.g. smoke
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Une installation de mesure (IM) comprend : - une enceinte (EE) étanche, logeant un dispositif de freinage (DF1) comprenant des première (P1) et seconde (P2) parties fixe et mobile et coopérant lors d’un freinage pour ralentir la rotation de l’une par rapport à l’autre, communiquant avec un dispositif d’alimentation en liquide (DAL), et équipée d’un mécanisme d’ouverture/fermeture (MOF), - des premier (M1) et second (M2) moteurs entraînant en rotation les seconde partie (P2) et enceinte (EE), - un dispositif (DF2) de filtration de particules, - un dispositif de contrôle (DC) faisant fonctionner les premier moteur (M1) et première partie (P1) pendant N freinages, puis les dispositif d’alimentation en liquide (DAL) et second moteur (M2) pendant un mélange de particules générées par le dispositif de freinage (DF1) et de liquide introduit dans l’enceinte (EE), puis le mécanisme d’ouverture/fermeture (MOF) pour alimenter le dispositif de filtration (DF2). Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1
Description
Domaine technique de l’invention
L’invention concerne les dispositifs de freinage qui sont destinés à être associés à des équipements rotatifs afin de freiner leur rotation, et plus précisément la mesure des particules générées par de tels dispositifs de freinage en fonctionnement.
Etat de la technique
Certains systèmes, comme par exemple certains véhicules, éventuellement de type automobile, comprennent au moins un équipement rotatif, comme par exemple une roue, auquel est associé un dispositif de freinage chargé de freiner sa rotation de façon contrôlée. Ce dispositif de freinage comprend à cet effet des première et seconde parties respectivement fixe et mobile et coopérant ensemble lors d’un freinage pour ralentir la rotation de l’une par rapport à l’autre.
Par exemple, lorsque le dispositif de freinage est un frein à disque, sa seconde partie constitue un disque qui est solidarisé fixement à un élément rotatif et donc entraîné en rotation par rapport à sa première partie qui comprend alors un étrier fixe équipé de garnitures de frein et d’un piston contrôlé par un circuit de liquide de frein. En variante, lorsque le dispositif de freinage est un frein à tambour, sa seconde partie constitue un tambour qui est solidarisé fixement à un élément rotatif et donc entraîné en rotation par rapport à sa première partie qui comprend alors un plateau fixe équipé de segments munis chacun d’une garniture de freinage et déplaçables via une commande mécanique ou hydraulique.
Dans le cas d’un frein à disque, le déplacement du piston provoque le plaquage des garnitures de frein contre le disque en rotation, ce qui provoque une friction qui induit le freinage.
Dans le cas d’un frein à tambour, le déplacement des segments provoque le plaquage des garnitures de frein contre le tambour en rotation, ce qui provoque une friction qui induit le freinage.
Comme le sait l’homme de l’art, ces frictions produisent des particules (extraites des garnitures de freinage (ou plaquettes de frein)) qui sont rejetées à l’extérieur des dispositifs de freinage, en particulier lorsqu’ils sont soumis à (ou balayés par) un flux d’air.
La quantité de particules générées par les garnitures de freinage (ou plaquettes de frein) varie en fonction des types respectifs de ces dernières. Ainsi, celles qui sont dites « faiblement métalliques » ou « à moitié chargées en métal » ont un pouvoir abrasif important permettant un frottement élevé et une tenue à haute température élevée, mais sont bruyantes, tandis que celles qui sont dites « organiques sans amiante » font peu de bruit et s’usent moins que les autres, mais ont un moindre pouvoir abrasif à haute température.
Ces particules sont nocives pour l’organisme, et notamment susceptibles de provoquer une irritation des voies respiratoires et certaines maladies cardio-vasculaires. Par conséquent, il existe un réel besoin de quantifier précisément la quantité de particules générées par les dispositifs de freinage, et si possible les intervalles de diamètres auxquels appartiennent les diamètres de ces particules.
Il a été proposé, notamment dans le document brevet WO-A1 2018/202421, une installation destinée à mesurer et détecter des particules générées par un dispositif de freinage placé dans une enceinte. Cette installation comprend un dispositif communiquant avec l’enceinte afin d’injecter dedans un flux d’air et transférant par aspiration les particules présentes dans cette enceinte vers un dispositif de mesure. Cette installation n’offre pas des résultats suffisamment précis et suffisamment reproductibles, notamment du fait que de nombreuses particules ne peuvent pas être aspirées hors de l’enceinte car elles se sont déposées dans des recoins du dispositif de freinage en raison de la complexité de sa forme et/ou demeurent plaquées contre les parois internes de l’enceinte ou du dispositif de freinage par effet électrostatique.
L’invention a donc notamment pour but d’améliorer la situation.
Présentation de l’invention
Elle propose notamment à cet effet une installation de mesure destinée à effectuer des mesures pour un dispositif de freinage comprenant des première et seconde parties respectivement fixe et mobile et coopérant ensemble lors d’un freinage pour ralentir la rotation de l’une par rapport à l’autre.
Cette installation de mesure se caractérise par le fait qu’elle comprend :
- une enceinte étanche, logeant le dispositif de freinage, communiquant avec un dispositif d’alimentation en liquide, et comprenant une sortie équipée d’un mécanisme d’ouverture/fermeture,
- des premier et second moteurs entraînant en rotation respectivement la seconde partie et l’enceinte et solidarisés fixement à un bâti,
- un dispositif de filtration filtrant des particules en fonction de leurs diamètres, et
- un dispositif de contrôle faisant fonctionner le premier moteur et la première partie pendant N freinages successifs, avec N ≥ 2, puis faisant fonctionner le dispositif d’alimentation en liquide et le second moteur pendant un mélange de particules générées par le dispositif de freinage lors des N freinages et de liquide introduit dans l’enceinte, puis faisant fonctionner le mécanisme d’ouverture/fermeture pour alimenter le dispositif de filtration en vidant l’enceinte.
Grâce à l’invention, on dispose désormais de résultats précis et reproductibles du fait que la quasi-totalité des particules générées dans l’enceinte peuvent être mélangées au liquide.
L’installation de mesure selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment :
- elle peut comprendre un dispositif d’alimentation en air communiquant de façon contrôlée avec l’enceinte afin de l’alimenter avec un flux d’air. Dans ce cas, le dispositif de contrôle fait fonctionner le dispositif d’alimentation en air pendant les N freinages afin que le dispositif de freinage reçoive ce flux d’air ;
- elle peut comprendre un premier conduit couplant l’enceinte au dispositif d’alimentation en air et un second conduit couplant l’enceinte au dispositif d’alimentation en air afin de permettre une circulation de l’air dans l’enceinte et via ces premier et second conduits. Dans ce cas, le dispositif d’alimentation en liquide peut être couplé au second conduit afin d’alimenter en liquide l’enceinte ;
- son dispositif de filtration peut filtrer les particules générées et mélangées au liquide introduit en fonction d’une appartenance de leurs diamètres à au moins deux intervalles de diamètres différents ;
- son dispositif de filtration peut filtrer les particules générées et mélangées au liquide introduit en fonction d’une appartenance de leurs diamètres à trois intervalles de diamètres différents ;
- les intervalles de diamètres peuvent être choisis parmi un premier intervalle de diamètres compris entre 2,5 µm et 10 µm, un deuxième intervalle de diamètres compris entre 0,1 µm et 2,49 µm, et un troisième intervalle de diamètres compris entre 0,001 µm et 0,09 µm ;
- son dispositif de filtration peut comprendre une sortie pour évacuer le liquide une fois les particules filtrées ;
- son premier moteur peut être propre à entraîner en rotation une seconde partie constituant un disque par rapport à une première partie comprenant un étrier équipé de garnitures de frein et d’un piston contrôlé par un circuit de liquide de frein traversant l’enceinte et contrôlé par le dispositif de contrôle pendant les N freinages ;
- en variante, son premier moteur peut être propre à entraîner en rotation une seconde partie constituant un tambour par rapport à une première partie comprenant un plateau équipé de segments munis chacun d’une garniture de freinage et déplaçables via une commande mécanique ou hydraulique traversant l’enceinte et contrôlée par le dispositif de contrôle pendant les N freinages ;
- le dispositif de freinage peut être destiné à équiper un train d’un véhicule, éventuellement de type automobile.
Brève description des figures
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et du dessin annexé (obtenu en CAO/DAO (« Conception Assistée par Ordinateur/Dessin Assisté par Ordinateur »), d’où certains niveaux de gris), sur lequel :
Description détaillée de l’invention
L’invention a notamment pour but de proposer une installation de mesure IM destinée à effectuer des mesures de particules générées par des dispositifs de freinage DF2 en fonctionnement.
Dans ce qui suit, on considère, à titre d’exemple non limitatif, que les dispositifs de freinage DF2 (objets des mesures) sont destinés à équiper des véhicules de type automobile, comme par exemple des voitures. Mais l’invention n’est pas limitée à cette application. Elle concerne en effet tout système comprenant au moins un équipement rotatif, comme par exemple une roue, auquel doit être associé un dispositif de freinage chargé de freiner sa rotation de façon contrôlée. Par conséquent, l’invention concerne par exemple les véhicules terrestres, et notamment les véhicules utilitaires, les motocyclettes, les vélos, les minibus, les cars, les camions, les engins de voirie, les engins de chantier et les véhicules agricoles.
Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d’exemple non limitatif, que les dispositifs de freinage DF2 (objets des mesures) sont destinés à être associés à des équipements rotatifs constituant des roues de trains de véhicules (ici automobile). Mais cela n’est pas obligatoire. En effet, ils peuvent être associés à n’importe quel équipement rotatif dont la rotation doit être freinée de façon contrôlée.
On a schématiquement représenté sur la figure 1 un exemple de réalisation d’une installation de mesure IM selon l’invention.
Comme illustré sur la figure 1, une installation de mesure IM, selon l’invention, comprend au moins une enceinte EE, un dispositif d’alimentation en liquide DAL, un mécanisme d’ouverture/fermeture MOF, des premier M1 et second M2 moteurs, un bâti BI, un dispositif de filtration DF2, et un dispositif de contrôle DC.
L’enceinte EE est étanche à l’air et aux liquides, et est agencée de manière à loger un dispositif de freinage DF1 devant faire l’objet de mesures. De plus, elle comprend une sortie S1 qui est équipée du mécanisme d’ouverture/fermeture MOF. Ce dernier (MOF) peut, par exemple, être une électrovanne. Cela permet, en effet, de piloter l’ouverture pour libérer le liquide pollué quand un cycle est terminé.
Le mécanisme d’ouverture/fermeture MOF a au moins un état ouvert et un état fermé contrôlés par le dispositif de contrôle DC. Dans l’état ouvert, le mécanisme d’ouverture/fermeture MOF permet une communication entre l’enceinte EE et le dispositif de filtration DF2. Dans l’état fermé, le mécanisme d’ouverture/fermeture MOF interdit la communication entre l’enceinte EE et le dispositif de filtration DF2.
Le dispositif de freinage DF1, logé dans l’enceinte EE, comprend des première P1 et seconde P2 parties coopérant ensemble lors d’un freinage pour ralentir la rotation de l’une (P2) par rapport à l’autre (P1).
La première partie P1 est fixe. Lorsqu’elle doit être associée à une roue d’un train d’un véhicule, elle est solidarisée fixement à une partie fixe de ce train.
La seconde partie P2 est mobile. Lorsqu’elle doit être associée à une roue d’un train d’un véhicule, elle est solidarisée fixement à la jante de cette roue.
Par exemple, lorsque le dispositif de freinage DF2 est un frein à disque, comme illustré non limitativement sur la figure 1, sa seconde partie P2 constitue un disque qui est solidarisé fixement à un élément rotatif (ici une roue) et donc entraîné en rotation par rapport à sa première partie P1 qui comprend un étrier fixe équipé de garnitures de frein et d’un piston contrôlé par un circuit de liquide de frein. Le déplacement du piston provoque le plaquage des garnitures de frein contre le disque en rotation, ce qui provoque une friction qui induit le freinage.
Egalement par exemple, lorsque le dispositif de freinage DF2 est un frein à tambour, sa seconde partie P2 constitue un tambour qui est solidarisé fixement à un élément rotatif (ici une roue) et donc entraîné en rotation par rapport à sa première partie P1 qui comprend un plateau fixe équipé de segments munis chacun d’une garniture de freinage et déplaçables via une commande mécanique ou hydraulique. Le déplacement des segments (généralement deux) provoque le plaquage des garnitures de frein contre le tambour en rotation, ce qui provoque une friction qui induit le freinage.
Le dispositif d’alimentation en liquide DAL communique avec l’enceinte EE via une première ouverture de cette dernière (EE). Il est agencé de manière à alimenter en liquide l’enceinte EE lorsque le dispositif de contrôle DC le demande. A cet effet, il peut, par exemple, comprendre un réservoir de liquide associé à une pompe, de préférence de type électrique, et éventuellement à une électrovanne. Le fonctionnement de la pompe et de l’éventuelle électrovanne est contrôlé par le dispositif de contrôle DC. Le liquide peut, par exemple, être de l’eau, éventuellement avec un additif (par exemple de type dégraissant) pour faciliter la collecte des particules.
Le premier moteur M1 est agencé de manière à entraîner en rotation la seconde partie P2 du dispositif de freinage DF2, lorsque le dispositif de contrôle DC le demande. Par exemple, ce premier moteur M1 est de type électrique (et dans ce cas il est alimenté en courant électrique). Il comprend un axe de rotation qu’il entraîne en rotation et qui est temporairement solidarisé fixement, directement ou indirectement, à la seconde partie P2. Par ailleurs, ce premier moteur M1 est solidarisé fixement au bâti BI.
Par exemple, lorsque le dispositif de freinage DF2 est un frein à disque, sa seconde partie P2 constitue un disque qui est entraîné en rotation par le premier moteur M1 dans l’enceinte EE fixe (la seconde partie P2 (étrier avec garnitures de frein et piston) étant fixe dans l’enceinte EE). Egalement par exemple, lorsque le dispositif de freinage DF2 est un frein à tambour, sa seconde partie P2 constitue un tambour qui est entraîné en rotation par le premier moteur M1 dans l’enceinte EE fixe (la seconde partie P2 (plateau avec segments et garnitures de freinage) étant fixe dans l’enceinte EE).
Le second moteur M2 est agencé de manière à entraîner en rotation l’enceinte EE, lorsque le dispositif de contrôle DC le demande. Par exemple, ce second moteur M2 est de type électrique (et dans ce cas il est alimenté en courant électrique). Il comprend un axe de rotation qu’il entraîne en rotation et qui est solidarisé fixement, directement ou indirectement, à l’enceinte EE. Par ailleurs, ce second moteur M2 est solidarisé fixement au bâti BI. On notera, comme illustré non limitativement sur la figure 1, que l’on peut éventuellement intercaler un motoréducteur entre l’enceinte EE et le second moteur M2 afin de disposer d’une démultiplication.
Dans l’exemple illustré non limitativement sur la figure 1, le bâti BI comprend un pied PB destiné à être solidarisé fixement (par exemple verticalement) sur une surface, par exemple un plancher d’un bâtiment, et deux bras BB1 et BB2 solidarisés fixement au pied PB et auxquels sont respectivement solidarisés fixement les premier M1 et second M2 moteurs de façon opposés (c’est-à-dire l’un en face de l’autre afin que leurs axes de rotation soient confondus).
Le dispositif de filtration DF2 est agencé de manière à filtrer des particules, générées dans l’enceinte EE par le dispositif de freinage DF1 lors de freinages, en fonction de leurs diamètres. Dans l’exemple illustré non limitativement sur la figure 1, il est solidarisé fixement (de préférence temporairement) sur une surface placée sous l’enceinte EE et plus précisément sous sa sortie S1, afin de pouvoir recevoir son contenu (hormis le dispositif de freinage DF1). Mais dans une variante il pourrait être solidarisé fixement (de préférence temporairement) au bâti BI (par exemple au socle de son pied PB).
Le dispositif de contrôle DC est tout d’abord agencé de manière à faire fonctionner le premier moteur M1 et la première partie P1 pendant N freinages successifs, avec N ≥ 2. Par exemple, N peut être égal à dix, ou cinquante, ou encore cent, voire plus encore. Le fonctionnement du premier moteur M1 est destiné à provoquer l’entraînement en rotation de la seconde partie P2, comme si son potentiel équipement rotatif (ici une roue à laquelle elle est destinée à être solidarisée fixement) tournait réellement. Chacun des N fonctionnements de la première partie P1 est destiné à ralentir (voire arrêter) la rotation de la seconde partie P2 (provoquée par le premier moteur M1).
Le dispositif de contrôle DC est ensuite agencé de manière à faire fonctionner le dispositif d’alimentation en liquide DAL et le second moteur M2 pendant un mélange des particules générées par le dispositif de freinage DF1 lors des N freinages et du liquide introduit dans l’enceinte EE. Le fonctionnement du dispositif d’alimentation en liquide DAL est destiné à introduire une quantité prédéfinie de liquide dans l’enceinte EE. Le fonctionnement du second moteur M2 est destiné à provoquer l’entraînement en rotation de l’enceinte EE, afin de provoquer le mélange des particules générées et du liquide introduit. On notera que l’on peut soit introduire le liquide dans l’enceinte EE, puis entraîner en rotation l’enceinte EE, soit introduire le liquide dans l’enceinte EE en même temps que l’on entraîne en rotation l’enceinte EE.
L’objectif de cet entraînement en rotation de l’enceinte EE est de permettre au liquide d’aller partout dans l’enceinte (et notamment sur la face interne de ses parois) et sur le dispositif de freinage DF1 afin de se mélanger aux particules qui ont été générées (si possible toutes), y compris après avoir décollé celles qui sont plaquées contre une surface. Une fois que l’on considère que les particules ont été suffisamment mélangées au liquide, le dispositif de contrôle DC ordonne au second moteur M2 d’arrêter de fonctionner pour que l’enceinte s’immobilise rapidement avec sa sortie S1 placée au-dessus du dispositif de filtration DF2.
Le dispositif de contrôle DC est enfin agencé de manière à faire fonctionner le mécanisme d’ouverture/fermeture MOF pour alimenter le dispositif de filtration DF2 en vidant l’enceinte EE.
On comprendra qu’une fois le mécanisme d’ouverture/fermeture MOF placé dans son état ouvert, le mélange de liquide et de particules peut sortir de l’enceinte EE par sa sortie S1, préalablement placée au-dessus du dispositif de filtration DF2, en vue d’être filtré par ce dernier (DF2).
Ainsi, on dispose de résultats précis et reproductibles, car la quasi-totalité des particules générées dans l’enceinte EE peuvent être mélangées au liquide. De plus, la génération de particules par chaque type de dispositif de freinage DF1 peut désormais être facilement et rapidement analysée, afin de retenir celui qui génère le moins de particules ou de décider de modifications de nature à réduire la génération de particules.
On notera, comme illustré non limitativement sur la figure 1, que l’installation de mesure IM peut comprendre un dispositif d’alimentation en air DAA qui communique de façon contrôlée avec l’enceinte EE afin de l’alimenter avec un flux d’air. Dans ce cas, le dispositif de contrôle DC fait fonctionner le dispositif d’alimentation en air DAA pendant les N freinages afin que le dispositif de freinage DF1 reçoive le flux d’air. Cette option permet avantageusement de simuler le flux d’air qui balaye et refroidit un dispositif de freinage DF1 lorsqu’il fait partie d’un véhicule qui se déplace, et qui participe (généralement de façon importante) au rejet des particules hors de ce dispositif de freinage DF1. On comprendra qu’une grande partie de ces particules, rejetées hors du dispositif de freinage DF1 testé par le flux d’air, se retrouve alors dans l’enceinte EE ou autour du dispositif de freinage DF1 (notamment dans des recoins).
Par exemple, le dispositif d’alimentation en air DAA peut comprendre un ventilateur, de préférence de type électrique, et éventuellement associé à une électrovanne. On comprendra que le ventilateur aspire de l’air extérieur (de préférence filtré) qu’il propulse ensuite vers l’enceinte EE. Le fonctionnement du ventilateur et de l’éventuelle électrovanne est contrôlé par le dispositif de contrôle DC.
En présence de cette dernière option, l’installation de mesure IM peut aussi comprendre des premier C1 et second C2 conduits, comme illustré non limitativement sur la figure 1. Le premier conduit C1 couple l’enceinte EE au dispositif d’alimentation en air DAA. Le second conduit C2 couple aussi l’enceinte EE au dispositif d’alimentation en air DAA afin de permettre la circulation de l’air (fourni par le dispositif d’alimentation en air DAA) dans l’enceinte EE et via les premier C1 et second C2 conduits. Comme illustré, le ventilateur propulse l’air dans le premier conduit C1 afin qu’il rejoigne l’enceinte EE (flèche a1), puis qu’il circule dans cette dernière (EE) avant de rejoindre le second conduit C2 pour se diriger de nouveau vers le ventilateur qui l’aspire (flèche a2).
En présence de ces premier C1 et second C2 conduits, le dispositif d’alimentation en liquide DAL peut être couplé au second conduit C2 afin d’alimenter en liquide l’enceinte EE (flèche a3). Cela permet de simplifier l’installation de mesure IM. Mais dans une variante on pourrait prévoir un troisième conduit couplant le dispositif d’alimentation en liquide DAL à l’enceinte EE, et donc dédié exclusivement à l’alimentation de l’enceinte EE en liquide.
On notera également, comme illustré non limitativement sur la figure 1, que le dispositif de filtration DF2 peut être agencé de manière à filtrer les particules générées et mélangées au liquide introduit en fonction de l’appartenance de leurs diamètres à au moins deux intervalles de diamètres différents.
Par exemple, le dispositif de filtration DF2 peut filtrer les particules générées et mélangées au liquide introduit en fonction de l’appartenance de leurs diamètres à trois intervalles de diamètres différents.
A titre d’exemple non limitatif, les intervalles de diamètres peuvent être choisis parmi un premier intervalle de diamètres compris entre 2,5 µm et 10 µm, un deuxième intervalle de diamètres compris entre 0,1 µm et 2,49 µm, et un troisième intervalle de diamètres compris entre 0,001 µm et 0,09 µm.
Dans l’exemple illustré non limitativement sur la figure 1, le dispositif de filtration DF2 comprend trois filtres F1 à F3 installés en série. Le premier filtre F1 est chargé de filtrer les particules du mélange dont les diamètres appartiennent au premier intervalle de diamètres. Il (F1) reçoit en premier le mélange liquide/particules. Le deuxième filtre F2 est chargé de filtrer les particules du mélange dont les diamètres appartiennent au deuxième intervalle de diamètres. Il (F2) est placé juste après le premier filtre F1. Le troisième filtre F3 est chargé de filtrer les particules du mélange dont les diamètres appartiennent au troisième intervalle de diamètres. Il (F2) est placé juste après le deuxième filtre F2.
Par exemple, le dispositif de filtration DF2 peut comprendre un boîtier logeant de façon superposée les trois filtres F1 à F3. Ces derniers sont éventuellement montés à coulissement afin de pouvoir être facilement introduits et retirés séparément les uns des autres. Ces filtres étant bien connus de l’homme de l’art il ne sont pas décrits ci-après.
Afin de connaître la quantité de particules filtrées par un filtre Fj (ici j = 1 à 3), on peut, par exemple, déterminer le poids de ce filtre Fj, puis soustraire ce poids déterminé du poids à vide de ce dernier (Fj). Ensuite, on peut diviser le résultat de cette soustraction par le poids moyen des particules filtrées par ce filtre Fj pour déterminer le nombre de particules filtrées par ce filtre Fj. On peut aussi déterminer la masse (ou le poids) des particules filtrées par chaque filtre Fj.
Le pesage de chaque filtre Fj peut éventuellement se faire de façon automatisée dans l’éventuel boîtier sous réserve que ce dernier soit équipé de capteurs de poids contrôlés par le dispositif de contrôle DC. De même, les soustractions et divisions peuvent être éventuellement réalisées de façon automatisée par le dispositif de contrôle DC.
On notera que le nombre de filtres Fj du dispositif de filtration DF2 peut prendre n’importe quelle valeur supérieure ou égale à un.
On notera également que le dispositif de filtration DF2 peut comprendre une sortie pour évacuer le liquide une fois qu’il a filtré les particules contenues dans le mélange liquide/particules, et avant de procéder au comptage des particules filtrées. Par exemple, lorsque le dispositif de filtration DF2 comprend un boîtier logeant les filtres Fj, ce boîtier peut comprendre une sortie couplée à un réservoir extérieur. En variante, le boîtier peut comprendre son propre réservoir interne.
Bien que cela n’apparaisse pas sur la figure 1, lorsque le dispositif de freinage DF2 est un frein à disque, sa première partie P1 comprend un circuit de liquide de frein contrôlant les déplacements de son piston, traversant l’enceinte EE de façon étanche et contrôlé par le dispositif de contrôle DC pendant les N freinages (afin de réaliser ces derniers). De même, lorsque le dispositif de freinage DF2 est un frein à tambour, sa première partie P1 comprend une commande mécanique ou hydraulique contrôlant les déplacements des segments, traversant l’enceinte EE de façon étanche et contrôlée par le dispositif de contrôle DC pendant les N freinages (afin de réaliser ces derniers).
On notera également que l’installation de mesure IM peut être installée dans une chambre (ou pièce) climatique disposant d’un air purifié afin que les résultats ne soient pas faussés.
On notera également que le dispositif d’alimentation en liquide DAL, le mécanisme d’ouverture/fermeture MOF, l’éventuel dispositif d’alimentation en air DAA et les éventuels premier C1 et second C2 conduits sont préférentiellement solidaires en rotation de l’enceinte EE. Cela permet d’éviter d’avoir à les découpler de l’enceinte EE avant que le second moteur M2 ne l’entraîne en rotation.
On notera également que le dispositif de contrôle DC peut, par exemple, comprendre au moins un premier processeur, par exemple de signal numérique (ou DSP (« Digital Signal Processor »)), et au moins une première mémoire, et donc peut être réalisé sous la forme d’une combinaison de circuits ou composants électriques ou électroniques (ou « hardware ») et de modules logiciels (ou « software »). La première mémoire est vive afin de stocker des instructions pour la mise en œuvre par le premier processeur de tous ses traitements et calculs. Le premier processeur peut comprendre des circuits intégrés (ou imprimés), ou bien plusieurs circuits intégrés (ou imprimés) reliés par des connections filaires ou non filaires. On entend par circuit intégré (ou imprimé) tout type de dispositif apte à effectuer au moins une opération électrique ou électronique.
Ce dispositif de contrôle DC peut aussi éventuellement comprendre, en complément de sa première mémoire vive et de son premier processeur, une seconde mémoire de masse, notamment pour le stockage des éventuelles mesures de poids et de données intermédiaires intervenant dans tous ses calculs et traitements. Par ailleurs, ce dispositif de contrôle DC peut aussi comprendre une interface d’entrée pour la réception d’au moins les éventuelles mesures de poids et d’éventuelles instructions définissant la valeur du nombre N de freinages à réaliser pour les utiliser dans des calculs ou traitements, éventuellement après les avoir mises en forme et/ou démodulées et/ou amplifiées, de façon connue en soi, au moyen d’un second processeur de signal numérique. De plus, ce dispositif de contrôle DC peut aussi comprendre une interface de sortie, notamment pour délivrer ses commandes et instructions.
Ce dispositif de contrôle DC peut faire partie d’un calculateur ou bien pourrait comprendre son propre calculateur.
Claims (10)
- Installation de mesure (IM) pour un dispositif de freinage (DF1) comprenant des première (P1) et seconde (P2) parties respectivement fixe et mobile et coopérant ensemble lors d’un freinage pour ralentir la rotation de l’une (P2) par rapport à l’autre (P1), caractérisée en ce qu’elle comprend i) une enceinte (EE) étanche, logeant ledit dispositif de freinage (DF1), communiquant avec un dispositif d’alimentation en liquide (DAL), et comprenant une sortie (S1) équipée d’un mécanisme d’ouverture/fermeture (MOF), ii) des premier (M1) et second (M2) moteurs entraînant en rotation respectivement lesdites seconde partie (P2) et enceinte (EE) et solidarisés fixement à un bâti (BI), iii) un dispositif de filtration (DF2) filtrant des particules en fonction de leurs diamètres, et iv) un dispositif de contrôle (DC) faisant fonctionner lesdits premier moteur (M1) et première partie (P1) pendant N freinages successifs, avec N ≥ 2, puis faisant fonctionner lesdits dispositif d’alimentation en liquide (DAL) et second moteur (M2) pendant un mélange de particules générées par ledit dispositif de freinage (DF1) lors desdits N freinages et de liquide introduit dans ladite enceinte (EE), puis faisant fonctionner ledit mécanisme d’ouverture/fermeture (MOF) pour alimenter ledit dispositif de filtration (DF2) en vidant ladite enceinte (EE).
- Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu’elle comprend un dispositif d’alimentation en air (DAA) communiquant de façon contrôlée avec ladite enceinte (EE) afin de l’alimenter avec un flux d’air, et en ce que ledit dispositif de contrôle (DC) fait fonctionner ledit dispositif d’alimentation en air (DAA) pendant lesdits N freinages afin que ledit dispositif de freinage (DF1) reçoive ledit flux d’air.
- Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce qu’elle comprend un premier conduit (C1) couplant ladite enceinte (EE) audit dispositif d’alimentation en air (DAA) et un second conduit (C2) couplant ladite enceinte (EE) audit dispositif d’alimentation en air (DAA) afin de permettre une circulation dudit air dans ladite enceinte (EE) et via lesdits premier (C1) et second (C2) conduits, et en ce que ledit dispositif d’alimentation en liquide (DAL) est couplé audit second conduit (C2) afin d’alimenter en liquide ladite enceinte (EE).
- Installation selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ledit dispositif de filtration (DF2) filtre lesdites particules générées et mélangées audit liquide introduit en fonction d’une appartenance de leurs diamètres à au moins deux intervalles de diamètres différents.
- Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que ledit dispositif de filtration (DF2) filtre lesdites particules générées et mélangées audit liquide introduit en fonction d’une appartenance de leurs diamètres à trois intervalles de diamètres différents.
- Installation selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que lesdits intervalles de diamètres sont choisis parmi un premier intervalle de diamètres compris entre 2,5 µm et 10 µm, un deuxième intervalle de diamètres compris entre 0,1 µm et 2,49 µm, et un troisième intervalle de diamètres compris entre 0,001 µm et 0,09 µm.
- Installation selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que ledit dispositif de filtration (DF2) comprend une sortie pour évacuer ledit liquide une fois lesdites particules filtrées.
- Installation selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que ledit premier moteur (M1) est propre à entraîner en rotation une seconde partie (P2) constituant un disque par rapport à une première partie (P1) comprenant un étrier équipé de garnitures de frein et d’un piston contrôlé par un circuit de liquide de frein traversant ladite enceinte (EE) et contrôlé par ledit dispositif de contrôle (DC) pendant lesdits N freinages.
- Installation selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que ledit premier moteur (M1) est propre à entraîner en rotation une seconde partie (P2) constituant un tambour par rapport à une première partie (P1) comprenant un plateau équipé de segments munis chacun d’une garniture de freinage et déplaçables via une commande mécanique ou hydraulique traversant ladite enceinte (EE) et contrôlée par ledit dispositif de contrôle (DC) pendant lesdits N freinages.
- Installation selon l’une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que ledit dispositif de freinage (DF1) est destiné à équiper un train d’un véhicule.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1909880A FR3100506B1 (fr) | 2019-09-09 | 2019-09-09 | Installation de mesure de particules générées par un dispositif de freinage pendant des freinages |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1909880A FR3100506B1 (fr) | 2019-09-09 | 2019-09-09 | Installation de mesure de particules générées par un dispositif de freinage pendant des freinages |
| FR1909880 | 2019-09-09 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3100506A1 true FR3100506A1 (fr) | 2021-03-12 |
| FR3100506B1 FR3100506B1 (fr) | 2021-08-06 |
Family
ID=68807112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR1909880A Active FR3100506B1 (fr) | 2019-09-09 | 2019-09-09 | Installation de mesure de particules générées par un dispositif de freinage pendant des freinages |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3100506B1 (fr) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024081988A1 (fr) * | 2022-10-21 | 2024-04-25 | Avl List Gmbh | Dispositif de mesure d'émissions de frein |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102017200941A1 (de) * | 2017-01-20 | 2018-07-26 | Ford Global Technologies, Llc | Vorrichtung und Verfahren zur Messung von Bremspartikelemissionen |
| WO2018202421A1 (fr) | 2017-05-02 | 2018-11-08 | Horiba Europe Gmbh | Dispositif pour détecter et mesurer la poussière de frein |
| DE102017006349A1 (de) * | 2017-07-05 | 2019-01-10 | Technische Universität Ilmenau | Vorrichtung zur Messung und Klassifizierung der Partikelemissionen einer Radbremse eines Fahrzeuges |
-
2019
- 2019-09-09 FR FR1909880A patent/FR3100506B1/fr active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102017200941A1 (de) * | 2017-01-20 | 2018-07-26 | Ford Global Technologies, Llc | Vorrichtung und Verfahren zur Messung von Bremspartikelemissionen |
| WO2018202421A1 (fr) | 2017-05-02 | 2018-11-08 | Horiba Europe Gmbh | Dispositif pour détecter et mesurer la poussière de frein |
| DE102017006349A1 (de) * | 2017-07-05 | 2019-01-10 | Technische Universität Ilmenau | Vorrichtung zur Messung und Klassifizierung der Partikelemissionen einer Radbremse eines Fahrzeuges |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| AKIHIRO IIJIMA ET AL: "Emission Factor for Antimony in Brake Abrasion Dusts as One of the Major Atmospheric Antimony Sources", ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY, vol. 42, no. 8, 1 April 2008 (2008-04-01), US, pages 2937 - 2942, XP055350193, ISSN: 0013-936X, DOI: 10.1021/es702137g * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024081988A1 (fr) * | 2022-10-21 | 2024-04-25 | Avl List Gmbh | Dispositif de mesure d'émissions de frein |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3100506B1 (fr) | 2021-08-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Hagino et al. | Airborne brake wear particle emission due to braking and accelerating | |
| CA2784808C (fr) | Appareil nettoyeur de surface immergee muni d'un dispositif accelerometrique detectant l'acceleration gravitationnelle | |
| FR3100506A1 (fr) | Installation de mesure de particules générées par un dispositif de freinage pendant des freinages | |
| FR3057040A1 (fr) | Plaquette de frein et ensemble de frein a captation de particules | |
| CA2873705A1 (fr) | Systeme d'entrainement des roues d'entrainement d'un vehicule electrique ou hybride | |
| FR2997743A1 (fr) | Ensemble de frein a captation de particules | |
| FR2605570A1 (fr) | Systeme de freinage anti-blocage a regulation du glissement de traction | |
| FR3071573A1 (fr) | Plaquette de frein avec collecteur de poussieres | |
| FR3080061A1 (fr) | Roue de vehicule automobile avec element magnetique pour la collecte des poussieres de freinage | |
| FR3088392A1 (fr) | Systeme d'aspiration des particules de freinage avec maintien de depression | |
| FR3090057A1 (fr) | Système de freinage à disque comportant un étrier revêtu d’une couche magnétique | |
| EP0483719B1 (fr) | Système de freinage pour véhicule ferroviaire | |
| EP0058107B1 (fr) | Frein à disques de forte capacité, destiné notamment aux poids lourds | |
| FR3036351A1 (fr) | Dispositif de captage et de stockage des particules de poussiere emises lors du freinage d'un vehicule | |
| FR3097604A1 (fr) | Dispositif de freinage à tambour à pièges de particules de garniture de freinage, pour un véhicule à roues | |
| FR2819589A1 (fr) | Methode de prevision du confort a l'interieur d'un vehicule equipe d'un ensemble monte presentant des non uniformes | |
| DE102023121402A1 (de) | Verfahren und Messanordnung zur Bestimmung eines Kennwertes eines Bremsabriebs | |
| WO2004061406A1 (fr) | Procede et dispositif pour la determination en continu de la degradation des systemes de post-traitement des gaz d’echappement de moteur thermique | |
| FR3013658A1 (fr) | Systeme et procede de freinage | |
| FR3010527A1 (fr) | Procede de caracterisation de particules | |
| FR2931768A1 (fr) | Systeme de freinage pour le controle de stabilite et de traj ectoire d'un vehicule automobile et procedes d'utilisation d 'un tel systeme | |
| FR3071020B1 (fr) | Systeme de freinage d’une roue de vehicule automobile avec recuperation des particules | |
| WO2019239022A1 (fr) | Dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour vehicule automobile comprenant au moins un capteur de masse | |
| CH319127A (fr) | Installation de freinage pour un aéronef | |
| FR2694342A1 (fr) | Moteur à fluide sous pression comportant un ralentisseur interne et groupe d'entraînement en faisant application et comportant un organe d'immobilisation. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20210312 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 4 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 5 |
|
| CD | Change of name or company name |
Owner name: STELLANTIS AUTO SAS, FR Effective date: 20240423 |