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[Technique] Dry Brake-by-wire : les freins sans liquide

14/11/2023

Lors de sa journée de la mobilité à Shanghai, ZF a présenté pour la première fois un nouveau système de freinage purement électromécanique. La force de freinage est générée à chaque roue par un moteur électrique, c'est-à-dire sans système hydraulique et sans liquide de frein. Le système de freinage a été développé dans les centres de développement de l'entreprise en Chine, aux États-Unis et en Allemagne pour le marché mondial.

«Notre système de freinage à commande purement électrique vient s'ajouter de manière significative à notre portefeuille de systèmes de châssis en réseau», a déclaré M. Dr. Holger Klein, PDG du groupe ZF. “Avec de tels systèmes à fils, nous ouvrons la porte à une nouvelle ère de contrôle des véhicules.” Klein a ajouté que cela est particulièrement vrai dans les véhicules à moteur contrôlés par logiciel et à moteur électrique, où ce type de système de frein présente encore plus d'avantages et ouvre une nouvelle liberté dans la conception et le développement.

Dans un système de freins dit «sec», le liquide hydraulique n'est plus nécessaire. La pression de freinage n'est plus générée par les fluides dans le système hydraulique, mais par des moteurs électriques. Les signaux de freinage de la pédale au moteur électrique sont également transmis de manière purement électrique (by-wire = par câble), c'est pourquoi on utilise le terme «dry brake-by-wire».

Par rapport aux systèmes de freinage classiques, le nouveau système frein by-wire, tel qu'un système de contrôle de freinage intégré (IBC), permet des distances de freinage plus courtes, une meilleure récupération de l'énergie de freinage et des coûts de maintenance plus faibles. Et ce ne sont pas les seuls avantages !

Lors du freinage d'urgence automatique, la distance de freinage à une vitesse de 100 km/h peut être inférieure jusqu'à 9 mètres par rapport à des systèmes de freinage classiques. En outre, les voitures électriques peuvent atteindre jusqu'à 17% de gain d'autonomie grâce à une meilleure récupération de l'énergie de freinage.

Avec les systèmes "dry brake-by-wire" en particulier, les couples résiduels de traction qui se produisent avec les systèmes de freinage conventionnels en raison du contact minimal entre les plaquettes de frein et les disques de frein peuvent être réduits à presque zéro. Il en résulte une réduction très importante des émissions de particules dues à l'abrasion. Cette résistance plus faible lors de la conduite permet également d'économiser de l'énergie et d'augmenter la portée d'un VE.

La suppression d'un système hydraulique signifie également des coûts d'assemblage et de logistique nettement inférieurs, même lors de la production des véhicules, car le système se compose de moins de pièces. Et pendant la durée de vie du véhicule, l'utilisateur en bénéficie lui aussi parce qu'il n'y a plus de liquide de freins à remplacer périodiquement.

Même s'il n'y a plus de liaison mécanique entre la pédale de frein et les actionneurs de frein, le "toucher" de la pédale freinage est le même que celui d'un système hydraulique. La sécurité de la transmission et du traitement des données ainsi que l'approvisionnement en énergie des moteurs électriques sont assurées par la duplication de toutes les connexions et systèmes, de même que dans les systèmes by-wire déjà utilisés de longue date dans l'aviation.

Avec plus de 50 ans d'expérience dans le développement et la production de systèmes de freinage et avec plus de trois milliards de composants de frein fabriqués, ZF est l'un des fournisseurs les plus importants et les plus renommés au monde en la matière.

Grâce à l'équipementier, les constructeurs peuvent assembler leur système de freinage optimal, du classique purement hydraulique au nouveau système de freinage purement électrique, en fonction de leurs besoins. Des formes hybrides avec, par exemple, un système hydraulique à l'avant et un système purement électrique sur l'essieu arrière sont également possibles. En outre, le système offre tous les composants d'un système de freinage à partir d'une source unique, des freins de roue aux freins de stationnement, et du matériel en passant par le logiciel.

Les systèmes à commande by-wire devraient désormais se démocratiser rapidement dans l'automobile à mesure que la part des véhicules électriques augmente car ils offrent un meilleur contrôle du véhicule et donc plus de sécurité, plus de flexibilité pour les constructeurs et une plus grande efficacité mécanique/énergétique que les anciens systèmes.

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