Brevet FR3100506A1 — publié le 20210312

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 INSTALLATION DE MESURE DE PARTICULES GÉNÉRÉES PAR UN DISPOSITIF DE FREINAGE PENDANT DES FREINAGES 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 : illustre schématiquement, dans une vue en perspective, un exemple de réalisation d’une installation de mesure selon l’invention, avec son enceinte logeant un dispositif de freinage. 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.