Haldex étend sa gamme ModulT aux essieux de remorque jusqu’à 11 tonnes
La gamme de freins à disque à un seul poussoir ModulT d’Haldex, plébiscitée par les clients, s’enrichit de nouveaux modèles qui couvrent les essieux de remorque de 11 tonnes. Les constructeurs disposent ainsi d’une solution de freinage performante et économique, spécifiquement adaptée aux exigences des remorques lourdes.
Pendant de nombreuses années, les freins de camion ont constitué la solution de référence pour les essieux de remorques les plus lourds. La charge par essieu de 9 tonnes a longtemps constitué la limite supérieure pour les freins à disque spécialement conçus pour les remorques et produits en grands volumes.
Par le passé, Haldex a proposé son frein à disque ModulX à deux poussoirs pour les remorques de catégories de poids supérieures, mais ce produit haut de gamme était fabriqué en petites séries et, de ce fait, il n’était pas commercialement viable pour toutes les applications.
Désormais, les constructeurs de remorques ont une nouvelle option à leur disposition avec le lancement des modèles ModulT pour essieux de 11 tonnes. « Jusqu’à présent, le ModulT était cantonné à des charges à l’essieu de 9 tonnes maximum, ce qui correspond à une semi-remorque standard », indique Charlotte Wall, cheffe de produit chez Haldex. « À partir du milieu de cette année, nous proposerons un modèle de 19 pouces et à partir d’octobre un modèle de 22 pouces pour les essieux de 11 tonnes. »
Pour les constructeurs de remorques, ModulT constitue une alternative aux freins de camion traditionnels et offre davantage de liberté dans la conception du véhicule. Le modèle le plus grand de 22 pouces est destiné aux applications de remorque les plus lourdes, le diamètre de disque standard de 430 mm constituant en effet le maximum pour les applications de freins à disque.
L’un des grands avantages de la conception à un poussoir du ModulT, lancé en 2011, est qu’elle permet d’optimiser précisément la conception de l’étrier en fonction du couple de freinage et des charges à reprendre, sans les contraintes imposées par la conception à deux poussoirs. « Avec un mécanisme à un poussoir, les pièces de fonderie peuvent être optimisées plus précisément en fonction du couple de freinage et des charges à reprendre», indique Mme Wall. Cela se traduit par un ensemble plus léger et plus compact, ce qui est avantageux pour les concepteurs de remorques.
Si Haldex est désormais en mesure d’élargir sa gamme ModulT à un prix compétitif, c’est en partie parce qu’elle partage certaines pièces de rechange avec la gamme LT actuelle. L’entreprise dispose ainsi d’une conception modulaire qui facilite les opérations de maintenance et contribue à réduire les coûts pour les clients.
Toutefois, même avec une architecture de plateforme commune, le ModulT ne peut toujours pas être proposé en standard, prévient Mme Wall. Le support, qui assure l’interface entre l’essieu et la garniture, doit être personnalisé pour chaque application et être développé en parallèle du disque. En lui-même, le disque appartient au constructeur de l’essieu ou du camion, et non à Haldex, ce qui ajoute une variable au processus.
« Le support est toujours différent, car c’est lui qui assure l’interface avec l’essieu et il n’est jamais le même pour deux clients », explique Mme Wall. Il est parfois possible de réutiliser un modèle d’étrier pour différentes applications, ajoute-t-elle, ce qui est plus facile à réaliser sur les remorques que sur les camions en raison des volumes d’installation plus réduits sur ces derniers.
Les nouveaux freins répondent aux attentes croissantes du marché des remorques, dont les critères de qualification se sont fortement rapprochés des standards automobiles ces dernières années. « Les constructeurs de remorques demandent désormais des éléments de preuve issus des essais, des dossiers PPAP complets et d'autres justificatifs conformes aux standards de l'industrie automobile. Ce n'était pas le cas il y a dix ans », souligne Mme Wall
Le défi du matériau de friction
Pour Jonas Benson, spécialiste en couple de frottement chez Haldex, la principale difficulté technique lors du développement du ModulT pour les essieux de 11 tonnes a été de trouver une garniture capable de résister aux contraintes de l’application du modèle 19 pouces.
« Le modèle de 19 pouces est beaucoup moins tendre avec la garniture que le modèle de 22 pouces », explique-t-il. Cela tient à la masse thermique : étant plus grand, le disque de 22 pouces peut mieux absorber et dissiper la chaleur, tandis que le disque de 19 pouces doit gérer des charges de freinage équivalentes et une énergie équivalente sur une surface plus réduite.
Lors des essais officiels, les températures des disques ont atteint 690 °C. La mesure primordiale de la performance est le fading, c’est‑à‑dire la perte d’efficacité du freinage lorsque la température augmente. Même si une différence de force de freinage de 40 % à chaud et à froid est légalement tolérée, les conceptions de remorques réelles nécessitent une marge beaucoup plus importante. « Pour un système de freinage destiné à une remorque qui présente un centre de gravité haut, et donc une charge de freinage qui sollicite beaucoup plus l’essieu avant, il faut disposer d'une marge supérieure au minimum réglementaire », souligne M. Benson. Dans la pratique, Haldex vise une réduction de l’ordre de 25 %, soit près du double de ce qui est requis.
Sept garnitures ont été mises à l’essai pour l’application. Six ont échoué au premier test interne, qui reprend les conditions du règlement ECE R-13. Il n’en est resté qu’une seule.
Cette garniture a ensuite été soumise à une batterie d’essais de plus en plus intenses. Ainsi, deux essais de résistance à la fatigue ont été exécutés en parallèle sur une période de deux semaines, afin d’évaluer la résistance à la fatigue thermique en exposant les disques à des cycles chauds et froids répétés pour simuler les charges de freinage auxquelles ils sont soumis dans les longues descentes montagneuses. Des essais de performances ISO et de résistance à l’usure ont ensuite été menés pour garantir des comportements uniformes entre les premiers lots de prototypes et les produits fabriqués en série.
Enfin, la garniture a été soumise à un essai alpin : une validation en conditions réelles menée dans des conditions d’utilisation extrêmes dans les Alpes. Au cours de cet essai, de longues descentes à faible vitesse ont porté la température des disques de frein au-delà de 900 °C. Dans certains cas, ces températures peuvent même provoquer la vaporisation de la graisse des roulements de roue, qui s’enflamme au contact du disque. « C’est un essai particulièrement impressionnant », indique M. Benson, un essai qui démontre la durabilité des systèmes Haldex. « Du point de vue de la performance de freinage, nous constatons que l’étrier fonctionne comme avant l’essai et qu’il continue d’appliquer la même force de serrage. »
Une fois la batterie d’essais terminée, un essai officiel a été réalisé au sein des locaux du TÜV, l’organisme de certification privilégié par SAF, à Essen, avant la phase la plus longue du programme de validation : un essai sur le terrain de deux ans. Au cours de ce projet, 10 remorques équipées de freins de 19 pouces et 10 équipées de freins de 22 pouces ont été déployées dans toute l’Europe avec des inspections réalisées tous les trois mois. Pour une nouvelle garniture, le processus complet, du choix initial à la commercialisation du produit, prend environ trois ans.
La réglementation comme moteur de développement
Pour Mme Wall, la réglementation, plus encore que la performance, influencera la prochaine phase du développement des freins à disque. Ainsi, les priorités de développement d’Haldex sont dictées par la norme VECTO, qui régit les calculs des émissions de CO2 des poids lourds, et par la norme Euro 7 relative aux futures limites d’émissions de particules des freins.
« Le développement de ce type de produit est vraiment lié à la réglementation du moment », souligne-t-elle. La diminution du couple de traînée, qui intervient dans le cadre des calculs d’efficacité énergétique de VECTO, est l’un des domaines d’étude privilégiés, tandis que l’élimination progressive des PFAS (substances per- et polyfluoroalkylées) des composants de frein oblige le fabricant à réévaluer les matériaux utilisés dans l’ensemble de sa gamme de produits.
Avec cette version de 22 pouces, Haldex complète son offre ModulT pour les charges à l’essieu jusqu’à 11 tonnes et renforce sa position sur le marché des freins à disque pour remorques. « Cette solution répond à nos exigences comme à celles de nos clients », conclut M. Benson.
