Découvrez Comment Fonctionne le Maître-Cylindre de Freinage sur la Renault R4 : Guide Complet et Astuces

La rénovation d'une Renault R4 peut soulever des questions sur le circuit de freinage, surtout lorsque le véhicule est équipé d'un maître-cylindre (M.C.) et d'un limiteur AR à 4 voies, comme sur les F4. Cet article vise à éclaircir le fonctionnement de ce système spécifique, en se basant sur des documents techniques et des observations pratiques.

Raccordement du Maître-Cylindre

Dans le manuel Renault P.R.1104, le schéma fourni (planche 37.821) n'est pas précis sur les raccordements. En observant les tuyaux de F4, on peut déduire que les sorties de droite vont sur les 2 roues AV et celles de gauche vont sur le limiteur/répartiteur. La sortie la plus grosse (M12) étant raccordée à l'entrée du limiteur la plus grosse (UNF 7/16').

Fonctionnement du Maître-Cylindre Tandem A.T.E.

Le maître-cylindre tandem A.T.E. se distingue des M.C. classiques par :

4 sorties (au lieu de 3)
Des raccords en métrique (au lieu d'UNF)
Une vis de purge
Un contact intégré
L'absence de contact de niveau sur le bouchon du réservoir

Ce contact sur le M.C. n'est ni le commutateur de stop ni de niveau. Il sert à l'alerte de différence de pression (DDW*).*DDW= Differenzdruck-Warneinrichtung

Description du Maître-Cylindre Tandem avec DDW

Le maître cylindre tandem avec alertes de différence de pression (DDW) et alésage "spezial by-pass" été spécialement développé pour les installations comportant 2 circuits de freinage séparés avant et arrière, le circuit arrière étant équipé d'un régulateur de pression.

L'avantage de ce maître cylindre tandem intervient lors d'une éventuelle défaillance du circuit de freinage de l'essieux AV. En effet, grâce à une dérivation (by-pass) du régulateur de pression, le circuit de freinage AR restant encore intact, maintient la surpression non amoindrie du maître cylindre tandem. Ainsi une bonne capacité de freinage peut être conservée dans le circuit arrière encore fonctionnel.

Le système d'alerte de différence de pression (DDW), indique au conducteur le défaut par l'allumage d'un voyant, lorsqu'une défaillance d'un des 2 circuit de freinage se produit en actionnant le frein.

Suivant la conception du contact d'alerte (avec ou sans maintien du contact) le voyant : soit reste allumé, soit s'éteint en relâchant la pédale de frein.

La conception du maître cylindre tandem avec DDW et alésage "spécial by-pass" se distingue d'un maître cylindre tandem normal, par l'équipement d'alerte intégré dans l'alésage dit "spécial by-pass". L'enceinte de pression A1 du piston "à tige de pression" (circuit AV) est reliée directement au circuit de freinage avant (I) à travers le DDW, alors que l'enceinte de pression A2 du piston intermédiaire (circuit AR) est relié au circuit de freinage arrière à travers le DDW + un régulateur de pression connecté entre les deux.

Le circuit de freinage arrière (II) est connecté directement à l'alésage "spécial by-pass" par une dérivation du régulateur de pression (Le fonctionnement normal des 2 circuits de freinage ferme cette dérivation grâce au piston de commutation).

Lors du fonctionnement des 2 circuits de freinage, les 2 enceintes de pression du maître cylindre tandem voient leur pression s'égaliser lors de l'appui sur la pédale de frein. De cette façon on obtient des 2 cotés du piston de commutation du DDW, deux forces à peu près égales qui le maintiennent en position médiane.

Dans cette position, le circuit hydraulique de dérivation reste interrompu et le voyant d'alerte ne peut pas s'allumer. La sortie "spécial by-pass" reste fermée par la position du piston de commutation.

Défaillance du Circuit de Frein Arrière

Lors d'une défaillance du circuit de frein arrière le piston de commutation ne rencontrant aucune résistance (seulement la force du ressort), se déplace vers l'avant (vers la gauche) pour buter contre le bouchon au fond de l'alésage du piston. il s'ensuit que la pression hydraulique peut être rétablie dans le circuit de freinage avant (II).

Comme dans le circuit de freinage (II) ne règne plus aucune pression, le piston de commutation du DDW va glisser vers la gauche ce qui pousse en remontant sur le cône (usiné à cet effet sur le piston de commutation), la tige qui actionne le contact d'alerte. Le circuit électrique ainsi fermé allume la lampe d'alerte du tableau de bord et le circuit de freinage avant (I) reste totalement opérationnel.

Après le relâchement des freins, le piston de commutation poussé par le ressort de rappel (3), revient à sa position initiale.

Défaillance du Circuit de Frein Avant

Lors d'une défaillance du circuit de frein avant, le piston "à tige de pression" se retrouvant sans résistance significative, (seulement la force du ressort de rappel) se déplace vers l'avant jusqu'à ce que la coupelle de maintien du ressort du piston arrive en butée sur le piston "intermédiaire". Ainsi se crée un relation mécanique directe avec le piston " intermédiaire" (arrière).

Une pression hydraulique peut alors maintenant s'établir dans le circuit de freinage arrière (II). Comme il ne règne plus aucune pression dans le circuit de freinage avant (I) le piston de commutation du DDW se déplace vers la droite ce qui a pour effet d'actionner le contacteur du voyant d'alerte et d'ouvrir en même temps le circuit by-pass.

Par cette action, la pression du circuit arrière de freinage (II) amoindrie par le régulateur, grâce à cette dérivation du régulateur (spezial by-pass), est directe et non limitée sur l'essieu arriēre. On peut obtenir ainsi par le circuit de freinage arrière (II) restant, une significative augmentation de la force sur la pédale de frein, et garder encore un bon freinage.

La Vis de Purge

Le circuit "by-pass" ne se met en pression que lors d'une défaillance. En fonctionnement normal, il est fermé par le piston dit "de commutation". Le tuyau qui conduit ce circuit, est connecté à la grosse sortie M12 du MC et arrive sur la grosse entrée UNF 7/16" du limiteur.

Ce circuit qui est normalement fermé à un bout ne peut être purgé de son air car si l'on purge coté roue, l'air ne peut sortir et si l'on purge coté MC, le liquide ne peut entrer. D'où la vis de purge qui permet d'ouvrir le coté MC pour laisser partir l'air.

Le Contacteur d'Alerte

Sur le modèle Bendix, le contacteur est une simple tige isolée, sans ressort ni contact. L'usinage en creux du piston est en face de la tige et ne la touche pas en position médiane (circuit sans défaillance). Ainsi, le voyant d'alerte ne s'allume pas car il n'a pas son retour de masse.

Dès que le piston se déplace à gauche ou à droite, elle la touche, mettant ainsi à la masse le circuit électrique, ce qui ferme le circuit du voyant d'alerte.

Sur le modèle ATE, un ressort est intégré pour que la tige du contacteur se dérobe en appuyant, ce qui permet d'éviter d'entraver la course du piston.

Efficacité du Système "By-Pass"

Ce maître cylindre permet de compenser une défaillance du circuit avant, en supprimant complètement la réduction de pression du régulateur arrière, donnant ainsi une pression maximale au circuit arrière. Le tandem piston à tige (AV) + piston intermédiaire (AR) permet d'avoir toujours du freinage en cas de défaillance du circuit opposé.

Si c'est une défaillance de l'avant le piston à tige pousse le piston intermédiaire arrière, ce qui permet d'avoir du freinage à l'arrière. Si c'est une défaillance du circuit AR le piston à tige (AV) continuera d'être efficace.

L'ajout du système "spezial by-pass" pour être bien pensé n'a pas autant d'avantages qu'il ne semble. Il supprime l'efficacité du limiteur de pression sur les roues AR, ce qui n'est pas une bonne solution pour améliorer le freinage.

En effet :

À vide, le régulateur de pression limite la pression (33 bar) mais si on supprime cette limite à cause d'une défaillance du système, certes le freinage sera plus puissant mais pas beaucoup plus efficace car les roues arrières vont patiner, car on sait que le limiteur de pression sert justement à éviter le patinage à vide.
En pleine charge, dans cette situation le limiteur ne limite plus la pression et ouvre à fond l'arrivée de la pression du maître cylindre. L'ouverture du circuit by-pass n'apportera donc rien : pas de pression supplémentaire.
A mi-charge, le régulateur limite à moitié la pression, donc le by-pass permettra d'activer le maximum de pression mais, comme à vide, on risque d'avoir un patinage des roues.

En résumé cela n'a pas beaucoup de sens. C'est aussi aberrant que de supprimer l'ABS pour mieux freiner.

L'avantage - mais on le connaît aussi sur les maîtres cylindre tandem classiques - c'est que le circuit défectueux n'affecte pas le circuit encore bon.

Réamorçage du Circuit de Frein

Lors de la réfection d'un circuit de frein, surtout si le maître cylindre a été remplacé, il est impératif de suivre les étapes suivantes pour réamorcer le circuit (si le système est à double circuit avec un maître cylindre tandem, c'est d'autant plus délicat) :

Installer le nouveau maître cylindre muni de son bocal (ou ses bocaux / son tuyau ou tuyaux d'arrivée). Attention, la tige de poussée ne doit pas mettre en contrainte le piston du maître cylindre. Au repos, il doit subsister un très léger jeu d'environ 1mm entre l'extrémité de la tige et le fond du piston.
Remplir le ou les bocaux de liquide de frein synthétique type DOT4 ref.VA5825-DOT4.
Attendre une minute et commencer à pomper lentement pour amorcer le maître cylindre.
Quand le liquide s'écoule du maître cylindre lui-même, resserrer les canalisations de départ. Laver immédiatement abondamment à l'eau, tout écoulement de liquide de frein, qui est corrosif et décapant pour la peinture et la carrosserie.
Dans ce cas particulier de remplacement de maître cylindre, nous vous conseillons d'entamer le processus de purge classique, mais en commençant par le cylindre le plus proche du maître cylindre pour terminer par celui le plus éloigné.
Ne pas hésiter à reprendre la procédure de purge des cylindres de roue en cas de doute.
Penser à régler le rattrapage de jeu des mâchoires (excentriques) pour éviter une course de pédale trop longue, en suivant le tuto dédié par le suivi de ce lien.

Purge du Système de Freinage

Sans matériel "spécifique", la méthode classique nécessite un assistant. La purge doit être réalisée dans un ordre bien particulier : on commencera par la roue la plus éloignée du maître-cylindre pour terminer par la roue la plus rapprochée.

Remplir le réservoir avec du liquide de freins neuf ⇒ utiliser un liquide de freins dot 4.
Raccorder un tuyau sur la vis de purge et le plonger dans un récipient de récupération du liquide de freins.
Demander à l'assistant d'appuyer sur la pédale de freins plusieurs fois puis de la laisser enfoncée (éviter d'emmener la pédale en butée afin de ne pas endommager prématurément les joints du maître cylindre).
A l'aide d'une clef à œil, dévisser la vis de purge adéquate d'environ ½ tour.
Fermer la vis de purge.

A la fin de la purge, jeter le liquide de freins dans une cuve pour produit chimique, c'est un produit très toxique en plus d'être très corrosif. Il est hors de question de réutiliser le liquide de freins vidangé même s'il n'est pas vieux.

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Fonctionnement du Maître-Cylindre de Freinage Renault R4