airbrakecompressorUne valve relais est une valve pneumatique déportée qui accélère l'application et le relâchement des freins de l'essieu arrière et de la remorque. Plutôt que de faire venir l'air de la valve de commande au pied jusqu'aux chambres de frein arrière sur toute la longueur du châssis, la pédale du conducteur n'envoie qu'un léger signal de pression à la valve relais, qui délivre alors l'air de freinage complet aux chambres depuis un réservoir monté à proximité. Le résultat est un freinage plus rapide et plus homogène, car l'air dont les chambres ont besoin parcourt une courte distance plutôt que toute la longueur du véhicule.
Sur tout tracteur-remorque ou véhicule à long empattement, cette différence de timing compte. Sans valves relais, les freins arrière et de remorque s'appliqueraient nettement plus tard que ceux de l'essieu directeur, déséquilibrant le freinage et allongeant la distance d'arrêt. Les valves relais font partie des composants qui permettent à un circuit pneumatique multi-essieux de répondre presque aussi vite à l'arrière qu'à l'avant.
Fonctionnement d'une valve relais
La valve relais peut être vue comme un régulateur commandé par pression. Elle comporte trois raccords d'air principaux : un orifice de service (signal) qui reçoit la pression de commande de la valve au pied ou du système de protection du tracteur, un orifice d'alimentation raccordé directement à un réservoir d'air proche, et un ou plusieurs orifices de délivrance qui vont vers les chambres de frein. Il y a aussi un orifice d'échappement, généralement protégé par un clapet en caoutchouc, qui évacue l'air lorsqu'on relâche les freins.
Lorsque l'on appuie sur la pédale de frein, la valve au pied envoie une pression de signal à l'orifice de service de la valve relais. Ce signal pousse un piston à l'intérieur de la valve. Le piston ouvre le passage d'alimentation, laissant l'air du réservoir s'écouler par les orifices de délivrance vers les chambres de frein. La valve délivre l'air aux chambres à une pression pratiquement identique au signal entrant — un signal de 2 bar (30 psi) produit environ 2 bar aux chambres — le conducteur garde donc un contrôle proportionnel de l'intensité de freinage.
Lorsque l'on relâche la pédale, la pression de signal chute. Le piston recule, ferme le passage d'alimentation et ouvre l'orifice d'échappement, de sorte que l'air emprisonné dans les conduites de délivrance et les chambres s'évacue à l'atmosphère. Cet échappement local est la deuxième raison de l'importance des valves relais : les freins se relâchent rapidement car l'air s'échappe directement à l'essieu au lieu de remonter jusqu'à la valve au pied pour être évacué.
Pression de déclenchement et son importance
La plupart des valves relais ont une pression de déclenchement nominale — la pression de signal minimale nécessaire avant que la valve ne commence à délivrer de l'air, souvent de l'ordre de 0,3 bar (4 psi). Ce petit seuil évite que les freins arrière ne traînent au moindre effleurement de la pédale et aide à équilibrer le timing avant-arrière. Les valves relais sont vendues avec différentes pressions de déclenchement, et installer la mauvaise peut déséquilibrer le freinage ; le remplacement doit donc correspondre à ce pour quoi le véhicule a été conçu.
Où sont utilisées les valves relais
On trouve généralement une valve relais montée sur le châssis près des essieux moteurs, et une autre sur la remorque, près du réservoir d'air de celle-ci. Sur un tracteur, la valve relais travaille avec la valve de protection du tracteur et le système d'alimentation de la remorque afin que les freins de remorque répondent en phase avec ceux du tracteur. La commande des ressorts de stationnement à l'arrière passe souvent aussi par une valve apparentée, reliée au circuit de frein de stationnement.
Les valves relais sont des cousines proches des valves à échappement rapide. Une valve à échappement rapide n'accélère que le relâchement en évacuant l'air localement ; une valve relais fait cela et fournit de l'air frais depuis un réservoir local pour accélérer l'application. Pour une vue d'ensemble de la façon dont ces composants s'articulent, voir notre présentation du fonctionnement des circuits de freinage pneumatique.
Symptômes d'une valve relais défaillante
Une valve relais usée ou encrassée se manifeste généralement par des problèmes de timing et de fuite. Comme la valve se situe entre la commande du conducteur et les freins qui font le travail, ses défaillances se ressentent directement à la pédale et aux roues.
| Symptôme | Ce que l'on constate | Cause probable dans la valve |
|---|---|---|
| Relâchement lent / freins qui traînent | Les freins arrière ou de remorque restent appliqués brièvement après relâchement ; les roues chauffent | Orifice d'échappement ou piston coincé, souvent à cause d'humidité, de rouille ou de graisse ancienne |
| Application retardée | Les freins arrière s'engagent avec un temps de retard sur l'essieu directeur ; sensation molle ou en retard | Piston collé ou débris restreignant le passage d'alimentation |
| Fuite d'air constante à l'échappement | Sifflement continu au niveau de la valve, freins appliqués ou relâchés ; le circuit ne tient pas la pression | Joints internes usés ou clapet d'échappement endommagé laissant l'air d'alimentation contourner la valve |
| Freinage arrière inégal ou brutal | Le véhicule tire, ou l'arrière se bloque plus tôt ou plus tard que prévu | Mauvaise pression de déclenchement ou usure interne altérant le timing de délivrance |
| Récupération lente de la montée en pression | La pression du circuit chute lors de freinages répétés | Fuite interne laissant l'air passer vers l'échappement |
Beaucoup de ces symptômes se recoupent avec d'autres défauts. Une fuite constante, par exemple, peut aussi provenir d'une chambre de frein, d'une conduite d'alimentation de la valve relais, ou de la valve au pied. Un moyen rapide d'isoler la valve relais est d'appliquer et de maintenir les freins, puis d'écouter à l'orifice d'échappement. Si de l'air fuit à cet endroit freins maintenus (ou fuit en continu freins relâchés), la valve relais ou ses joints sont les premiers suspects. L'humidité persistante et le report d'huile sont des causes fréquentes, ce qui explique pourquoi un sécheur d'air en bon état protège les valves relais et tous les autres composants pneumatiques en aval.
Avant de condamner une valve relais, vérifiez que le signal qui l'atteint est correct. Un signal faible ou retardé venant de la valve au pied, ou une restriction en amont, peuvent imiter une valve relais défectueuse. Testez la pression de signal à l'orifice de service face à la pression de délivrance à la chambre.
Tester une valve relais
Un test basique sur le terrain utilise deux manomètres — l'un piqué sur la conduite de service (signal), l'autre sur un orifice de délivrance ou une chambre. Réservoir bien chargé, effectuez une application ferme des freins et comparez les deux lectures. La pression de délivrance doit suivre de près la pression de signal, monter et descendre avec elle. Un grand écart, un retard, ou une pression de délivrance qui ne se purge pas au relâchement indiquent un défaut interne.
Inspectez aussi les éléments évidents : conduites d'air fissurées ou cassantes, raccords desserrés, clapet d'échappement déchiré, et corrosion autour des orifices. De l'eau savonneuse sur le corps et autour de l'échappement révèle des fuites que l'oreille pourrait manquer dans un atelier bruyant. Si la valve fuit, se bloque, ou ne suit pas le signal, remplacez-la plutôt que d'essayer de réparer un corps corrodé par l'humidité.
Remplacer une valve relais
Le remplacement d'une valve relais est une tâche gérable pour un technicien compétent, mais les détails comptent car on intervient dans le circuit de freinage. Purgez toujours le circuit et calez les roues d'abord.
- Relâcher la pression du circuit. Purgez les réservoirs d'air pour qu'aucune conduite ne soit sous pression avant de desserrer le moindre raccord.
- Caler les roues et sécuriser le véhicule. Une fois l'air purgé, les freins à ressort peuvent se relâcher selon le circuit ; ne comptez jamais uniquement sur les freins pneumatiques pendant l'intervention.
- Étiqueter chaque conduite. Marquez ou photographiez les raccordements de service, d'alimentation, de délivrance et d'échappement avant le démontage. Inverser les orifices d'une valve relais provoque un comportement de freinage dangereux.
- Retirer l'ancienne valve. Débranchez les conduites d'air, puis déboulonnez la valve de son support. Notez le marquage de pression de déclenchement ou le numéro de pièce gravé sur le corps.
- Faire correspondre le remplacement. Installez une valve avec la même configuration d'orifices et la même pression de déclenchement. Choisir une pièce de qualité comme une valve relais VADEN conçue aux spécifications d'origine préserve l'équilibre de freinage d'origine.
- Reconnecter et étanchéifier. Utilisez le mastic d'étanchéité adapté sur les filetages, acheminez chaque conduite vers son orifice étiqueté, et serrez les raccords au couple préconisé — un serrage excessif peut fissurer le corps de la valve.
- Remettre en pression et tester l'étanchéité. Montez le circuit à pleine pression, puis effectuez un test statique de chute de pression et un test d'application des freins. Vérifiez que les freins s'appliquent et se relâchent rapidement, sans fuite à l'échappement.
Comme la valve relais se trouve dans le même circuit que les chambres de frein et leur tuyauterie de délivrance, il est bon d'inspecter les conduites et chambres raccordées pendant l'intervention. Une nouvelle valve sur une conduite corrodée ou qui fuit ne fait que déplacer le problème.
Remplacer ou réparer ?
Certaines valves relais acceptent des kits de révision, mais en service réel, la plupart des techniciens remplacent la valve entière. La corrosion interne accumulée par des années d'humidité vaut rarement la peine d'être traitée avec de nouveaux joints, et une valve neuve rétablit une pression de déclenchement et un timing connus. Si une valve fuit, se bloque, ou déséquilibre le freinage sur un véhicule en usage intensif, le remplacement est la solution fiable.
Préserver la santé des valves relais
La meilleure protection est un air sec. Purger régulièrement les réservoirs et entretenir le sécheur d'air empêche l'humidité et l'huile de corroder le piston et les joints de la valve relais. Lors des inspections de freins de routine, écoutez à l'orifice d'échappement pour détecter les fuites et vérifiez que les freins arrière se relâchent proprement. Une valve relais alimentée en air propre et sec, et inspectée régulièrement, dépasse généralement en durée de vie de nombreuses autres pièces d'usure du circuit de freinage de service.
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