Régulateur de pression de compresseur camion : fonctionnement, coupure, pannes
Comment le régulateur de pression charge et décharge le compresseur d'un camion, où se situent coupure et remise en charge, lien avec le dessiccateur, contrôle.
Lorsque le manomètre d'un camion dépasse son point d'arrêt habituel, met trop de temps à y arriver ou que le compresseur semble ne jamais se reposer, la première pièce à soupçonner n'est souvent pas le compresseur, mais le régulateur de pression (governor) qui lui indique quand travailler. Ce petit distributeur sensible à la pression commande chaque cycle de mise en charge et de décharge du compresseur et, sur la plupart des circuits, l'instant où le dessiccateur se purge. Ce guide explique le fonctionnement du régulateur de pression, ce que signifient les pressions de coupure (cut-out) et de remise en charge (cut-in), où se trouve la même fonction sur les camions européens et comment la contrôler.
Qu'est-ce qu'un régulateur de pression de compresseur d'air et à quoi sert-il ?
Un régulateur de pression de compresseur d'air (governor) est un distributeur de commande sensible à la pression qui fait passer le compresseur d'air d'un camion entre l'état chargé (il comprime) et l'état déchargé (il tourne à vide). Le régulateur lit la pression du réservoir, envoie un signal d'air de commande au dispositif de décharge du compresseur à la pression de coupure et évacue ce signal à la pression de remise en charge, ce qui maintient la pression du circuit dans une plage de travail fixe.
Un régulateur de pression est nécessaire parce qu'on ne peut pas simplement arrêter le compresseur : sur la plupart des camions, il est entraîné par le moteur via un pignon ou une courroie et tourne dès que le moteur tourne. Sans régulateur, il comprimerait jusqu'à l'ouverture de la soupape de sécurité, ce qui gaspillerait du carburant et ferait surchauffer la culasse du compresseur.
Le régulateur de pression de compresseur de type nord-américain est un petit corps de distributeur avec un piston, un ressort taré et un clapet combiné d'admission et d'échappement. Il est vissé directement sur le compresseur ou monté à distance sur le châssis ou le moteur, et comporte généralement trois types d'orifices :
- Orifice de réservoir : reçoit la pression du circuit depuis un réservoir d'air par une conduite dédiée, souvent à travers un petit filtre.
- Orifice de décharge (unloader) : envoie le signal de commande au dispositif de décharge du compresseur et, sur la plupart des circuits, au dessiccateur.
- Orifice d'échappement : met à l'air la conduite de décharge lorsque le compresseur doit se remettre au travail.
Comment le régulateur de pression commande-t-il la mise en charge et la décharge du compresseur ?
Le régulateur de pression fonctionne sur un équilibre de forces : la pression du réservoir pousse sur le piston du régulateur et le ressort taré pousse en sens inverse. Tant que la pression monte vers la coupure, le ressort l'emporte, le clapet d'admission reste fermé et l'orifice de décharge est ouvert sur l'échappement. La conduite de décharge ne contient aucune pression, le compresseur est donc chargé et chaque course envoie de l'air vers le dessiccateur et les réservoirs.
À la coupure, le piston vainc le ressort, l'échappement se ferme et l'admission s'ouvre. L'air du réservoir arrive au compresseur, où des pistons de décharge maintiennent les clapets d'aspiration ouverts ; sur d'autres conceptions, un organe de commande ferme l'aspiration ou débraye un embrayage de compresseur. Les pièces du dispositif de décharge et les soupapes d'aspiration et de refoulement sont traitées dans le guide des soupapes et du dispositif de décharge du compresseur, et les conceptions à embrayage dans le guide du compresseur d'air à embrayage.
Lorsque les freinages et les accessoires font redescendre la pression jusqu'à la remise en charge, le ressort repousse le piston, l'admission se ferme et l'échappement s'ouvre. La conduite de décharge se vide dans un court souffle d'air et le compresseur se remet au travail. L'écart entre la coupure et la remise en charge est prévu dans la conception du régulateur pour que le compresseur ne commute pas plusieurs fois par minute. Les pièces usées du dispositif de décharge se remettent en état avec un kit de soupape de décharge de compresseur ; les conceptions à dispositif de décharge séparé reçoivent une valve de décharge d'air complète.
Quelles sont les pressions de coupure et de remise en charge habituelles d'un régulateur de pression ?
Les pressions de coupure et de remise en charge d'un régulateur de pression sont fixées par le constructeur du véhicule et du compresseur et diffèrent selon les générations de circuit et les marchés. Aux États-Unis, les manuels CDL des États (les guides que les conducteurs étudient pour l'extension freinage pneumatique du permis poids lourd) décrivent une coupure autour de 125 psi (environ 8,6 bar) et une remise en charge autour de 100 psi (environ 6,9 bar). Les camions de construction européenne coupent couramment quelque part entre 8 et 12,5 bar selon la génération de circuit, les circuits récents se situant plutôt vers le haut de la plage.
| Point de référence | Description des manuels CDL américains | Pratique européenne courante | Sur quoi s'appuyer |
|---|---|---|---|
| Pression de coupure | Autour de 125 psi (environ 8,6 bar) | Couramment d'environ 8 à 12,5 bar, selon la génération | Valeur de la documentation de service pour le code moteur et le code châssis |
| Pression de remise en charge | Autour de 100 psi (environ 6,9 bar) | Inférieure à la coupure d'un écart fixe propre au régulateur | Documentation de service et données du régulateur |
| Contrôle de la montée en pression | 85 à 100 psi en 45 secondes environ sur circuits doubles, au régime de fonctionnement du moteur | Essai de temps de remplissage défini par le constructeur | Procédure d'essai de la documentation de service et régime moteur |
| Avertisseur de basse pression | Doit s'allumer avant que la pression ne descende sous 60 psi (environ 4,1 bar) | Défini par la conception du véhicule selon le règlement n° 13 de l'ONU | Documentation du véhicule et données de réception |
Ces chiffres sont des points de référence, non des cibles de réparation. Les manomètres du tableau de bord dérivent : contrôlez les lectures avec un manomètre étalonné avant de condamner le régulateur.
Comment le régulateur de pression, le dispositif de décharge et la purge du dessiccateur travaillent-ils ensemble ?
Le régulateur de pression, le dispositif de décharge du compresseur et la valve de purge du dessiccateur agissent généralement sur un seul signal commun. Sur la plupart des circuits de type nord-américain, la conduite de décharge du régulateur est piquée sur l'orifice de commande du dessiccateur : dès que le compresseur se décharge, le dessiccateur se purge :
- Pression en hausse : la conduite de décharge est à zéro, le compresseur est chargé et le dessiccateur retire l'humidité à travers sa cartouche de dessiccant.
- Coupure : le régulateur met la conduite de décharge sous pression, le compresseur se décharge et le même signal ouvre la valve de purge du dessiccateur.
- Purge : l'eau et l'huile accumulées dans le carter du dessiccateur sont expulsées en un bref souffle, et de l'air sec repasse à travers le dessiccant pour le régénérer.
- Remise en charge : le régulateur met la conduite de décharge à l'air, la valve de purge se ferme et le compresseur se recharge.
Ce souffle d'air sous le dessiccateur à la coupure est le signe audible le plus simple que le régulateur cycle, et le signal partagé explique pourquoi les défauts du régulateur se manifestent comme des problèmes de dessiccateur : si le régulateur n'atteint jamais la coupure, la cartouche se sature et l'eau gagne les réservoirs ; s'il cycle trop souvent à cause d'une fuite, le dessiccateur se purge bien plus que prévu. Les défauts de valve de purge sont traités dans le guide de la valve de purge du dessiccateur d'air ; le dessiccant de rechange se présente sous forme de cartouche de dessiccateur d'air, et les ensembles complets figurent sous dessiccateurs d'air comprimé.
Où se trouve la fonction de régulation de pression sur les camions européens ?
Le régulateur de pression en tant que distributeur séparé est typique des circuits de type nord-américain. Sur de nombreux camions de construction européenne, il n'existe pas de régulateur séparé : la fonction de régulation de pression est intégrée au boîtier du dessiccateur (dessiccateur avec régulateur de pression intégré) ou à une unité de traitement d'air qui contient aussi la valve de protection multicircuit. Les circuits de fournisseurs tels que WABCO et Knorr-Bremse équipent couramment les camions de constructeurs comme Mercedes-Benz, Volvo, DAF et MAN.
Un régulateur de pression intégré arrête le refoulement du compresseur de deux façons. Dans le montage à mise à l'air, le régulateur ouvre l'échappement du dessiccateur à la coupure ; le compresseur continue de comprimer, mais son refoulement est évacué à l'atmosphère par le dessiccateur pendant qu'un clapet anti-retour maintient la pression du circuit. Dans le montage à orifice de commande, le régulateur envoie un signal au dispositif de décharge du compresseur ou à un embrayage économiseur d'énergie. Sur une unité de traitement d'air électronique, un calculateur lit des capteurs de pression et commande des électrovannes : les pressions de remise en charge et de coupure sont alors des paramètres enregistrés.
| Montage | Où se trouve la fonction de régulation | Comment le compresseur cesse de produire de la pression | Où chercher en cas de panne |
|---|---|---|---|
| Régulateur séparé | Distributeur sur le compresseur ou monté à distance | Signal vers le dispositif de décharge du compresseur ; déclenche aussi la purge du dessiccateur | Régulateur, conduites de réservoir et de décharge, dispositif de décharge |
| Dessiccateur avec régulateur de pression intégré | Section de régulation dans le boîtier du dessiccateur | Mise à l'air par le dessiccateur, ou signal vers le dispositif de décharge | Régulateur du dessiccateur, valve de purge, clapet anti-retour de sortie |
| Unité de traitement d'air électronique | Calculateur et électrovannes | Signal d'électrovanne vers le dispositif de décharge ou l'embrayage, ou mise à l'air | Mémoire de défauts, capteurs de pression, électrovannes |
Ainsi, lorsqu'on cherche un régulateur pour un camion européen, la pièce à examiner est le plus souvent le dessiccateur ou l'unité de traitement d'air ; le guide de l'unité de traitement d'air explique la construction de ces ensembles.
Quels sont les symptômes d'un régulateur de pression de compresseur défaillant ?
Un régulateur de pression défaillant se manifeste par une absence de coupure, une pression de coupure ou de remise en charge incorrecte, une montée en pression lente ou des cycles trop fréquents. Les fuites, un compresseur usé ou un dispositif de décharge qui colle donnent la même image au manomètre : le régulateur se juge donc comme un maillon d'une chaîne.
| Symptôme | Cause possible dans la chaîne du régulateur | Contrôle |
|---|---|---|
| La pression dépasse la coupure normale, la soupape de sécurité s'ouvre | Piston du régulateur collé par l'huile, l'eau ou le givre ; conduite de réservoir ou filtre bouché ; conduite de décharge bouchée ; dispositif de décharge grippé | Vérifier le manomètre ; guetter le signal de décharge et la purge du dessiccateur à la coupure |
| Montée en pression lente ou pression qui reste basse | Régulateur qui fuit vers la conduite de décharge en charge ; échappement du régulateur bouché ; dispositif de décharge maintenu ouvert | Essai à l'eau savonneuse à l'échappement ; vérifier que la conduite de décharge se vide complètement à la remise en charge |
| Le compresseur cycle trop souvent | Fuites d'air du circuit, valve de purge ou clapet anti-retour de sortie qui fuit ; écart du régulateur hors spécification | Essai de chute de pression moteur arrêté ; relever l'écart entre remise en charge et coupure |
| Sifflement permanent à l'échappement du régulateur | Siège d'admission ou d'échappement, joint de piston ou joints toriques usés | Essai à l'eau savonneuse en état chargé comme en état déchargé |
| Eau dans les réservoirs, le dessiccateur ne se purge jamais | Le régulateur n'atteint pas la coupure, ou le signal n'arrive pas au dessiccateur | Écouter le souffle de purge ; contrôler la conduite de commande du dessiccateur |
De l'huile dans le régulateur désigne le compresseur comme problème de fond ; consultez le guide de diagnostic absence de pression et remontée d'huile et le guide des pannes et de l'entretien du compresseur de frein à air.
Comment contrôler un régulateur de pression de compresseur ?
Le contrôle d'un régulateur de pression commence par l'observation du manomètre. Aux États-Unis, le contrôle pneumatique avant départ enseigné dans les manuels CDL consiste à regarder le compresseur couper, puis à pomper sur la pédale de frein pour faire baisser la pression et noter où il se remet en charge, avec les essais de montée en pression et d'avertisseur de basse pression ; ce sont des contrôles de conducteur, non des spécifications de réparation. En atelier, un essai structuré suit cet ordre :
- Caler les roues et purger les réservoirs en notant si de l'eau ou de l'huile en sort.
- Raccorder un manomètre étalonné sur un réservoir et le comparer au manomètre du tableau de bord.
- Faire tourner le moteur au régime prévu par la documentation de service et relever la coupure ; écouter la purge du dessiccateur au même instant.
- Abaisser la pression par paliers à l'aide de freinages et relever la remise en charge.
- Comparer remise en charge, coupure et écart avec les valeurs de la documentation de service pour ce châssis.
- Appliquer de l'eau savonneuse sur l'échappement du régulateur compresseur chargé, puis déchargé ; une bulle dans l'un ou l'autre état indique un siège ou un joint interne qui fuit.
- Confirmer que la conduite de décharge reçoit la pression à la coupure et se vide complètement à la remise en charge, selon la méthode sûre de la documentation de service.
- Inspecter la conduite de réservoir et le filtre d'orifice : huile, débris ou givre.
- Si le régulateur est bon, passer au dispositif de décharge, au compresseur et au dessiccateur, en commençant par le contrôle du temps de remplissage décrit dans le guide des soupapes et du dispositif de décharge du compresseur.
Sur les camions équipés d'une unité de traitement d'air électronique, commencez par lire la mémoire de défauts et comparer les valeurs des capteurs au manomètre étalon.
Peut-on régler un régulateur de pression et quand faut-il le remplacer ?
Un régulateur de pression ne peut se régler que sur les conceptions prévues pour cela. Certains régulateurs nord-américains possèdent une vis de réglage et un contre-écrou sous un capuchon, réglés dans la plage du constructeur avec un manomètre étalonné. De nombreux régulateurs plus récents sont préréglés et scellés, les régulateurs intégrés aux dessiccateurs ne se règlent généralement pas sur le véhicule, et les unités électroniques se paramètrent.
Le remplacement du régulateur de pression se justifie lorsqu'une fuite à l'échappement ne peut être supprimée, lorsque la remise en charge et la coupure dérivent de nouveau hors spécification après nettoyage de la conduite de réservoir et du filtre, lorsque le corps est fissuré ou corrodé, ou lorsque l'huile d'un compresseur défaillant l'a contaminé. Inspectez le régulateur à chaque remplacement de compresseur ou de dessiccateur. Les unités de rechange figurent sous régulateur de pression de compresseur, et les régulateurs intégrés aux dessiccateurs se remettent en état avec un kit de réparation de dessiccateur d'air. Confirmez le numéro OE et le code châssis avant de commander.
Quelles normes et sources encadrent les performances du régulateur de pression ?
Les performances d'un régulateur de pression ne sont pas réglementées comme une pièce isolée ; les règles visent l'alimentation en air et le système de freinage que le régulateur commande. Au niveau international, les systèmes de freinage des camions sont réceptionnés selon le règlement n° 13 de l'ONU, qui couvre l'alimentation en énergie, les réservoirs et les dispositifs d'avertissement. En France, le suivi en service des freins passe par le contrôle technique des véhicules de transport de marchandises, présenté sur la fiche Service-Public sur le contrôle technique des véhicules de transport de marchandises et sur la page du ministère de la Transition écologique consacrée au contrôle technique des véhicules.
États-Unis : les exigences de compresseur, de réservoir, de manomètre et d'avertisseur de basse pression pour les véhicules neufs à freinage pneumatique relèvent de la norme 49 CFR 571.121 (FMVSS 121), texte de référence des valeurs citées plus haut d'après les manuels CDL.
Guide principal: Compresseur d'air camion : pannes, remplacement et entretien
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Questions fréquentes
- À quoi sert un régulateur de pression d'air sur un camion ?
- Le régulateur de pression d'air commande le moment où le compresseur du camion produit de la pression et celui où il tourne à vide. Il mesure la pression du réservoir et, à la coupure, envoie un signal au dispositif de décharge pour que le compresseur cesse de comprimer l'air. À la remise en charge, il évacue ce signal et le compresseur se remet au travail. Sur la plupart des circuits, le même signal déclenche aussi la purge du dessiccateur.
- À combien de psi un régulateur de pression de frein à air coupe-t-il ?
- Les manuels CDL américains décrivent une coupure du régulateur autour de 125 psi, soit environ 8,6 bar. Ce chiffre est une référence générale pour les essais du conducteur, non une spécification valable pour chaque camion. Les camions européens coupent couramment quelque part entre 8 et 12,5 bar selon la génération de circuit. La valeur exacte d'un véhicule donné est celle de sa documentation de service OE à jour.
- Quelle est la pression de remise en charge d'un régulateur de compresseur d'air ?
- La remise en charge est la pression à laquelle le régulateur laisse le compresseur recommencer à comprimer. Les manuels CDL américains la situent autour de 100 psi, soit environ 6,9 bar, environ 25 psi sous la valeur de coupure habituelle. La valeur exacte et l'écart admis dépendent de la conception du régulateur et se vérifient dans la documentation de service avec un manomètre étalon.
- Que se passe-t-il si le régulateur ne coupe pas ?
- Si le régulateur ne coupe pas, le compresseur continue de comprimer jusqu'à l'ouverture de la soupape de sécurité. Il chauffe davantage, peut envoyer plus d'huile dans le circuit, et le dessiccateur ne se purge jamais : la cartouche se sature et l'eau gagne les réservoirs. Les causes habituelles sont un piston de régulateur collé, une conduite ou un filtre de réservoir bouché, une conduite de décharge bouchée ou un dispositif de décharge grippé.
- Un mauvais régulateur peut-il ralentir la montée en pression ?
- Oui. Un régulateur qui fuit vers la conduite de décharge alors que le compresseur devrait être chargé, ou dont l'échappement est bouché, peut laisser le compresseur partiellement déchargé et ralentir la montée en pression. Les fuites d'air, un compresseur usé et une aspiration restreinte donnent le même symptôme : on contrôle donc le régulateur par un essai à l'eau savonneuse et une vérification de la conduite de décharge avant de le remplacer.
- Où se trouve le régulateur de pression d'un camion ?
- Sur les circuits de type nord-américain, le régulateur est généralement monté directement sur le compresseur ou à distance sur le châssis ou le moteur, avec des conduites vers un réservoir et vers le dispositif de décharge du compresseur. Sur de nombreux camions européens, il n'y a pas de régulateur séparé : le régulateur de pression est intégré au dessiccateur ou à une unité de traitement d'air, qui gère la remise en charge et la coupure.
- Le régulateur est-il la même chose que la valve de décharge (unloader) ?
- Non. Le régulateur est l'organe de commande qui décide quand le compresseur doit se décharger, d'après la pression du réservoir. Le dispositif de décharge est l'organe, sur le compresseur ou près de lui, qui exécute cette décision, généralement en maintenant les clapets d'aspiration ouverts ou en fermant l'aspiration. Un défaut de l'un ou de l'autre peut empêcher une coupure ou une remise en charge correcte, d'où le contrôle conjoint des deux.
- Pourquoi le dessiccateur se purge-t-il quand le compresseur coupe ?
- Sur la plupart des circuits, le signal de décharge du régulateur va aussi à l'orifice de commande du dessiccateur. Lorsque le régulateur décharge le compresseur à la coupure, le même signal ouvre la valve de purge, qui chasse l'eau et l'huile du carter et renvoie de l'air sec à travers le dessiccant. L'absence de souffle de purge à la coupure est un indice rapide d'un défaut du régulateur ou de sa conduite de signal.
- Les camions à unité de traitement d'air électronique ont-ils un régulateur ?
- Les camions à unité de traitement d'air électronique n'ont pas de régulateur mécanique séparé, mais la fonction de régulation existe toujours. Un calculateur lit des capteurs de pression et commande des électrovannes pour décharger le compresseur ou mettre son refoulement à l'air, de sorte que la remise en charge et la coupure sont des valeurs enregistrées. Le diagnostic commence par la mémoire de défauts et les lectures des capteurs, selon la procédure du constructeur.
- À quelle fréquence faut-il contrôler ou remplacer un régulateur de pression ?
- Un régulateur de pression n'a pas d'intervalle de remplacement universel. On le contrôle lors de l'entretien normal du circuit d'air et chaque fois que les pressions, le comportement de la purge ou la fréquence des cycles semblent anormaux ; la remise en charge, la coupure et la recherche de fuite à l'échappement ne prennent que quelques minutes avec un manomètre étalon. On l'inspecte aussi à chaque remplacement du compresseur ou du dessiccateur, car la contamination d'une pièce défaillante peut endommager les pièces neuves.
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