Le capot actif

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Description détaillée

Le capot actif est un dispositif de capot à charnières pyrotechniques.
Lors d'un choc avec un piéton, le capot se soulève automatiquement de quelques centimètres augmentant l'espace existant entre le moteur et le capot. Le piéton est ainsi isolé des éléments durs et saillants du compartiment moteur, ce qui permet de réduire le risque de blessures graves.

Les constructeurs ont développé ce système pour répondre à la norme « choc piéton » qui impose un espace suffisant sous le capot afin de réceptionner la tête avec un moindre choc.
Prenons l'exemple de la Citroën C6, première voiture française équipée d'un tel dispositif de sécurité passive, elle était équipée d'un système qui repose sur un capteur de force et un accéléromètre, tous deux, généralement situés sur la face AV ou dans le pare-chocs. La reconnaissance du choc piéton est effectuée en croisant les informations des deux capteurs. La décélération est enregistrée par l'accéléromètre tandis que le capteur de force analyse la déformation du bouclier.
Ce capteur de force est constitué d'une fibre optique et de deux diodes. À une extrémité de la fibre, une diode envoie de la lumière. À l'autre extrémité, une diode réceptrice mesure la quantité de lumière reçue.
La quantité de lumière à l'arrivée est utilisée comme grandeur d'entrée pour le calcul de l'écrasement du bouclier.
Lorsque ces derniers détectent une collision avec un piéton, ils activent un mécanisme pyrotechnique avec de deux ressorts comprimés, ce qui permet de soulever le capot quasi-instantanément.

(1) Fibre Optique
Une fibre optique, tube de verre de diamètre très fin dans lequel circule un faisceau lumineux, est logée dans le pare-chocs avant. La lumière émise d'un côté est détectée à l'autre bout du tube.

(2) Détection du Choc
Lors d'un choc, la partie externe du pare-chocs rentre vers l'intérieur et déforme la fibre optique. La section de cette fibre optique, emprisonnée entre deux parties, est alors déformée, modifiée, réduite. L'intensité de la lumière détectée en sortie de fibre optique change, c'est le signal qu'un choc est en train d'avoir lieu.
 
(3) Calculateur
Cette modification de la lumière en sortie, traduite en signal de choc piéton avant, est traitée par un calculateur. En fonction des informations transmises, le calculateur est capable de savoir si le choc est important ou non et de commander une réponse adaptée au reste du système.
Les mesures sont réalisées en permanence et l'activation est effective entre 30 et 70 km/h.
A noter, que le boîtier de détection de chocs piétons peut être réutilisé 4 fois.

(4) Actionneur Pyrotechnique
En fonction des différentes informations qu'il a reçu et la détection d'un choc avant significatif, le calculateur déclenche la procédure de soulèvement du capot moteur, par l'intermédiaire d'un actionneur pyrotechnique.
En outre, le calculateur doit être capable de distinguer la force du choc avant, pour ne pas déclencher inutilement l'ouverture du capot. Cette solution d'actionneur pyrotechnique est efficace, mais ne peut servir qu'une fois avant de faire remplacer le système au garage. S'il se déclenche lorsqu'on touche un véhicule en se garant, ce n'est pas très efficace (et fort coûteux). Par conséquent, le calculateur intègre la vitesse du véhicule pour le déclenchement ou non de l'ordre de mise à feu du système.

(5) Soulèvement du Capot
Un actionneur pyrotechnique entraîne le soulèvement du capot moteur de 65 mm en 40 ms. Le piéton entrant en contact avec le pare-chocs de la voiture vient s'écraser sur le capot, qui en se levant vient amortir le choc.
La majorité des blessures dans ce genre de situation vient d'un contact de la tête du piéton avec les parties rigides situées sous le capot, typiquement le moteur. Le capot se déformera, mais pas le moteur. Le choc sera amorti par le soulèvement du capot et le risque de blessure sera réduit.

Contrairement à la Citroën C6 qui utilise la détente, Jaguar a fait appel à un système d'airbag pour lever l'arrière du capot, tout comme Honda qui utilise un système similaire avec un déploiement est complet en 30 millisecondes.

Airbag capot déployé

La détection est assurée par une bande de contact couvrant la largeur de la face avant du véhicule, mais aussi de deux accéléromètres pour déterminer si le contact mesuré est bien celui d'un piéton en fonction de la masse et de la rigidité.

Contacteur de pare-chocs AV

Le principal défaut de ces systèmes était leur fonctionnement unique. Il fallait repasser à l'atelier pour réactiver et/ou remplacer le mécanisme. Mercedes a mis au point un capot actif avec un réarmement manuel du système par l'utilisateur.

(1) Capteur accéléromètre
(2) Électronique de puissance du capot actif
(3) Actionneur à commande électromagnétique
(4) Bras de levier à réarmement réversible

Ce capot actif est différent puisqu'il est électromécanique. Bien sûr, l'électronique est toujours présent pour :

• La détection, assurée par 3 capteurs d'accélération (2 dans le pare-chocs et 1 dans la traverse avant) et pilotée par le calculateur d'airbags qui prend en compte la courbe de décélération mesurée par les capteurs. Il est important de signaler que les capteurs n'entrent en action que si l'impact est 50 fois supérieur à la masse d'apesanteur. C'est-à-dire qu'il faut un choc de près de 500 Nm avant que cela ne soit efficace. Cette "tolérance" est programmée pour différencier le contact entre un piéton et un autre choc (collision sur un mur, avec une autre voiture, choc léger lors d'une manœuvre de stationnement…).
• La commande se fait par deux actionneurs électromécaniques placés de chaque côté arrière du capot qui relèvent le capot de 50 mm en 40 millisecondes. Chaque actionneur comprend un ressort de détente, un électroaimant de libération du ressort et un double levier permettant son réarmement manuel par simple ouverture et fermeture du capot.

Avant déclenchement...                      Après déclenchement...

Le conducteur peut remettre le capot en place lui-même en réalisant une simple opération d'ouverture / fermeture du capot. La levée du capot, permet de recomprimer le ressort de chaque actionneur. Le réarmement n'impose pas d'effort supplémentaire parce qu'il utilise le long bras de levier du capot.

Plus poussé encore, Volvo a équipé sa V40 d'un airbag pour piéton. Des capteurs situés dans le pare-chocs avant détectent un impact avec un piéton et libèrent l'extrémité arrière du capot ainsi qu'un airbag qui couvre le compartiment moteur, 1/3 du pare-brise et la partie inférieure des montants de pare-brise.

(Source Volvo)

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Méthodes et pratiques

Les systèmes se sont fiabilisés avec le temps et dans la plupart des cas, la réparation intervient uniquement en cas de choc piéton et déploiement.
Les actionneurs pyrotechniques ou à ressorts entraînent un passage au garage pour une coûteuse remise en état de la fonction. Quant à Mercedes, le réarmement manuel peut se faire par le conducteur, mais le déclenchement intempestif étant quasi impossible, le véhicule aura subit d'autres dégâts matériels lors du choc.

Comment déposer un actionneur pyrotechnique sous capot ?

• Ouvrir le capot.
• Débrancher la batterie de servitude.

• Déconnecter et dégrafer le connecteur (1).
• Déposer vis (2).
• Dégager puis déposer l'actionneur pyrotechnique sous capot (3).

IMPÉRATIF :

• Appliquer la procédure de destruction des éléments pyrotechniques (en cas d'échange de l'élément non déclenché).
• Remplacer tout élément pyrotechnique après déclenchement.

Pour la repose, remplacer les lanières de bridage du faisceau électrique (si nécessaire).

• Reposer l'actionneur pyrotechnique sous capot (3).
• Agrafer et reconnecter le connecteur (1).
• Reposer et serrer la vis (2) à 0,8 m.daN.
• Rebrancher la batterie de servitude.

IMPÉRATIF :

• Appliquer la procédure de mise en service du système.
• Mettre le contact (moteur non tournant).
• Vérifier le fonctionnement du voyant coussin gonflable au tableau de bord.

A noter : Le voyant s'allume pendant 6 à 8 secondes puis s'éteint.
Si le voyant ne s'éteint pas, effectuer une lecture des codes défauts.
Contrôler le fonctionnement des différents équipements.

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Impact sur les compétences en atelier

• Connaître des préconisations des constructeurs.
• Connaître le fonctionnement des dispositifs de sécurité active et passive.
• Connaître le fonctionnement d'un outil de diagnostic.
• Savoir exploiter la documentation technique.
• Savoir utiliser un outil de diagnostic.
• Savoir remplacer un élément pyrotechnique.

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Exemple d’outillage approprié

Un outil de diagnostic multi-marque