- Le frein à disque utilise rotor, plaquettes, pistons et étriers pour freiner.
- Plus puissants et moins sujets à la surchauffe que le tambour.
- Composants: rotor, plaquettes, pistons et étriers; capteurs d’usure parfois présents.
- Le rotor peut être en acier ou carbone céramique.
Comment fonctionne le frein à disque ?
Le système de frein à disque est composé d’un rotor, de plaquettes de frein, de pistons et d’étriers. Les pistons poussent les plaquettes contre le rotor pour ralentir ou arrêter une voiture.
La plupart des véhicules modernes utilisent un système de freinage qui contient des freins à disque. Ils sont appelés ainsi parce qu’ils utilisent la force appliquée aux disques fixés aux roues pour freiner ou arrêter une voiture.
Comparés aux freins à tambour, les freins à disque offrent plus de puissance de freinage et ne chauffent pas aussi rapidement lors d’une utilisation intensive.
Bien que certaines voitures utilisent encore des freins à tambour sur les roues arrière, les freins à disque sur les quatre roues se trouvent couramment sur des berlines familiales, des camionnettes et des voitures de sport haute performance.
Composants du système de frein à disque
Rotor
Un disque circulaire placé sur le moyeu de la roue qui tourne avec lui. Les rotors sont généralement faits en acier moulé, mais certaines voitures de luxe utilisent un rotor en carbone céramique. Les rotors sont rainurés ou percés pour mieux disperser la chaleur.
Plaquettes de frein
Composants qui pressent le rotor, créant une friction qui ralentit ou arrête la machine. Elles sont composées du support métallique et de la surface de contact avec le disque de frein. C’est la surface de contact qui s’use.
Elles sont fabriquées avec différents matériaux et peuvent être de trois types : organique, semi-métallique et céramique. Le matériau choisi aura un impact sur la durée de vie du frein, sur le bruit entendu lors du freinage et sur le temps d’arrêt de la voiture.
Pistons
Cylindres reliés au système de freinage hydraulique. Le piston est celui qui déplace les plaquettes de frein du rotor lorsque le conducteur appuie sur la pédale de frein.
Certains systèmes de freinage ont un seul piston qui déplace les deux plaquettes, tandis que d’autres ont deux pistons qui poussent les plaquettes de chaque côté du rotor. D’autres ont quatre, six ou même huit pistons pour une plus grande puissance de freinage, mais également un coût supplémentaire dû à leur complexité et maintenance.
Étriers
Boîtiers qui s’adaptent sur le rotor et maintiennent les plaquettes et pistons de frein, ainsi que les tuyaux de liquide de frein. Il existe deux types d’étriers : mobiles et fixes. Les mobiles “flottent” sur le rotor et sont alimentés d’un seul côté.
Lorsque le conducteur applique le frein, les pistons pressent les plaquettes de frein d’un côté du rotor, ce qui fait glisser l’étrier de sorte que les plaquettes du côté libre de piston de l’étrier entrent en contact avec le rotor.
Capteurs
Certaines voitures ont des freins qui contiennent des capteurs dans les plaquettes de frein. Ils informent le conducteur de la rapidité avec laquelle les plaquettes s’usent. D’autres capteurs de frein jouent un rôle important dans le système ABS de la voiture.
Comment fonctionnent les freins
Les freins doivent répondre instantanément. Lorsque le conducteur appuie sur la pédale, un piston à l’intérieur du cylindre de frein principal met le liquide hydraulique sous pression dans les tuyaux de frein, ce qui déplace les pistons en poussant les plaquettes du rotor.
Plus le conducteur appuie fort sur la pédale, plus la pression est élevée dans les tuyaux de frein et plus les plaquettes appuient fort sur le rotor. La distance que parcourent les plaquettes est très petite, seulement quelques millimètres, et elles doivent se rétracter vers l’étrier dès que le conducteur relâche la pédale.
Usure du disque de frein
Même dans des situations de conduite normales, les systèmes de freins à disque nécessitent un effort et une chaleur intenses et, au fil du temps, certains composants doivent être remplacés. Les plaquettes de frein doivent être remplacées plus fréquemment.
Le moment où cela se produit dépend de vos habitudes de conduite et du matériau dont les plaquettes sont faites, mais varie entre 40 000 km et 120 000 km. Les rotors de frein durent entre 90 000 et 110 000 km (parfois plus), mais peuvent être endommagés s’ils surchauffent ou si les plaquettes ne sont pas remplacées à temps.
Le liquide de frein est le sang de tout le système de freinage, alors vérifiez-le entre 38 000 et 57 000 km ou si vous suspectez une fuite. Les pistons et les étriers devraient durer toute la vie de la voiture, à moins qu’il n’y ait un problème mécanique et qu’ils soient détruits par des débris sur la route ou dans un accident ou en raison de l’inactivité.
Symptômes de problèmes avec les disques de frein
Certains signes difficiles à ignorer avertissent le conducteur qu’il y a un problème avec les freins.
1. Grincements
Lorsque le matériau de contact des plaquettes s’use, un indicateur d’usure à l’intérieur de la plaquette entre en contact avec le rotor, produisant un grincement aigu. Remplacer les plaquettes de frein élimine généralement le bruit, mais il peut également être causé par des débris sur la route coincés dans les étriers.
2. La pédale tremble ou vibre
Si la pédale de frein tremble ou vibre lorsque vous appuyez dessus, il y a une chance que le rotor soit déformé. Les rotors de frein doivent être parfaitement plats et leur déformation peut se produire en raison de la surcharge ou de la surchauffe. Les rotors peuvent être rectifiés pour redevenir corrects, bien que leur remplacement immédiat soit tout aussi coûteux, mais plus sûr.
3. Pédale de frein basse
La pédale doit avoir une bonne sensation sous le pied, avec une force de freinage proportionnelle à la quantité de pression appliquée à la pédale.
Si la pédale semble plus basse que d’habitude, c’est souvent le signe d’une contamination du liquide de frein ou d’une fuite dans le système. L’air ou l’eau dans le liquide réduit son efficacité, et une fuite est un problème grave. Demandez à un mécanicien de changer le liquide de frein ou de vérifier le système pour détecter des fuites afin de restaurer toute la puissance de freinage.
Les freins sont le système de sécurité le plus important de la voiture et les disques de frein offrent une performance forte, fiable et durable.
Il est probable que votre voiture soit équipée d’un tel système de freinage, alors soyez attentif à tout signe inhabituel pouvant indiquer qu’une pièce doit être remplacée.
Comment fonctionnent les freins à tambour
Le système de freins à tambour comprend le tambour, les sabots, le cylindre de roue. Le cylindre pousse les sabots contre le tambour pour ralentir ou arrêter la voiture.
Certaines voitures ont des systèmes de freins à tambour partiels. Ils sont appelés ainsi parce qu’ils utilisent la friction appliquée aux tambours métalliques fixés aux roues pour ralentir ou arrêter la voiture.
Bien que les freins à disque offrent de meilleures performances de freinage et soient devenus courants dans les voitures modernes, les freins à tambour sont encore utilisés dans certaines applications. On peut les trouver sur les roues arrière de voitures moins chères et de voitures classiques.
Composants du système de freins à tambour
Plaque: fournit une base solide pour les autres composants du frein à tambour. Elle est attachée à l’essieu.
Tambour: Fixé au moyeu de la roue, il tourne avec lui. Souvent en fonte, il est résistant à la chaleur et à l’usure. C’est ce que l’on voit dans un frein à tambour assemblé et c’est le composant sur lequel la force de freinage est appliquée pour ralentir ou arrêter la voiture.
Cylindre: Contient deux pistons, un à chaque extrémité, qui actionnent les sabots. Le cylindre applique une pression sur le piston et pousse les sabots contre le tambour, freinant ou arrêtant la voiture. Il faut un cylindre à chaque roue.
Sabots de frein: pressent le tambour pour créer la friction nécessaire pour ralentir ou arrêter la voiture. Fixés à la plaque, mais capables de glisser lorsque la pression est appliquée dans le cylindre de roue. Ils ont un matériau de garniture fait de composants organiques ou métalliques. Ce matériau de garniture entre en contact avec le tambour et s’use avec le temps. Chaque frein a deux sabots. Le sabot principal est à l’avant et le second à l’arrière.
Régulateur automatique: Maintient les sabots à une distance assez éloignée du tambour, même lorsque le matériau s’use.
Ressorts: retirent les sabots des tambours lorsque le conducteur relâche la pédale de frein.
Comment fonctionnent les freins à tambour
Les freins devraient répondre instantanément. Lorsque le conducteur appuie sur la pédale, le piston dans le cylindre de frein principal pousse le liquide hydraulique dans les tuyaux de frein, qui presse ensuite le cylindre de roue et pousse les sabots vers le tambour.
Plus le conducteur appuie fort sur la pédale, plus la pression est élevée dans les tuyaux de frein et plus les sabots sont pressés dans le tambour. La distance que parcourent les sabots est petite, et les ressorts doivent les rétracter du tambour dès que le conducteur relâche la pédale.
Frein de main à tambour
Certains véhicules ont des freins à disque sur toutes les roues, mais utilisent un petit frein à tambour à l’intérieur de l’ensemble du moyeu de roue comme frein de stationnement (ou de sécurité). Lorsqu’on tire sur le frein à main, un levier attaché à un câble force les sabots.
Cela fournit un contrôle direct plutôt que de passer par le cylindre de roue ou la partie hydraulique du frein, permettant au véhicule de s’arrêter même lorsque les freins habituels ne fonctionnent plus.
Usure du frein à tambour
Les tambours et les sabots devraient être les seuls composants à remplacer dans un système de freins à tambour. Le matériau de la couverture du sabot s’use avec le temps et, en général, de nouveaux sabots doivent être installés tous les 56 000 km, bien que cela dépende de votre voiture et de vos habitudes de conduite.
Autrement, le cylindre de roue, le régulateur automatique et les ressorts devraient durer toute la vie de la voiture, bien qu’il puisse y avoir des problèmes mécaniques ou des dommages dus à des débris sur la route ou à un accident. Cependant, il est bon de vérifier le liquide de frein tous les 38 000 - 57 000 km et immédiatement si vous suspectez une fuite.
Signes de problèmes avec les freins à tambour
Plusieurs signes informent le conducteur qu’il y a des problèmes avec les freins à tambour.
Bruit de frein : à mesure que les sabots de frein s’usent avec le temps, des bruits excessifs ou inhabituels peuvent indiquer que le matériau de la garniture est usé ou érodé. Un technicien peut vérifier pourquoi les freins font du bruit et remplacer les sabots résout souvent le problème.
Pédale tremblante ou vibrante : Si la pédale de frein vibre ou tremble lorsque vous appuyez dessus, il est possible que les tambours soient déformés. Les tambours doivent être parfaitement ronds et la déformation peut survenir à cause de la surcharge ou de la surchauffe. En général, les remplacer résout le problème et le freinage redevient normal.
Pédale de frein basse : La pédale de frein doit avoir une bonne sensation sous le pied, avec une force de freinage proportionnelle à la quantité de pression appliquée à la pédale.
Si la pédale semble plus basse que d’habitude, c’est souvent un signe que le liquide de frein a été contaminé ou qu’il y a une fuite dans le système.
L’eau ou l’air dans le liquide de frein réduisent son efficacité, et les fuites sont un problème grave.
Demandez à un technicien de vérifier votre liquide ou d’inspecter le système pour détecter des fuites afin de restaurer la puissance de freinage. Un cylindre de frein endommagé peut également être la cause d’une pédale de frein basse.
Les freins sont sans aucun doute le système de sécurité le plus important pour une voiture, alors faites attention à tout signe inhabituel qui pourrait indiquer qu’une pièce du système de frein à tambour doit être remplacée.
Source de la photo : youtube.com, summitracing.com, popularmechanics.com
