Les freins
Sommaire :
Il est très facile, de faire accélérer une voiture, la ralentir est un exercice beaucoup plus subtil.
La plupart des voitures possèdent des freins à disques à l'avant et des freins à tambours à l'arrière, mais d'autres configurations sont possibles.
Pour actionner ces freins, on utilise la pression hydraulique fournie par un maître-cylindre relié directement à la pédale de frein.
Les freins chauffent… C'est normal, leur rôle est de transformer la vitesse de la voiture (énergie cinétique) en chaleur (énergie calorifique) !
La hausse de température des freins dépend :
Ø Des types de matériaux frottant l'un contre l'autre ;
Ø Des dimensions des surfaces de frottement ;
Ø De la pression exercée sur ces surfaces ;
Ø De la vitesse des deux pièces en contact.
C’est le système de freins de conception la plus ancienne.
Le principe de fonctionnement :
Grâce à la pression du circuit de freinage,
Ø Les pistons des cylindres de roues repoussent les mâchoires de freins,
Ø Les garnitures se plaquent contre les tambours,
Ø Et le frottement freine la rotation.
Caractéristiques :
Ø Légèreté, afin de réduire les masses non suspendues ;
Ø Résistance à l'abrasion ;
Ø Stabilité du coefficient de frottement ;
Ø Bonne conductibilité thermique, afin d'évacuer rapidement la chaleur produite pendant le freinage et de réduire la température des garnitures ;
Ø Faible niveau sonore en fonctionnement.
Les tambours sont construits en alliage d'aluminium (légèreté et bonne conductibilité thermique) ou en fonte (grande résistance à l'abrasion). La résistance à l'abrasion de l'alliage léger étant faible, on prévoit généralement, dans le premier cas, une couronne intérieure rapportée en fonte.
Le principal défaut des freins à tambours est leur manque d’endurance lors de fortes sollicitations prolongées.
A l’usage, les tambours s’usent et s’ovalisent, ce qui impose de procéder quelques fois à leur rectification.
Issus de la compétition de haut niveau, ce système est de plus en plus répandu sur les voitures de tourisme…
Ils se composent de deux parties :
Ø Une partie fixe, l'étrier, solidaire des structures du véhicule ;
Ø Une partie mobile, le disque, entraîné par la roue.
Le principe de fonctionnement :
Ø L'étrier supporte les deux plaquettes qui, sous l'action d'une commande (par câbles dans les premiers temps, puis à commande hydraulique depuis une quarantaine d’années) pressent le disque, freinant ainsi sa rotation ;
Ø Le rappel des plaquettes et de l'étrier flottant s'effectue d'une part par le joint carré situé entre le piston et le cylindre de l'étrier et d'autre part par le léger voile du disque.
Les plaquettes sont fabriquées dans un matériau plus tendre que les disques et s'usent progressivement.
Les plaquettes sont toujours maintenues en léger contact ou à très courte distance (0,20 à 0,25 mm) du disque. Cela n'entraîne aucun inconvénient puisqu'elles sont parallèles à sa surface et qu'une faible pression est suffisante pour exercer l'action de freinage.
En règle générale, les disques sont à vérifier tous les 20.000 km et les plaquettes à remplacer tous les 30.000 km.
Il a progressivement remplacé jusqu’à les faire disparaître, les antiques commandes par câbles. Ce liquide a pour rôle de transmettre la force de freinage au système de freins (à tambours ou à disques).
La force de freinage est transmise par un liquide à l'intérieur d'un circuit hydraulique (le liquide de frein). Les liquides étant incompressibles, la force est transmise instantanément et sans aucune déperdition vers les plaquettes qui se resserrent autour du disque de frein (cas des freins à disques) ou des garnitures contre les tambours (freins à tambours).
Lorsque vous freinez, le frottement des plaquettes contre les disques peut créer une montée en température de plusieurs centaines de degrés ! Lorsque les freins sont souvent sollicités, cette chaleur se transmet inévitablement à l'ensemble du circuit et dégrade le liquide de frein.
Le liquide de frein a la fâcheuse habitude d’absorber l'humidité contenue dans l'air, ce qui abaisse son point d'ébullition dans des proportions importantes : de 230°C à 165°C avec seulement 3 % d'eau.
Si tel est le cas, lors d'un freinage important, le liquide de freins se trouvant en ébullition, des gaz compressibles se trouvent mélangés au liquide et les freins risquent de ne plus répondre, car la course de la pédale va au plancher.
Il est conseillé de faire vérifier l'état du liquide de frein tous les 10.000 kilomètres et de le remplacer tous les deux ans afin d’éviter la mésaventure qui m’est arrivée avec la 405 avec la remorque chargée. A la descente du col de Mézilhac, le liquide (de 10 ans d’âge !) s’est progressivement mis à bouillir et le freinage s’est peu à peu évanoui avec la pédale allant au plancher… Et en prime mes plaquettes quasi-neuves ont commencé à se "glacer" ! Fort heureusement, cela m'est arrivé à la fin de la descente…
ABS = Anti-Blocking System (système anti-blocage de roues).
L'ABS empêche le blocage des roues au moment du freinage ce qui permet de conserver la directivité du véhicule et d'optimiser les distances de freinage.
En effet, quand le conducteur actionne trop fortement la pédale de frein de son véhicule à la suite d'un danger, les roues se bloquent. Cela provoque :
Ø La perte de la stabilité directionnelle et le dérapage du véhicule,
Ø La perte de la directivité du véhicule,
Ø L’augmentation de la distance de freinage,
Ø L’usure des pneumatiques,
Ø L’élévation du risque d'accident.
Lors d'un freinage d'urgence, l'ABS module la pression du circuit de freinage de service appliquée aux différents cylindres de freins en fonction de l'accélération ou de la décélération des roues.
Au niveau de la pédale, cela se ressent par des à-coups qui signifient que l’ABS relâche et pince les freins à la limite du blocage des roues.
Les seuls cas où l’ABS rallonge les distances de freinage sont :
Ø La neige car le blocage des roues forme un « coin » de neige qui ralentit le véhicule ;
Ø Le verglas à cause du faible coefficient de frottement entre le caoutchouc des pneus et la glace, ce qui fait qu’au moindre ralentissement, l’ABS croit détecter un blocage de roues et relâche la pression ;
Ø Les routes bosselées où les roues découlent fréquemment et l’ABS « conclut » à un blocage lorsque le freinage intervient quand la roue est en l’air…
Depuis peu, on voit apparaître en complément de l’ABS un dispositif appelé AFU (Aide au Freinage d’Urgence). En cas de freinage appuyé, ce système amplifie la force de freinage demandée par le conducteur. Au-delà d’une certaine force de freinage, l’AFU allume automatiquement les warnings afin de gagner du temps dans l’avertissement des véhicules suivant le vôtre…
Pour éviter de bloquer les roues au freinage, l’ABS du
pauvre :
Ø Adapter la pression sur la pédale aux conditions d'adhérence de la chaussée ;
Ø En virage, on doit prévoir une diminution de l'adhérence, la limite de blocage est atteinte beaucoup plus vite ;
Ø Si l’on sent que les roues se bloquent, il faut lutter contre le réflexe inné qui pousse à appuyer davantage sur la pédale du milieu ! Il faut relâcher la pression et freiner « en pointillés » (comme si on simulait le fonctionnement d’un ABS !)…
Nettoyage des freins :
Au lavage de votre voiture, il ne faut pas hésiter à orienter le jet d’eau avec un maximum de pression sur vos disques de freins afin de les nettoyer de la poussière qui s’accumule entre le disque et les plaquettes. Car cette poussière diminue le coefficient de frottement disque/plaquettes ! Cela vous évitera de payer des nettoyages de freins…
Attention à l’humidité !
Le lavage de la voiture ou la traversée d'une grande flaque d'eau peuvent mouiller les surfaces de frottement, ce qui entraîne une perte d'efficacité. Pour nettoyer les surfaces, il suffit alors de freiner doucement plusieurs fois afin de sécher les surfaces de frottement…
Tout le système de freinage doit être régulièrement surveillé avec des périodicités souvent inconnues de nombreux conducteurs(trices) :
Ø Disques de freins => à vérifier tous les 20.000 km ;
Ø Plaquettes de freins avant => à remplacer tous les 30.000 km ;
Ø Plaquettes de freins arrière => à remplacer tous les 30.000 km ;
Ø Garniture de freins à tambour => à vérifier tous les 60.000 km ;
Ø Circuit de freinage => à vidanger tous les 2 ans (ou 60.000 km) ;
Ø Liquide de freins => à vérifier tous les 20-30.000 km…
Les symptômes d'un mauvais système de freinage :
Ø Le voyant de frein du tableau de bord s'allume ;
Ø Votre véhicule se déporte au freinage ;
Ø La pédale s'enfonce anormalement ;
Ø Le niveau de liquide de frein est anormalement bas ;
Ø Les freins manquent de précision ;
Ø La voiture vibre quand vous freinez.
Faites contrôler votre système de
freinage par un spécialiste, votre vie et celle d’autrui en dépendent ! Ne
cherchez pas à faire des économies ridicules en tentant de
"bidouiller" vous-même votre circuit de freinage ! !
Le seul domaine que je ne cherche surtout pas à bricoler moi-même, c'est bien le circuit de freinage ! ... D'autant plus que lors de l'achat de plaquettes, de très nombreuses enseignes vous offrent leur montage. Comme cela, en cas de pépin, je me retourne contre le professionnel qui a une obligation de résultat et qui garantit donc la qualité de son montage...
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