Comment ça marche
: les freins.
Les freins d'une automobile agissent par frottement de garnitures
spéciales indépendantes de la transmission contre
des pièces tournantes solidaires des roues. En fait,
lorsqu'ils ralentissent le véhicule, les freins transforment
en chaleur l'énergie cinétique de ce dernier.
Une voiture comporte en fait deux systèmes de freinage
le dispositif de freinage de service, commandé par l'intermédiaire
d'une pédale, et le dispositif de freinage de stationnement,
actionné à la main. En outre, ces deux systèmes
sont indépendants l'un de l'autre, de sorte que le frein à main
puisse constituer un frein de secours en cas de défaillance
des freins de service.
Commande mécanique
Les freins de stationnement sont commandés par un dispositif
purement mécanique comportant un levier de manoeuvre
et des câbles sous gaine et/ou une tringlerie; ils n'agissent
que sur deux roues, généralement sur celles du
train arrière, parfois sur celles du train avant (comme
sur les 2 CV Citroen).
Commande hydraulique
Les freins de service sont commandés par l'intermédiaire
d'un circuit hydraulique qui transmet la pression exercée
sur la pédale; ils agissent sur les quatre roues du
véhicule. Les voitures peuvent être équipées
soit de freins à tambour, soit de freins à disque,
mais la plupart des voitures actuelles sont équipées
de disques. C'est pour cette raison que nous ne verrons pas
le fonctionnment du frein à tambour.
Le frein à disque
Le frein à disque comporte deux éléments
le disque lui-même, monté sur le moyeu (auquel
est fixée la roue), et l'étrier, retenu par les
organes de suspension. Il existe différents types d'étriers
(fixe, coulissant ou flottant) qui fonctionnent de manières
légèrement différentes. Les freins à disque
se caractérisent aussi par le nombre de leurs pistons.
Cette fiche traite de l'un des modèles de freins à disque
les plus répandus le frein à étrier fixe à deux
pistons. Les autres types seront décrits ultérieurement.
Le disque
Comment ça marche
- Flasque
- Disque
- Garnitures
- Etrier
- Flexible du liquide de freins
Le disque du frein se présente sous la forme d'un élément épais
en acier ou en fonte dont les faces, plates et parallèles,
sont usinées avec une très grande précision.
Des trous percés moyeu dans sa partie centrale servent à le
fixer au moyeu de la roue. L'ensemble disque-moyeu est monté soit
sur une fusée simple (pour les roues non motrices),
soit sur l'extrémité à cannelures d'un
demi-arbre de roues (pour les roues motrices). Un gros écrou,
arrêté par une goupille, main-tient le moyeu en
place. L'étrier L'étrier fixe est constitué de
deux pièces usinées elles aussi avec une très
grande précision et comportant des conduites internes
destinées au passage du liquide de freins. Assemblées
en usine pour former une pièce unique, ces deux moitiés
ne doivent jamais être séparées car l'étanchéité de
l'étrier ne serait plus garantie. Dans chaque demi-étrier,
on trouve une large cavité, le cylindre, destinée à recevoir
un piston à même de coulisser en fonction de la
pres-sion exercée sur la pédale de freins. Le
léger jeu entre le piston et la paroi de son cylindre
est compensé par un joint en caoutchouc ; l'assemblage
doit être parfaitement étanche pour éviter
toute fuite de liquide de freins, mais sans risquer de bloquer
le piston. Chaque piston vient appuyer contre le dos en métal
de la garniture de frein sur laquelle il agit. Les garnitures
(plaquettes) de freins sont arrêtées dans le corps
de l'étrier par une paire d'axes de main-tien bloqués
par une goupille ou un dispositif équivalent. Ces axes
traversent l'étrier et la partie métallique de
chaque garniture. On trouve derrière chaque garniture
de frein une mince plaque de métal (appelée plaque
antibruit), dont les faces sont généralement
enduites d'une graisse contenant du cuivre. Ces plaques antibruit,
qui ont pour fonction d'empêcher les pla-quettes de vibrer
au freinage (ce qui provoquerait un bruit très aigu),
sont généralement maintenues en place par les
axes mêmes qui retiennent les garnitures. Le frein à disque
en action Lorsque le système de freinage n'est pas sollicité,
les pistons sont légère-ment rétractés
dans leurs cylindres, retenus par le frottement des joints
en caoutchouc. Lorsque le conducteur appuie sur la pédale
de freins, le liquide de freins est repoussé du maître-cylindre
vers les cylindres récepteurs des étriers, où il
repousse les pistons, qui, à leur tour, pressent les
garnitures contre les disques, freinant ainsi la voiture
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