En matière de sécurité de conduite, rien n'est plus critique que vos pneus et vos freins. Voici un guide des deux types de freins pour véhicules de tourisme, à disque et à tambour. Nous expliquons comment ils fonctionnent, en quoi ils sont différents et similaires, pourquoi vous pouvez avoir les deux types sur le même véhicule, à quel type d'usure vous attendre et quelles pièces auront besoin d'entretien.
Les freins à disque se trouvent sur la plupart des véhicules aujourd'hui. Ils sont montés sur l'essieu avant et souvent à l'arrière également. Pour arrêter une roue (et votre voiture), un frein à disque utilise un étrier équipé de plaquettes de frein pour saisir un disque ou un rotor en rotation.
L'étrier est un ensemble monté sur le véhicule avec un support de sorte qu'il encadre le rotor. Il ressemble et fonctionne comme une pince en C. Il contient :
Le rotor est en fonte ou en composite acier/fonte. Il est attaché au moyeu de la roue et tourne avec la roue. C'est la surface en contact avec les plaquettes de frein. Lorsque vous appuyez sur les freins, le liquide de frein sous pression pousse contre les pistons à l'intérieur de l'étrier, forçant les plaquettes de frein contre le rotor. Lorsque les plaquettes de frein appuient contre les deux côtés du disque, la friction arrête la rotation de la roue.
Les rotors peuvent être pleins ou ventilés. Ceux ventilés ont une plus grande surface et peuvent plus facilement dissiper la chaleur.
Les freins à tambour sont un style de frein plus ancien, peu courant dans les véhicules d'aujourd'hui. Lorsqu'ils sont utilisés, c'est uniquement sur l'essieu arrière.
Ils n'utilisent pas de plaquettes de frein comme matériau de friction. Au lieu d'un étrier qui serre les plaquettes de frein contre un rotor, un système de frein à tambour a un cylindre de roue avec des pistons qui poussent les sabots de frein contre l'intérieur d'un tambour en rotation. Ce contact ralentit et arrête la rotation du tambour de frein et de la roue.
Bien qu'ils fonctionnent tous les deux avec le même système hydraulique de base, les deux types de freins fonctionnent différemment. Les freins à disque sont plus efficaces, offrent une meilleure puissance de freinage, dissipent plus facilement la chaleur et fonctionnent mieux dans des conditions humides, tout en étant moins complexes.
La plupart des véhicules d'aujourd'hui sont équipés de freins à disque sur les quatre roues. Certains modèles de base ont un disque sur l'essieu avant et un tambour à l'arrière, pour réduire les coûts.
Dans ces modèles, pourquoi met-on des disques à l'avant et des tambours à l'arrière ? C'est dû à des facteurs de poids. Un véhicule typique non chargé est déjà environ 10 % plus lourd à l'avant en raison du moteur. Ensuite, lorsque vous appuyez sur les freins, le poids de la voiture est transféré à l'avant. Plus de puissance de freinage est nécessaire là-bas, ce qui en fait un travail pour les freins à disque.
En savoir plus sur la comparaison des freins à disque et à tambour :
Les plaquettes de frein à disque ralentissent le rotor par frottement et s'usent lors d'une utilisation normale. Finalement, ils deviennent trop minces pour fonctionner correctement. Même chose pour les mâchoires de frein à tambour. Le matériau de friction de la chaussure s'use et le freinage est compromis.
Ces composants doivent être inspectés régulièrement. Vous ne voulez pas attendre que les patins/chaussures s'usent jusqu'au métal et se frottent contre le rotor ou le tambour.
D'autres éléments du système de freinage sont tout aussi importants à maintenir en bon état. L'entretien de routine des freins doit également inclure les éléments suivants.
Le système de freinage doit être vérifié régulièrement pour détecter les fuites et le liquide doit être remplacé toutes les quelques années (généralement lorsque les freins sont entretenus). Toute fuite dans le maître-cylindre, le réservoir de liquide de frein, les cylindres de roue, les conduites ou les flexibles réduira la pression hydraulique créée lorsque les freins sont activés. Fondamentalement, le système ne peut pas générer la force suffisante nécessaire pour créer une puissance de freinage. Vous remarquerez que vous devez appuyer beaucoup plus sur la pédale de frein pour ralentir ou vous arrêter.
Changer le liquide de frein de temps en temps est également essentiel. Ce liquide est spécialement formulé pour prévenir la corrosion des composants hydrauliques des freins. Mais le temps et la contamination par l'humidité peuvent nuire à sa capacité à faire ce travail important.
L'humidité qui s'infiltre dans le liquide se mélange au liquide de frein, abaissant le point d'ébullition. Même s'il résiste à l'évaporation, le liquide de frein sera alors plus susceptible de bouillir et de se transformer en vapeur lorsqu'il devient chaud. Il y aura moins de pression dans le système hydraulique, ce qui entraînera une pédale de frein basse, voire très basse.
En plus de l'humidité, il est également très courant que des impuretés telles que la rouille, le sable de la route ou la poussière de frein pénètrent dans le liquide, causant des dommages internes aux pièces et réduisant les performances de freinage.
Ces anneaux en caoutchouc empêchent le liquide hydraulique de fuir et le protègent de l'humidité et des contaminants. Ils font également revenir le piston en position d'arrêt afin que les plaquettes de frein se désengagent correctement lorsque vous relâchez la pédale de frein. Si cela ne se produit pas, vous pourriez subir une traînée de frein et une usure prématurée et le véhicule pourrait tirer d'un côté lorsque vous freinez.
Les conduites de frein sont des tubes en acier qui relient le maître-cylindre aux flexibles de frein. Une pédale de frein spongieuse peut signifier que de l'air est entré dans une conduite.
Les flexibles de frein transportent la pression hydraulique des conduites de frein vers les cylindres de roue et les étriers. Les flexibles de frein en caoutchouc fléchissent, permettant aux cylindres de roue et aux étriers de monter et descendre avec les roues par rapport au châssis du véhicule.
Si le caoutchouc s'use, votre véhicule peut tirer d'un côté pendant le freinage ou vous pouvez même subir une perte de liquide et une défaillance des freins. S'il y a de l'usure à l'intérieur du tuyau, de petites particules de caoutchouc peuvent restreindre l'écoulement du liquide, provoquant une traction ou une traînée de frein.
La surface du rotor peut s'amincir de manière inégale si la plaquette de frein ne se relâche pas, laissant la plaquette en contact même lorsque la pédale de frein n'est pas activée. Lorsque cela se produit, vous ressentirez des secousses ou des oscillations dans le volant lorsque vous freinez.
Les composants de frein sont constamment exposés aux débris de la route et à la poussière de frein. Le soufflet anti-poussière empêche la saleté de pénétrer dans le piston de l'étrier. S'il tombe en panne et ne peut pas faire son travail, des dommages au piston peuvent survenir, provoquant une traînée de frein, des tractions et une usure prématurée.
Les maîtres-cylindres défaillants peuvent fuir à l'intérieur. Dans ce cas, vous pouvez obtenir une pédale faible ou décolorée sans perte de liquide visible. L'entretien régulier du liquide est important pour prolonger la durée de vie du cylindre.
Alors, quel type de frein est le meilleur ? Comme pour la plupart des choses dans la vie, la réponse est rarement claire. Les freins à tambour présentent des défauts de conception majeurs :ils surchauffent trop rapidement, mettent plus de temps à sécher et sont généralement plus lourds que les freins à disque.
Dans le même temps, les freins à disque ne peuvent pas être utilisés comme freins de stationnement car ils se dilatent à chaud et se contractent à froid. Si nous comptions sur eux pour un frein de stationnement après les avoir utilisés, ils finiraient par refroidir, rétrécir et perdre le contact avec le disque de frein. De toute évidence, nous aurions un problème ici.
Les deux freins sont juste différents. Les freins à disque sont le choix le plus efficace et le plus fiable, mais ils ont leurs limites. Les freins à tambour ne sont pas très pratiques, mais ils sont essentiels pour garer une voiture à moins bien sûr que vous ne souhaitiez revenir aux blocs de bois sur des bâtons.
Par conséquent, les freins à tambour se trouvent souvent encore dans les voitures modernes. Les fabricants équipent généralement les roues avant de freins à disque car ils doivent travailler le plus dur et de freins à tambour à l'arrière. Certaines voitures de sport utilisent des freins à disque sur les quatre roues, mais ont un frein à tambour supplémentaire pour le stationnement.
