Un frein est un dispositif mécanique qui inhibe le mouvement en absorbant l'énergie d'un système en mouvement. Il est utilisé pour ralentir ou arrêter un véhicule en mouvement, une roue, un essieu, ou pour empêcher son mouvement, le plus souvent par friction.
La plupart des freins utilisent couramment le frottement entre deux surfaces comprimées pour convertir l'énergie cinétique de l'objet en mouvement en chaleur, bien que d'autres méthodes de conversion d'énergie puissent être utilisées. Par exemple, le freinage régénératif convertit une grande partie de l'énergie en énergie électrique qui peut être stockée pour une utilisation ultérieure.
D'autres méthodes convertissent l'énergie cinétique sous des formes stockées telles que l'air comprimé ou l'huile sous pression en énergie potentielle. Les freins à courants de Foucault utilisent des champs magnétiques pour convertir l'énergie cinétique en courant électrique dans le disque, l'aileron ou le rail des freins, qui est converti en chaleur.
Pourtant, d'autres méthodes de freinage convertissent même l'énergie cinétique en diverses formes, par exemple en transférant l'énergie à un volant d'inertie en rotation.
Les freins sont généralement appliqués sur des essieux ou des roues en rotation, mais ils peuvent prendre d'autres formes telles que la surface d'un liquide en mouvement (soupapes utilisées dans l'eau ou l'air).
Certains véhicules utilisent une combinaison de mécanismes de freinage, par ex. Voitures de course de dragsters avec freins de roue et parachute ou avion avec freins de roue et volets de traînée qui sont soulevés dans les airs lors de l'atterrissage.
Pour arrêter une voiture, les freins doivent se débarrasser de cette énergie cinétique. Pour ce faire, ils utilisent la force de friction pour convertir cette énergie cinétique en chaleur. Ce système hydraulique multiplie la force de votre pied sur la pédale de frein en une force suffisante pour appliquer les freins et arrêter la voiture.
Les freins fonctionnent en convertissant l'énergie cinétique (mouvement vers l'avant) en énergie thermique (chaleur). La friction entre la plaquette de frein fixe et le disque ou le tambour en rotation lorsqu'elle glisse devant la plaquette convertit le mouvement de la roue et du pneu en chaleur, de la même manière que se frotter les mains par temps froid les réchauffera.
L'arrêt de votre voiture génère suffisamment de chaleur à chaque roue pour faire bouillir un litre d'eau en 7 secondes environ. La température des freins peut atteindre environ 500 °F lors d'une utilisation quotidienne normale et jusqu'à 1000 °F en cas de freinage important ou répétitif.
Le disque ou le tambour de frein est conçu pour fonctionner comme un dissipateur de chaleur et absorbe jusqu'à 80 % de la chaleur générée lors de l'arrêt. Heureusement, il fait aussi un bon radiateur, refroidissant pendant qu'il tourne dans l'air sur le chemin du prochain arrêt.
Les freins avant font la majeure partie du travail car le poids du véhicule pousse vers l'avant lors de l'arrêt. Par conséquent, de nombreux véhicules sont équipés de freins à disque sur l'essieu avant et de freins à tambour à l'arrière. Les performances supérieures d'un frein à disque sont en grande partie dues à sa capacité à générer de la friction lorsque les étriers de frein forcent les plaquettes à se serrer contre les rotors.
Les disques de frein sont nettoyés et séchés par les plaquettes de frein qui les traversent et l'ensemble du système de freinage est exposé à l'air pour un refroidissement efficace. Les avantages des freins à tambour arrière sont un coût moindre et la possibilité d'intégrer facilement un système de frein mécanique d'urgence/de stationnement.
Connexe : Qu'est-ce qu'un frein à disque ?
Le système de freinage prend l'énergie cinétique de votre véhicule en mouvement et la convertit en énergie thermique par friction. Habituellement utilisés pour les roues arrière (bien que certains véhicules aient eu des freins à tambour aux quatre roues il y a des années), les freins à tambour comportent un cylindre creux (le tambour) attaché à l'essieu qui tourne avec la roue.
Connexe : Qu'est-ce qu'un frein à tambour ?
Voici les pièces du système de freinage :
La pédale est ce que vous poussez avec votre pied pour activer les freins. Il fait circuler le liquide de frein dans le système pour exercer une pression sur les plaquettes de frein.
Le conducteur appuie sur la pédale de frein pour activer les freins. Un piston dans le maître-cylindre se déplace lorsque la pédale est enfoncée.
Le maître-cylindre est essentiellement un piston qui est activé par la pédale de frein. C'est ce qui retient le liquide de frein et le force à travers les conduites de frein lorsqu'il est activé.
Convertit la pression non hydraulique en pression hydraulique que les cylindres de roue utilisent pour presser les plaquettes de frein contre les rotors afin d'arrêter le véhicule.
Généralement en acier, les conduites de frein transportent le liquide de frein du réservoir du maître-cylindre aux roues où la pression est appliquée pour arrêter la voiture.
Les plaquettes de frein sont reliées aux cylindres de roue qui compriment (freins à disque) ou écartent (freins à tambour) les plaquettes de frein lorsque du liquide y pénètre.
Les plaquettes de frein sont ce qui frotte réellement contre les tambours ou les rotors. Ils sont faits de matériaux composites et conçus pour durer plusieurs milliers de kilomètres. Cependant, si vous entendez un grincement ou un hurlement lorsque vous essayez d'arrêter votre voiture, cela signifie probablement qu'il est temps de remplacer les plaquettes de frein.
Connexe : Quels sont les types de plaquettes de frein ?
Présent sur les véhicules équipés de freins ABS, le module effectue des vérifications de diagnostic du système de freinage ABS et détermine quand envoyer la pression correcte à chaque roue pour empêcher les roues de se bloquer.
Réduit la quantité de pression nécessaire au freinage pour permettre à tout conducteur d'actionner les freins. Utilise le vide et la pression du moteur pour augmenter la force que la pédale de frein exerce sur le maître-cylindre.
Habituellement trouvés sur les roues avant, les freins à disque comportent des plaquettes de frein qui appuient contre un disque (rotor) lorsque la pédale de frein est enfoncée pour arrêter le véhicule. Les plaquettes sont fixées à un étrier de frein qui encadre le rotor.
Situés à l'arrière du véhicule, les freins à tambour comportent des cylindres de roue, des sabots de frein et un tambour de frein. Lorsque la pédale de frein est enfoncée, les mâchoires de frein sont poussées dans le tambour de frein par les cylindres de roue, ce qui arrête le véhicule.
Fonctionne indépendamment du système de freinage principal pour empêcher le véhicule de rouler. Également appelé frein de stationnement, frein à main et frein électronique, le frein d'urgence est principalement utilisé pour maintenir le véhicule en place lorsqu'il est garé.
Dans le cadre du système de freinage ABS, des capteurs de vitesse surveillent la vitesse de chaque pneu et envoient les informations au module de contrôle ABS.
Voici les types de systèmes de freinage :
Ce système fonctionne avec du liquide de frein, des cylindres et de la friction. En créant une pression à l'intérieur, l'éther de glycol ou le diéthylène glycol force les plaquettes de frein à empêcher les roues de bouger.
Les systèmes de freinage électromagnétique se retrouvent dans de nombreux véhicules modernes et hybrides. Le système de freinage électromagnétique utilise le principe de l'électromagnétisme pour obtenir un freinage en douceur. Cela permet d'augmenter la durée de vie et la fiabilité des freins.
De plus, les systèmes de freinage conventionnels ont tendance à patiner, alors que cela est soutenu par des freins magnétiques rapides. S'il n'y a pas de friction ou de besoin de lubrification, cette technologie est préférée pour les hybrides. De plus, il est assez modeste par rapport aux systèmes de freinage traditionnels. Il est principalement utilisé dans les tramways et les trains.
Pour que les freins électromagnétiques fonctionnent, un flux magnétique, lorsqu'il est conduit dans une direction perpendiculaire au sens de rotation de la roue, un courant rapide circule dans une direction opposée au sens de rotation de la roue. Cela crée une force opposée à la rotation de la roue et ralentit la roue.
Aussi connu sous le nom de freinage à dépression ou assisté par dépression. Ce système augmente la pression exercée sur la pédale par le conducteur.
Ils utilisent le vide produit dans les moteurs à essence par le système d'admission d'air dans le tuyau d'admission du moteur ou par une pompe à vide dans les moteurs diesel.
Un frein qui utilise l'assistance électrique pour réduire l'effort humain. Un aspirateur de moteur est souvent utilisé dans une automobile pour fléchir un grand diaphragme et faire fonctionner le cylindre de commande.
Le système de freinage mécanique entraîne le frein à main ou le frein d'urgence. C'est le type de système de freinage où la force de freinage appliquée à la pédale de frein est transmise par les différentes liaisons mécaniques telles que les tiges cylindriques, les points d'appui, les ressorts, etc. au tambour de frein final ou au rotor de disque pour arrêter le véhicule.
Les freins mécaniques ont été utilisés dans plusieurs véhicules automobiles, mais sont archaïques de nos jours en raison de leur moindre efficacité.
Voici les différents types de freins :
Les freins à disque se composent d'un rotor de frein qui est fixé directement à la roue. La pression hydraulique du maître-cylindre amène un étrier (qui maintient les plaquettes de frein juste à l'extérieur du rotor) à serrer les plaquettes de frein de chaque côté du rotor. Le frottement entre les plaquettes et le rotor provoque le ralentissement et l'arrêt du véhicule.
Connexe : Qu'est-ce que les freins à disque ?
Les freins à tambour consistent en un tambour de frein fixé à l'intérieur de la roue. Lorsque la pédale de frein se contracte, la pression hydraulique presse deux patins de frein contre le tambour de frein. Cela crée des frictions et fait ralentir et arrêter le véhicule.
Connexe : Qu'est-ce que les freins à tambour ?
Les freins d'urgence, également appelés freins de stationnement, sont des systèmes de freinage secondaires qui fonctionnent indépendamment des freins de service.
S'il existe de nombreux types de freins d'urgence (un levier entre le conducteur et le passager, une troisième pédale, un bouton-poussoir ou une poignée près de la colonne de direction, etc.), presque tous les freins d'urgence sont alimentés par des câbles qui appliquent mécaniquement une pression aux roues.
Ils sont généralement utilisés pour maintenir un véhicule à l'arrêt lorsqu'il est stationné, mais peuvent également être utilisés en cas d'urgence si les freins à l'arrêt tombent en panne.
Les systèmes de freinage antiblocage (ABS) se trouvent sur la plupart des véhicules récents. If the stationary brakes are applied suddenly, ABS prevents the wheels from locking up in order to keep the tires from skidding. This feature is especially useful when driving on wet and slippery roads.
Cars have brakes on all four wheels that are operated by a hydraulic system. The brakes are either a disc type or drum type. Many cars have four-wheel disc brakes although some have discs for the front wheels and drums for the rear.
The car brake system works in a few ways:
Car maintenance can help you save money rather than bringing your car to the shop only when something goes wrong. Care should be taken before facing an accident. When your vehicle undergoes the annual state inspection, your brakes are reviewed for roadworthiness.
Here are some steps to maintain your car braking system to help you out.
Brakes are often described according to several characteristics including:
Brake fluid is a type of hydraulic fluid used in hydraulic brake and hydraulic clutch applications in automobiles, motorcycles, light trucks, and some bicycles. It is used to transfer force into pressure, and to amplify braking force. It works because liquids are not appreciably compressible.
Most brake fluids used today are glycol-ether-based, but mineral oil (Citroën/Rolls-Royce liquide hydraulique minéral (LHM)) and silicone-based (DOT 5) fluids are also available.
The three main types of brake fluid now available are DOT3, DOT4, and DOT5. DOT3 and DOT4 are glycol-based fluids, and DOT5 is silicon-based. The main difference is that DOT3 and DOT4 absorb water, while DOT5 doesn’t.
The main requirements for brake fluids are high operation temperatures, good low-temperature and viscosity-temperature properties, physical and chemical stability, protection of metals from corrosion, inactivity concerning mechanical rubber articles, and lubricating effect.
Fluids cannot be compressed; however, gases are compressible. If there is any air in a fluid brake hydraulic system, this will be compressed as pressure increases. This action reduces the amount of force that can be transmitted by the fluid.
This is why it is important to keep all bubbles out of the hydraulic system. To do this, air must be released from the brakes. This procedure is called bleeding of the brake system.
The simple procedure involves forcing fluid through brake lines and out through a bleeder valve or bleeder screw. The fluid eliminates any air that may be in the system. Bleeder screws and valves are fastened to the wheel cylinder or caliper.
The bleeder must be cleaned. A drain hose is then connected from the bleeder to the glass jar where the fluid coming out from the bleeder valve is collected. Bleeding involves the repetition of procedures at each wheel to ensure complete bleeding.
Meanwhile, one person should also be assigned to top up the fluid level in a container over the master cylinder to compensate for the fluid taken out through valves. If top-up is not continued, then there are chances of air bubbles being developed in the system which further delays the process.
A brake is a mechanical device that inhibits motion by absorbing energy from a moving system. Il est utilisé pour ralentir ou arrêter un véhicule en mouvement, une roue, un essieu, ou pour empêcher son mouvement, le plus souvent par friction.
The brake system takes the kinetic energy of your moving vehicle and converts it to thermal energy through friction. Usually used for the back wheels (although some vehicles had four-wheel drum brakes years ago), drum brakes feature a hollow cylinder (the drum) attached to the axle that spins with the wheel.
Following are the types of braking systems:
Following are the different types of brakes:
Parts of brake system:
A break is about making something broken or destroying something so that it doesn’t work or is in pieces. Brake is about coming to a stop while operating a car, bicycle, or other vehicles.
In most automobiles, there are three basic types of brakes including; service brakes, emergency brakes, and parking brakes. These brakes are all intended to keep everyone inside the vehicle and traveling on our roadways safe.
An example of a brake is the device in your car that slows down or stops its movement forward. To brake is to slow or stop by pressing on a pedal that cuts off movement. An example of brake is when you step on the pedal in your car that is next to the gas pedal in order to slow down or stop your car.
Cause to stop by applying the brakes.
Types of Car Brakes:
A brake is a mechanical device that inhibits motion by absorbing energy from a moving system. Il est utilisé pour ralentir ou arrêter un véhicule en mouvement, une roue, un essieu, ou pour empêcher son mouvement, le plus souvent par friction.
Braking Techniques for Smooth Driving, Control &Reduced Stopping Distance
Electrical Braking is usually employed in applications to stop a unit driven by motors in an exact position or to have the speed of the driven unit suitably controlled during its deceleration. Electrical braking is used in applications where frequent, quick, accurate, or emergency stops are required.
A brake is a mechanical device that inhibits motion by absorbing energy from a moving system. Il est utilisé pour ralentir ou arrêter un véhicule en mouvement, une roue, un essieu, ou pour empêcher son mouvement, le plus souvent par friction.
In most automobiles, there are three basic types of brakes including; service brakes, emergency brakes, and parking brakes. These brakes are all intended to keep everyone inside the vehicle and traveling on our roadways safe.
The brake pedal is located on the floor to the left of the accelerator. When pressed, it applies the brakes, causing the vehicle to slow down and/or stop. You must use your right foot (with your heel on the ground) to exert force on the pedal to cause the brakes to engage.
Depending on the vehicle you drive, there can be a pretty big difference in pricing. The average brake pad replacement costs around $150 per axle, but these costs can rise to around $300 per axle depending on your vehicle’s brake pad materials. The least expensive brake pads use organic material.
There are two kinds of service brakes, or the brakes that stop your vehicle while driving:disc and drum brakes. Additionally, almost all vehicles come with emergency brakes and anti-lock brakes.
Brake service is somewhat of an umbrella term for all things dealing with your brakes. Your service tech will check your brake pads, rotors, clips, and calipers to make sure that every component is working as it should.
Even though both of these are used in most cars now with disc brakes being in front and drum brakes in the back, disc brakes are still the better choice.
For general driving in an automatic car, use only your right foot for operating either the accelerator or brake pedal. When carrying out maneuvers or moving off on a hill in an automatic car, you can use both feet; the right foot to operate the accelerator pedal and the left foot to operate the brake pedal.
As a general rule, you should get your brake pads replaced every 10,000 to 20,000 miles to keep wear to a minimum. When it comes to your rotors, you have a bit longer. Your rotors should be replaced between 50,000 and 70,000 miles to keep your brakes in peak health.
Do You Need to Replace All 4 Brake Pads? There are brake pads on each of your vehicle’s wheels. Most mechanics recommend replacing brake pads in the front or brake pads in the rear at the same time. If one brake pad on the front axle is replaced, then all brake pads on the front axle should be replaced.
Most car brakes will last between 25,000 and 60,000 miles–between three and six years for most daily drivers–but some sets may last even longer for those who exercise good habits. Don’t forget, we’re talking about the brake pads.
Every car comes with two front brakes and two rear brakes. Older vehicles typically have drum brakes in both the front and rear. In contrast, modern cars tend to have either disc brakes on all four wheels or disc brakes in the front and drum brakes in the back.
Hydraulic brakes are the most common brake circuit in modern cars that utilize hydraulic (fluid) pressure to stop wheels in motion. The system uses two fluid-filled pistons and springs, one above the other. The ‘master’ piston contains most of the fluid and a pushing object.
So that’s the brake pads. Rotors do wear as well, so rotors generally either need to be replaced with the brake pads or machined. But most of the time, probably 95% of the time, the rotors get replaced because they tend to wear quite quickly along with the brake pads.
