FRFAM.COM >> Famille >> Garage &Atelier >> Automobile

Comment fonctionnent les freins de voiture et comment savoir quand ils vont mal

Les freins sont le système de sécurité le plus important de votre véhicule. Dans des conditions normales, un conducteur exerce environ 70 livres de force sur la pédale de frein (environ la même quantité d'effort qu'il faut pour mordre dans un steak) pour arrêter rapidement et de manière contrôlée des milliers de livres de métal et de plastique en mouvement. Un système de freinage sans faille est absolument crucial pour la sécurité du conducteur, des passagers et des piétons.

Lisez la suite pour savoir comment fonctionne un système de freinage automobile moderne et certains des problèmes de système de freinage les plus courants.

Sur cette page

  • Quels sont les différents types de freins de voiture ?
  • Quelles sont les principales parties du système de freinage hydraulique ?
    • Maître cylindre
    • Servofrein assisté
    • Durites et flexibles de frein
    • Ensembles de freins à disque
    • Ensembles de freins à tambour
    • Interrupteurs de frein
    • Frein de stationnement
  • Comment fonctionne le système de freinage ?
  • Signe que le système de freinage ne fonctionne pas correctement
    • Meulage (métal sur métal), freins bruyants
    • Le volant ou la pédale de frein vibre à l'arrêt
    • Pédale de frein spongieuse ou décolorée
    • Frein faible, course excessive de la pédale
    • Tirer d'un côté lors de l'arrêt
    • Freins qui traînent
    • Saisir ou bloquer les freins
    • Effort excessif sur la pédale de frein

Quels sont les différents types de freins de voiture ?

  • Tous les véhicules modernes sont équipés de freins hydrauliques. Les systèmes de freinage hydraulique pressurisent et transfèrent le liquide de frein aux ensembles de freins de roue. Les ensembles de freinage (disque ou tambour) utilisent le fluide sous pression pour appliquer le matériau de friction de frein qui génère la friction nécessaire au freinage.
  • Les freins antiblocage utilisent des capteurs de vitesse de roue, un module de commande par ordinateur et un actionneur électro-hydraulique pour empêcher les systèmes de freinage hydrauliques de se bloquer lors d'un freinage brusque.
  • Fonctionnant en conjonction avec des freins hydrauliques, les véhicules hybrides sont équipés d'un système de freinage régénératif qui utilise la transmission électrique pour ralentir initialement une voiture. Les freins hydrauliques finissent par arrêter le véhicule.
  • Les freins de stationnement, indépendants du système de freinage hydraulique ou régénératif, sont utilisés pour serrer les freins arrière.

Quelles sont les principales pièces du système de freinage hydraulique ?

Maître cylindre

Lorsque vous appuyez sur la pédale de frein, la tringlerie de frein (tige) pousse sur les joints de piston internes du maître-cylindre, pressurisant et forçant le liquide de frein dans les conduites de frein, les étriers de frein et les cylindres de roue. Cela amène les plaquettes de frein à presser vers l'intérieur contre les rotors et force les mâchoires de frein à presser vers l'extérieur contre les tambours de frein.

Servofrein assisté

Les servofreins assistent les conducteurs en multipliant la force qu'ils appliquent sur la pédale de frein. Ces servomoteurs utilisent une dépression moteur, une pompe électrique (les moteurs diesel produisent peu ou pas de dépression moteur) ou une pression hydraulique (généralement la pression de la pompe de direction assistée). Cela augmente les performances de freinage tout en réduisant l'effort de la pédale, ce qui rend la conduite plus sûre et plus agréable.

Conduites et flexibles de frein

Fabriqués en acier à double paroi et en caoutchouc multicouche et composés synthétiques, les conduites de frein et les flexibles transfèrent le fluide sous pression du maître-cylindre aux ensembles de roue de frein.

Ensembles de freins à disque

Un ensemble de frein à disque se compose d'un étrier de frein, de plaquettes de frein, d'un rotor de disque et du matériel de montage.

Ensembles de freins à tambour

Un ensemble de frein à tambour se compose d'une plaque d'appui, d'un cylindre de roue, de patins/garnitures de frein, de ressorts de maintien et de rappel, d'un tambour de frein et d'un mécanisme de réglage automatique du frein automatique.

Interrupteurs de frein

Les systèmes de freinage modernes comprennent un interrupteur de témoin de freinage qui indique au conducteur si le maître-cylindre est à court de liquide de frein ou s'il y a un problème avec le système de freinage. Il y a aussi un voyant d'avertissement de frein de stationnement qui vous permet de savoir si le frein de stationnement est engagé.

Frein de stationnement

L'application du frein de stationnement verrouille mécaniquement les ensembles de frein arrière pour maintenir une voiture à l'arrêt lorsqu'elle est garée sur une pente. Il aide également à arrêter un véhicule en raison d'une panne du système hydraulique.

Les freins hydrauliques d'un hybride comprennent toutes les mêmes pièces qu'un système de freinage hydraulique standard.

Comment fonctionne le système de freinage ?

Les systèmes de freinage hydrauliques convertissent l'énergie mécanique (les roues qui patinent) en énergie thermique en transformant et en amplifiant la force exercée sur la pédale de frein. La pédale de frein agit comme un levier. Avec le servofrein, il multiplie considérablement la force appliquée sur le liquide de frein dans le maître-cylindre.

Le maître-cylindre augmente également la pression du liquide de frein, puis envoie le liquide de frein sous pression, via les conduites et les flexibles de frein, aux étriers de frein et aux cylindres de roue. Le liquide sous pression agit sur le piston de l'étrier, comprimant les plaquettes de frein à disque vers l'intérieur, serrant les plaquettes contre les disques de frein.

Sur les freins à tambour, les cylindres de roue glissent vers l'extérieur, forçant les mâchoires de frein contre le tambour en utilisant une action de coincement et de blocage - similaire au fonctionnement d'un frein à rétropédalage de vélo. L'énergie des plaquettes serrant contre les rotors et les mâchoires de frein poussant contre les tambours génère des frottements et de la chaleur. Cette friction thermique, ainsi que la friction générée entre le pneu et la surface de la route, ralentit la rotation du rotor et de l'essieu (et de la roue) et finit par arrêter la voiture.

Sur un système de freinage régénératif, le fait de relâcher l'accélérateur ou d'appuyer sur la pédale de frein fait reculer le moteur d'entraînement électrique d'une voiture hybride. Le moteur d'entraînement qui tourne en arrière freine les roues et ralentit la voiture, tout en produisant de l'électricité qui recharge les batteries haute tension d'un hybride. Alors que le freinage régénératif fournit pratiquement toute la puissance de freinage initiale, le système hydraulique s'enclenche lors des arrêts de panique ou des arrêts brusques à grande vitesse.

Signe que le système de freinage ne fonctionne pas correctement

Meulage (métal sur métal), freins bruyants

  • Plaquettes ou sabots de frein usés ou endommagés (pouvant creuser et marquer les rotors de disque ou les tambours de frein), ou indicateur d'usure des plaquettes de frein frottant contre le rotor.
  • Matériel de frein usé, rouillé, manquant ou cassé, accumulation excessive de poussière de frein, accumulation de rouille sur les rotors ou les tambours, ou une pierre, de la rouille ou tout autre objet étranger coincé entre un rotor et une plaquette.

Le volant ou la pédale de frein vibre à l'arrêt

  • Routage excessif du rotor (l'épaisseur varie sur la face du rotor) ou les tambours sont "excentrés", rotors ou tambours très rouillés, garnitures de frein contaminées, fissurées, endommagées ou glacées rotors ou tambours.

Pédale de frein spongieuse ou décolorée

  • Liquide de frein bas, air emprisonné dans le liquide de frein ou fuite dans le système hydraulique.

Frein faible, course excessive de la pédale

  • Le mécanisme d'auto-ajustement des freins ne fonctionne pas, les plaquettes de frein ou les garnitures de sabot sont basses, la tige de poussée du maître-cylindre est mal ajustée.

Tirer d'un côté lors de l'arrêt

  • Étriers de frein ou cylindres de roue grippés ou qui fuient, garnitures de frein contaminées, mécanisme de réglage d'auto-frein défectueux, accumulation excessive de poussière de frein ou alignement avant déréglé.

Traîner les freins

  • Matériel de frein faible, endommagé ou rouillé, étriers de frein ou cylindres de roue grippés, flexible de frein effondré, câbles de frein de stationnement mal réglés ou tige de poussée du maître-cylindre mal réglée.

Saisir ou verrouiller les freins

  • Matériel de frein collé ou grippé, capteurs de vitesse de roue antiblocage défaillants ou défaillants, surfaces de friction des garnitures de frein contaminées par de la graisse ou du liquide de frein ou servofrein défectueux.

Effort excessif sur la pédale de frein

  • Étriers de frein ou cylindres de roue grippés, flexibles de frein obstrués ou effondrés, garnitures de frein contaminées ou maître-cylindre défectueux, ou dépression du servofrein, problèmes mécaniques ou électriques.

Un système de freinage régénératif a une sensation de pédale unique, mais peut présenter tous ces mêmes symptômes.

Les freins sont l'un des systèmes de sécurité les plus essentiels de votre voiture. Ne négligez jamais un voyant d'avertissement de frein ou des problèmes de système de freinage. Ignorer les problèmes de frein peut être dangereux et entraîner des réparations beaucoup plus coûteuses. En ce qui concerne les freins de votre voiture, il vaut toujours mieux prévenir que guérir.


[]