Comment fonctionnent les systèmes de freinage de voiture ?

Il n'y a pas de système de sécurité sur un véhicule plus important que le système de freinage. Ce système permet de ralentir la rotation des roues lorsque la pédale de frein est enfoncée, garantissant l'arrêt complet du véhicule.

Il se passe beaucoup de choses dans un système de freinage pendant ce processus. Continuez votre lecture pour en savoir plus sur les différents types de systèmes, les pièces qu'ils contiennent et leur fonctionnement.

Types de systèmes de freinage

Les systèmes de freinage des véhicules de tourisme utilisent deux principaux types de freins :les freins à disque et les freins à tambour. Bien qu'ils arrêtent tous les deux un véhicule, ils diffèrent par leur conception et leur fonctionnement.

Les freins à disque sont le seul type utilisé à l'avant des véhicules, mais peuvent être trouvés sur les quatre roues. Tous les véhicules de tourisme fabriqués et vendus aux États-Unis auront des freins à disque à l'avant et peut-être aussi à l'arrière, tandis que les freins à tambour ne se trouveront qu'à l'arrière des voitures américaines.

Freins à tambour

Les systèmes de freins à tambour ont été les premiers systèmes pneumatiques introduits, commercialisés en 1900 et brevetés en 1902 par l'ingénieur Louis Renault. Alors que les premiers modèles étaient entièrement mécaniques et utilisaient des leviers pour fonctionner, au milieu des années 1930, ils étaient appliqués à l'aide d'une pression hydraulique.

Ce système se compose d'un maître-cylindre qui envoie du liquide de frein sous pression au cylindre de roue situé à l'intérieur du tambour de frein. Cette pression provoque la dilatation des pistons dans le cylindre et presse les mâchoires de frein contre la surface intérieure du tambour de frein, ce qui crée une friction pour aider à ralentir le patinage des roues.

Freins à disque

Alors que les freins à disque ont été brevetés la même année que les freins à tambour, il a fallu près d'un demi-siècle pour que les conceptions deviennent pratiques et rentables pour une utilisation dans les automobiles.

La performance supérieure aux freins à tambour a été réalisée pour la première fois par Jaguar en 1953, lorsqu'ils les ont utilisés sur une voiture de course qui a triomphé des autres voitures utilisant des freins à tambour. Plus tard cette même année, une voiture de production a été vendue avec tous les freins à disque. Depuis lors, ils sont considérés comme la norme pour la plupart des véhicules.

Ce système se compose d'un maître-cylindre qui envoie du liquide de frein sous pression à l'étrier de frein, provoquant la pression de ses pistons contre un disque de rotor en acier, créant une friction pour ralentir le patinage des roues.

Freins à tambour contre freins à disque

Bien que les freins à tambour aient leur place, ils présentent également des inconvénients par rapport au type à disque. Les fabricants en sont venus à préférer le système de freinage à disque en raison de ses nombreux avantages, parmi lesquels :

• Nettoyage : Contrairement aux freins à tambour, qui nécessitent un nettoyage périodique en raison de l'accumulation de poussière de frein sur les segments, les freins à disque sont autonettoyants. C'est grâce aux plaquettes de frein essuyant contre les rotors lorsqu'ils sont engagés, se nettoyant efficacement.
• Performances constantes : Les freins à disque gèrent mieux la chaleur que les freins à tambour. Les freins à tambour sont susceptibles de chauffer en cas d'utilisation répétée et de subir une décoloration des freins, ce qui peut obliger un véhicule à avoir besoin d'une plus grande distance pour s'arrêter en toute sécurité.
• Plus de puissance de freinage : Les progrès technologiques ont rendu les freins à disque plus durables et mieux équipés pour arrêter une voiture plus rapidement.
• Manipulation dans des conditions humides : Les freins à disque sont ouverts à l'air, ce qui signifie que l'eau peut s'échapper facilement. Cela les rend plus performants dans des conditions humides, car les freins à tambour ont tendance à retenir l'eau.

Pièces du système de freinage

Chaque partie d'un système de freinage joue un rôle clé dans le processus d'arrêt. Alors que les freins à disque et à tambour ont des pièces similaires, ils diffèrent un peu.

Pièces de frein à tambour

Le système de frein à tambour se compose du maître-cylindre, des cylindres de roue, des mâchoires de frein primaire et secondaire, de plusieurs ressorts, de dispositifs de retenue et de mécanismes de réglage.

En ce qui concerne la durée de vie de ces pièces, de nombreuses variables entrent en ligne de compte. En règle générale, le boîtier de frein à tambour (le tambour lui-même) est conçu pour durer entre 150 000 et 200 000 miles. Les mâchoires de frein ont une durée de vie plus courte en fonction de l'utilisation, généralement entre 35 000 et 60 000 miles.

Pièces de frein à disque

Les principales pièces d'un système de frein à disque comprennent le maître-cylindre, l'étrier, le rotor et les plaquettes.

Combien de temps durent les plaquettes de frein à disque ? La réponse à cette question varie en fonction d'une série de facteurs, y compris la quantité de pression appliquée pendant le processus d'arrêt et la fréquence à laquelle ils sont utilisés. Les techniciens automobiles estiment généralement que la plupart des véhicules parcourront entre 25 000 et 65 000 miles pour les plaquettes de frein et 30 000 à 70 000 miles pour les disques de frein.

La meilleure chose à faire est simplement de prêter attention à la façon dont votre voiture se sent pendant le processus de freinage et de faire vérifier le système régulièrement pour détecter rapidement les problèmes.

Signe que les pièces de frein s'usent

Il existe plusieurs indicateurs de problèmes avec différentes parties du système de freinage. Il est important de faire vérifier votre voiture lorsque vous remarquez ces choses pour vous assurer que toutes les réparations nécessaires sont effectuées :

• Vibrations volant : Si vous commencez à ressentir des vibrations lors de l'application des freins, cela peut être le signe d'une usure inégale du rotor. Un gauchissement sur la surface des rotors peut provoquer cela.
• Devoir appuyer très fort sur la pédale de frein pour s'arrêter : Différentes parties du système de freinage peuvent s'user et nécessiter plus d'efforts lors de l'arrêt de votre voiture. Si vous devez appuyer plus loin ou si la pédale est spongieuse, cela peut être un indicateur d'usure.
• Bruits forts : Tout bruit étrange ou fort provenant de votre système de freinage peut indiquer que différentes pièces s'usent. Les crissements, les grincements ou les grincements peuvent être des indicateurs d'usure des plaquettes ou des patins de frein.
• Voiture tirant d'un côté : Lorsque vous appuyez sur les freins, vous remarquerez peut-être que votre voiture tire d'un côté. Les plaquettes de frein qui commencent à s'user de manière inégale peuvent en être la cause.
• Feu stop : Si le feu stop de votre tableau de bord s'allume, assurez-vous de confier votre voiture à un technicien automobile pour qu'il l'examine immédiatement.

Travailler sur les systèmes de freinage en tant que technicien automobile

Poursuivre une carrière en tant que technicien automobile peut vous aider à tout savoir sur les systèmes de freinage. Les métiers spécialisés sont en croissance — on s'attend à ce qu'il y ait un total combiné de plus de 720 000 techniciens et mécaniciens d'entretien automobile à l'échelle nationale d'ici 2029.⁴⁷ La formation de technicien automobile à l'Universal Technical Institute (UTI) peut vous donner l'expérience pratique que les employeurs recherchent lors de l'embauche.¹

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