Système de freinage: types, composition, fonctions

Système de freinage: types, composition, fonctions

Le système de freinage étant un élément crucial de votre sécurité à bord, il est conseillé de contrôler régulièrement les freins et d’effectuer les réparations et l’entretien nécessaires immédiatement. Pour bien comprendre l’importance et les pannes possibles du système de freinage, il est important de se pencher sur son fonctionnement, ses pièces, et les types de systèmes de freinage existants.

Principe de fonctionnement du système de freinage

Principe de fonctionnement du système de freinage

Les freins servent au ralentissement et à l’immobilisation d’un véhicule. La force de freinage est créée grâce à la friction entre des surfaces mises en contact lors de l’activation du système. Simplement, lorsque le conducteur appuie sur la pédale de frein, une pression hydraulique exercée par le liquide de frein à travers le maître-cylindre est transmise aux éléments qui composent le frein lui-même sur la roue. Les éléments de friction qui recouvrent les surfaces mises en contact sont formulés pour générer un maximum de résistance et pour supporter la chaleur. Quel que soit le type de frein, la pression hydraulique transmise permet de créer un puissant effet de friction entre un élément solidaire à la roue et un autre solidaire au véhicule.

Composition du système de freinage et types de freins

Le système de freinage automobile est composé d’une multitude d’éléments aux rôles spécifiques permettant une réaction rapide et efficace du véhicule à la pression physique du conducteur. Il existe différents types de freins, cependant les freins modernes sont plus souvent équipés de disques plutôt que de tambours.

 Les éléments du système et leur rôles sont les suivants : 
  • Le conducteur appuie sur la pédale de frein dans le but de ralentir le véhicule.
  • L’amplificateur de freinage, ou servofrein, multiplie la force exercée sur la pédale de frein afin qu’elle soit suffisante pour faire fonctionner le système. Il n’est pas indispensable sur la plupart des véhicules légers mais facilite amplement le freinage.
  • Le maître-cylindre de frein génère la pression permettant le fonctionnement des organes récepteurs du freinage grâce au liquide de frein. Ce dernier est déplacé par un piston dans le cylindre et la pression hydraulique est alimentée aux freins à travers les canalisations hydrauliques (flexibles et tuyaux) avant et arrière du véhicule.
  • Dans les freins à disque :
    • Les étriers servent de support aux pistons et aux plaquettes.
    • Les pistons appuient sur les plaquettes de frein avec la pression exercée par le fluide.
    • Les plaquettes de frein entrent en contact avec le disque lorsque pressées par les pistons.
    • Le disque de frein, monté sur le moyeu de roue, est l’autre élément de friction qui, ensemble avec les plaquettes de frein, permettent l’arrêt de la roue.
      Les freins à disque
  • Dans les freins à tambour :
    • Le tambour contient les éléments du frein.
    • Les pistons exercent une pression sur les mâchoires, dans la direction opposée aux ressorts de rappel.
    • Les mâchoires de frein sont poussées vers l’extérieur, hors du cylindre de roue.
      les freins à tambour

En Europe, le système de freinage doit obligatoirement être équipé d’un système ABS (Anti Blocking System) et d’un système ESP (Electronic Stability Program). Le premier empêche le blocage des roues et permet un meilleur contrôle du véhicule en activant le freinage par pompage. L’ESP est un système complexe qui permet de limiter les dérapages lors des braquages d’urgence en agissant sur différents éléments du véhicule (freins, boîte de vitesses, moteur…). Le système utilise des capteurs de vitesse des roues, de lacet, et d’angle du volant afin de diriger le véhicule plus précisément et de manière plus stable vers la direction désirée.

L’efficacité du freinage dépend de plusieurs facteurs : le poids total du véhicule, sa vitesse, la force exercée sur la pédale de frein, et l’état et la qualité des matériaux des surfaces de friction. Les freins devant supporter de gigantesques charges, ils sont prévus pour être jusqu’à 7 fois plus puissants que le moteur. La puissante friction de freinage génère une intense chaleur, les éléments peuvent atteindre des températures jusqu’à 800 °C. Les freins avant sont particulièrement sollicités, ils supportent en effet jusqu’à 70 % du freinage, leurs consommables s’usent par conséquent plus rapidement que ceux des freins arrière.

Les éléments de freinage doivent être inspectés régulièrement et maintenus en bon état pour garantir un freinage de bonne qualité, non seulement pour votre sécurité mais aussi pour celle des autres usagers de la route et de vos passagers. Les consommables doivent être remplacés dès qu’ils dépassent leur limite d’usure.

Défaillances du système de freinage

 Les symptômes de défaillance fréquents du système de freinage sont les suivants : 
  • ! Distance de freinage augmentée, baisse d’efficacité du freinage
    Défaillances du système de freinage
  • ! Sensation inhabituelle de la pédale de frein, pédale spongieuse
  • ! Trajectoire du véhicule déviée, bruits inhabituels et grincements, ou vibrations accrues lors du freinage
  • ! Voyant de défaillance des plaquettes de frein allumé sur le tableau de bord
  • ! Baisse du niveau de liquide de frein

Une simple inspection visuelle peut suffire à déterminer si certaines pièces, comme le disque ou les plaquettes de frein, sont défectueuses et doivent être remplacées.

 Défaillances visibles sur les pièces : 
  • ! Usure excessive ou inégale des matériaux de friction (sur les plaquettes et disques ou les mâchoires). Fiez-vous aux marquages d’usure maximale autorisée pour déterminer si les pièces consommables doivent être remplacées
    Défaillances visibles sur les pièces
  • ! Traces d’impacts, fissures, corrosion, bosses, ou autres déformations
  • ! Pièce entièrement détruite
  • ! Traces de fuites sur les composants et sous le véhicule lorsque celui-ci est garé un certain temps

Constatez le niveau d’usure des pièces en vous fiant au témoin d’usure. Si elles sont endommagées ou trop usées, faites-les remplacer immédiatement. Attention, ce système complexe ne doit être désassemblé et ses composants ne doivent être remplacés que par un professionnel, ou si vous avez les compétences et l’expérience nécessaires.

 Certaines causes d’usure précoce des freins fréquentes sont facilement identifiables : 
  • ! Exposition fréquente à l’eau et à la saleté
  • ! Mauvaise qualité des pièces du système (en particulier des éléments de friction)
  • ! Conduite sportive ou trop agressive
  • ! Conduite urbaine, qui requiert des freinages fréquents

En modifiant votre style de conduite, en choisissant des bonnes pièces, et en prenant soin de vos freins, vous garantissez une efficacité et réactivité du freinage optimales et ainsi votre sécurité à bord.

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