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Contenu

Les freins en bref

  • Le frein est un élément indispensable de toute voiture. Il sert à la ralentir, voire à l'arrêter complètement.
  • Lors du freinage, l'énergie cinétique est convertie en chaleur avant d'être rejetée dans l'environnement.

Structure du système de freinage

Un système de freinage commence par une source d'énergie qui déclenche le processus de freinage. Sur les voitures, cette fonction est assurée par le conducteur lorsqu'il actionne la pédale de frein. Sur les voitures de tourisme, la puissance hydraulique est généralement fournie par un maître-cylindre de frein et des tuyaux/conduites raccordés au cylindre de l'étrier de frein ou du cylindre de roue du frein à tambour. Les freins de stationnement, en général commandés par câbles ou par voie électronique, sont une exception. Les servofreins augmentent la puissance et des systèmes de contrôle de la force de freinage tels que l'ABS régulent la pression de freinage pour empêcher le blocage des roues. Les freins à disque, très populaires, se retrouvent sur la plupart des essieux avant et arrière, toutefois les freins à tambour continuent à être utilisés en particulier sur les citadines et les véhicules tout-terrain.

Systèmes de freinage automobile

Selon la loi, les voitures – et plus particulièrement les véhicules à moteur des classes M et N – doivent être équipées de deux systèmes de freinage indépendants ou d'un système de freinage commandé par deux dispositifs indépendants. Chaque dispositif de commande doit pouvoir fonctionner en cas de défaillance de l'autre, l'un doit empêcher mécaniquement le véhicule de rouler (frein de stationnement), tandis que l'autre doit servir de frein de service, accessible par la pédale de frein.

Frein de service

Le frein de service est réglable en continu via la pédale de frein et agit sur toutes les roues. Il est actionné via la pédale et permet de réduire la vitesse du véhicule ou de l'arrêter.

Système de freinage auxiliaire

En cas de dysfonctionnement du système de freinage de service, le système de freinage auxiliaire prend le relais – avec une efficacité moindre cependant. Ce système de freinage dit auxiliaire ne doit pas nécessairement être un troisième frein : un circuit intact d’un système de freinage de service à double circuit ou d'un système de frein de stationnement gradué remplit cette fonction.

Système de frein de stationnement

Pour qu'un véhicule stationné sur un sol en pente ne roule pas, on utilise un frein de stationnement. Par mesure de sécurité, les freins de stationnement agissent mécaniquement et sont généralement actionnés par un levier à main (frein à main). Le frein de stationnement n'agit généralement que sur les roues d'un seul essieu.

Système de frein continu

Pour les véhicules dont le poids total est supérieur à 3,5 tonnes, les systèmes de frein continu sont obligatoires. Ils doivent maintenir la vitesse à une valeur prédéterminée lorsque le véhicule est sur une descente. Ils sont indispensables, car le frein de service seul serait trop sollicité et entrerait en surchauffe, avec comme conséquence un affaiblissement de la puissance de freinage et freinage décroissant.

Assistance au freinage

Pour réduire la force nécessaire, on utilise le servofrein car il fonctionne généralement avec une dépression sur les voitures de tourisme. On augmente la pression exercée sur le maître-cylindre par une membrane en position de repos des deux côtés et qui conserve la dépression. Une fois la pédale de frein actionnée, la vanne de vide se ferme et la soupape d'admission s'ouvre, créant un différentiel de pression qui maintient la force exercée sur la pédale. En raison du faible différentiel de pression de 0,8 bar au maximum, le servofrein doit être relativement grand. Si l'encombrement est trop important, deux servofreins plus petits peuvent être montés en série. Dans le cas des moteurs à essence, la dépression nécessaire au fonctionnement provient du boîtier papillon ; pour les moteurs Diesel ou à injection directe, elle est engendrée par une pompe à vide.

Système anti-blocage (ABS)

Le système ABS, également appelé dans le 5555 dispositif anti-blocage, régule la force de freinage sur les systèmes de freinage hydrauliques ou pneumatiques. Sa fonction est de contrôler l’adhérence de la roue à la chaussée au moment du freinage et d'éviter qu'elle ne se bloque. Étant donné que seules les roues en service sont manœuvrables et peuvent transmettre des forces latérales, l’ABS est un système de sécurité indispensable installé depuis juillet 2004 sur toutes les nouvelles voitures des constructeurs européens et japonais. L'ABS est composé de capteurs de roue avec bague d'impulsion, d'un appareil de commande et d'un groupe électro-pompes avec valves magnétiques.

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