Il y a plusieurs possibilités pour arrêter un véhicule...

des freins à tambours,
des freins à disques,
des freins électriques (Telma), utilisés comme système de sécurité sur certains camions ou cars,
des systèmes de frein de parking à crémaillère comme sur les boîtes automatiques (ne freinent pas, mais immobilisent),
sangles, lanières, pieds et autres moyens utilisés au début de l’automobile.

Aujourd’hui, nous ne verrons que les deux premiers. Pour commencer :

Les freins à disques

Ils sont très efficaces pour les grandes vitesses et peuvent être plus puissants que les tambours dans un même espace. Ils sont donc montés à l’avant de la voiture, car c’est là qu’il y a le plus d’énergie à dissiper.

Les freins à tambours

Ils sont plus efficaces à faible vitesse. 

Combiner des disques et des tambours permet d’avoir les avantages des deux systèmes.

Les voitures rapides ou sportives sont équipées de 4 freins à disques pour augmenter la puissance de freinage.
Pour ces voiture, le problème se pose pour les freins de parking ou de secours.
Petit détail, le système de commande du frein de parking ou de secours doit être sur un autre circuit que le frein principal (c’est logique, car si vous avez une défaillance du circuit principal qui serait aussi le circuit de secours, vous n’avez plus de… secours).
Vous pouvez donc avoir une commande par câble, que vous actionnez avec un frein à main ou à pied avec une pédale.
Vous pouvez avoir une commande électrique (de plus en plus utilisée). Un calculateur va actionner un moteur qui va tirer un câble ou pousser sur le système de freinage directement.
Vous pouvez commander le système à partir d’un interrupteur. Ou le système se charge de l’activer ou de le désactiver automatiquement (mise au point mort, sortie du véhicule, lors du premier démarrage, aide au démarrage en côte…).
Il est possible d’avoir : 

• un étrier avec une commande mécanique séparée pour le frein à main,
• un étrier avec une commande électrique pour le frein à main
• un étrier de frein à commande mécanique ou électrique dédié uniquement au frein à main, 
• un petit tambour dans la partie centrale du disque de frein uniquement pour le frein à main …

Le principe de fonctionnement des freins de service

Le frein à tambour

La roue est fixée sur le tambour, donc celui-ci tourne à la même vitesse.

• Une flasque est fixée sur le porte moyeu. Sur cette flasque sont fixés le cylindre de frein (fixe), les garnitures de freins ou segments de frein (mobiles) et une butée d’articulation pour les garnitures.
• Lorsque le conducteur appuie sur la pédale de frein, le maître cylindre augmente la pression d’huile dans le circuit. Cette pression va pousser dans le cylindre de frein deux petits pistons qui vont pousser sur les extrémités des segments de frein. Ils pivotent et vont se plaquer contre le tambour, créant une friction et freinant la rotation du tambour. Des ressorts ramènent les segments dans la position initiale quand la pression disparait (quand le conducteur relâche la pédale de frein).
• Il existe un système de rattrapage automatique ou non, pour limiter la distance entre les segments et le tambour et ainsi limiter la course de la pédale de frein.

Le frein à disque

le disque est solidaire de la roue, l’étrier de frein est fixé sur le porte moyeu.

• Vous pouvez avoir des étriers à un seul piston (l’étrier a alors la possibilité de se déplacer latéralement pour équilibrer la force sur les deux plaquettes qui sont fixées sur une chape fixe sur le porte moyeu).
• Vous pouvez avoir des étriers avec plusieurs pistons en nombre pair ou impair (2, 3, 4, 6, 8…) répartis pour agir sur chaque face du disque avec une égalité de diamètre des pistons.
• Lorsque le conducteur freine, la pression pousse les pistons qui poussent les plaquettes qui vont pincer le disque créant une friction et freinant sa rotation.
• Lorsque le conducteur relâche la pédale de frein, la pression chute, le voile naturel du disque va repousser les plaquettes à leurs emplacements d’origine.
• Il existe des disques pleins et des disque ventilés. Les disques ventilés sont plus épais et il y a des espaces vides entre les deux faces du disque. De l’air circule dans ces espaces et permet d’augmenter le refroidissement du disque. Il est alors possible d’avoir un freinage plus puissant pour un même diamètre de disque. Il existe aussi des disques percés ou rainurés, ou les deux ce qui favorise l’évacuation de la chaleur et augmente ainsi les performances.

Bon, je vais m’arrêter là pour aujourd’hui et laisser refroidir votre cerveau.

Voilà, voilà,

Lionel.