Publié le
9 avril 2021

Musique associée

Blur / Song 2.

A break on brakes

Merci à tous ceux qui mettent des commentaires suite aux publications (pour le moment je n’ai eu que des commentaires agréables et positifs, et vous en remercie).
Suite au post sur les freins, Régis a entre autre posé ces questions, je voulais donc en profiter pour répondre à tout le monde et faire un complément du post.

Concernant l’article sur les « tambours et des disques », est-ce que tu vas parler des étriers multi-pistons ? des compositions des garnitures (différentes suivant l’utilisation route/circuit) ? des disques céramiques ? zirconium (je crois) ?
Concernant le frein à main, de mémoire, il me semble que sur les « Audi R8 », il y a un étrier spécifiquement dédié à cet usage.
Dernière question sur le positionnement des étriers de frein. Suite à des observations personnelles non exhaustives, pourquoi sur les roues AV, ils sont placés derrière l’axe de roue et sur les roues AR, ils sont placés devant l’axe de roue ?

©LV - XK 140

Bien bien bien, en voilà des questions intéressantes, dailleurs je laisserai un peu de mystère car je n’ai pas la réponse à tout.

 

Les étriers multi pistons ! 

De base, les étriers sont mono piston. Les plaquettes sont positionnées dans une chape qui empêche qu’elles tournent avec le disque lors du freinage. L’étrier est monté flottant, c’est à dire qu’il peut se déplacer en latéral pour venir pincer chaque plaquette avec la même force lors d’un freinage. Il coulisse sur des axes appelées colonnettes.
La force de freinage est fonction de la pression exercée par la plaquette sur le disque et de la taille de la plaquette (sa surface). La pression reçue par la plaquette est fonction de la force exercée par le piston et de sa taille (sa surface).

Donc pour avoir un freinage plus puissant, il faut des plaquettes plus grandes ET une surface d’étrier plus grande. Au bout d’un moment il devient difficile de loger un très gros piston car il faudrait des plaquettes très larges. Or plus vous vous éloignez du centre de rotation, plus vous avez de la force pour freiner (c’est le principe du couple de force, souvenez-vous de vos cours de physique de terminale). Il vaut donc mieux avoir des petites plaquettes à l’extrémité d’un très grand disque, plutôt qu’une grosse plaquette au centre du disque. C’est pour cela que les voitures modernes ont des jantes de grand diamètre, pour pouvoir loger des grands disques.
Donc si votre plaquette est étroite, le piston qui le pousse ne peut pas être gros !
Donc si vous voulez tout de même avoir une surface de piston suffisante pour pousser correctement la plaquette, il est nécessaire d’augmenter le nombre de pistons.
Un étrier deux pistons va avoir un piston de chaque coté pour pousser chaque plaquette.
Jaguar avait installé des étriers 3 pistons sur les Type E série 2 et les premières XJ. Un gros piston à l’intérieur de l’étrier et deux petits à l’extérieur. Bien entendu la surface du gros piston était égal à la surface des deux petits.

Etrier Brembo 8 pistons

Etrier Brembo 8 pistons

Vous pouvez avoir des étriers 4, 6, 8 pistons. Si le constructeur veut augmenter la surface de ses plaquettes, il va les faire de plus en plus longues. Pour pouvoir correctement appuyer dessus, il est nécessaire d’avoir de plus en plus de pistons répartis sur toute la longueur.

Concernant les plaquettes, je vais aller vite.

En compétition, on utilise des plaquettes plus performantes dites tendres, car elles sont plus… dures !
Bon, pour être clair, en fait, chaque type de plaquette a une plage de température pour fonctionner correctement. Pour simplifier une plaquette de base freinera bien à basse température, en revanche si vous appuyez un peu trop sur les freins, elle ne tiendra pas la température et va “bruler” et perdre sa capacité à freiner.
Une plaquette améliorée va supporter une température plus élevée et permettra des freinages plus appuyés.
Une plaquette compétition supportera une température encore plus élevée. En revanche à basse température elle sera inefficace. C’est pour cela qu’il est nécessaire de chauffer les plaquettes avant une course (comme les pneus, le moteur etc).
Donc si vous mettez des plaquettes ultra performantes sur une voiture de tous les jours mais sportive, vous roulez tranquillement sur l’autoroute, même vite, si vous avez besoin de faire un freinage d’urgence, vos plaquettes ne seront pas chaudes, donc pas efficaces.
Il est donc nécessaire de choisir les plaquettes en fonction de l’utilisation de la voiture.
Par exemple, j’utilise des plaquettes de marque EBC, qui sont des plaquettes améliorées, ils ont différentes gammes repérées par leur couleur. La plaquette de “base” est noire, un peu plus performante verte, puis rouge, jaune, bleue, orange.
La plaquette noire sur une voiture citadine légère est super, lui mettre des rouges n’améliorera pas le freinage, au contraire.
Vous avez une voiture de 1,8 tonnes et roulez gentiment ? des plaquettes rouges seront très bien. Vous avez l’habitude de freiner souvent et fort ? des jaunes seront plus adaptées.
Vous avez une sportive un peu lourde ? ne prenez que des jaunes.
Vous utilisez votre voiture pour des journées track day ? choisissez des plaquettes bleues.
Votre voiture n’est utilisée que pour faire des courses (pas au super marché !!) ? utilisez la gamme orange. Pour aller chez Leclerc, utilisez plutôt des noires ou des vertes.

La composition des plaquettes ? 

Je peux pas trop vous dire. En tout cas elles n’ont plus d’amiante.
En fonction des besoins, la composition est différente pour augmenter le grip et supporter les températures (ajout de métal et autres particules “secrètes”).

Les étriers de frein à main. 

Oui, certaines voitures performantes ont des étriers uniquement pour le frein à main.
C’est déjà pas facile d’avoir un étrier avec un mécanisme de frein à main efficace. C’est quasi impossible si vous avez des multi pistons.
Donc c’est plus simple de mettre un étrier que pour cela (qui sera lui aussi plus ou moins efficace).
Oui les Ferrari Modena et suivantes, les Lamborghini … et bien entendu certaines sportives ou super sportives utilisent ces systèmes.
Je ne sais pas s’il faut ranger dans ces catégories les Jaguar à 4 freins à disques de 1960 à 1987, les Rolls Royce et autre Aston Martin des années 60 à 90, qui ont un étrier spécifique pour le frein à main ?

Pour ce qui concerne l’emplacement des étriers, il ne me semble pas qu’il y ait une règle physique qui s’impose. Il me semble que ce qui impose l’emplacement à l’avant est la position des biellettes de direction (les étriers sont à l’opposé des biellettes de direction donc de l’emplacement de la crémaillère de direction ou des barres pour une direction à boitier.
Vous avez aussi Rolls Royce qui met un étrier à l’avant de l’axe et un à l’arrière (deux étriers par côté, soit 4 étriers pour les roues avant).
Pour l’arrière, cela dépend de la place laissée par les bras de suspension. Par exemple, si vous avez des bras tirés, il n’est pas aisé de mettre des étriers à l’avant de l’axe des roues.

Il y aurait encore tant de choses à dire sur les freins, mais je risquerais de vous perdre !

Donc je vais m’arrêter là.

 

Voilà, voilà,

 

Lionel.

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5 commentaires

Superbes explications!un vrai cours de prof. Bon courage,cordialement.Joel

Lionel Vincent

Merci pour vos encouragements.

Olivier VALLOIS

Vos articles sont toujours très interessants, documentés, avec un ton agréable. Merci

Lionel Vincent

Merci beaucoup Olivier.

Régis Lemaire

Merci Lionel,

Tes explications sont claires et m’ont beaucoup appris.

A très vite.
Régis

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