Le Freinage

Le temps de réaction est le temps nécessaire au conducteur pour prendre conscience de la situation, et appuyer sur le frein (temps environ une seconde), vient s'ajouter le temps de freinage lui-même.

L'efficacité du freinage dépend de la vitesse initiale du véhicule et de l'adhérence des roues au sol.
Distance d'arrêt pour un véhicule en état sur route sèche.
vitesse (km/h)
V vitesse (m/s)
V Distance de réaction (en m)
DTR Distance de Freinage (en m)
DF Distance d'arrêt (en m)
DA
50 13,89 13,89 16,08 29,96
90 25,00 25,00 52,08 77,08
100 27,78 27,78 64,30 92,08
130 36,11 36,11 108,67 144,78
La réglementation nous impose, pour un véhicule automobile, deux dispositifs de commande du freinage.

le frein de service est constitué d'un système hydraulique il doit être à double circuit et agir sur toutes les roues

le frein de secours, dit aussi « frein de stationnement » est commandé mécaniquement par tringleries et câbles.

Le dispositif de commande qui comprend tous les éléments permettant au conducteur d'actionner le système de freinage est :

- Le pédalier de freinage
- L'assistance de freinage
- maître cylindre émetteur
- Réseau hydraulique
- Correcteur de freinage
- frein à disque
- frein à tambour

On différencie deux sortes d'organes le frein à disque et le frein à tambour.

Le frein à disque est plus efficace et plus facile à entretenir, pour une productivité accrue.
L'inconvénient est son prix élevé, l'échauffement plus rapide du liquide de frein.


Le frein à tambour à l'inconvénient d'être plus lourd que le système à disque, il supporte moins bien la température et son refroidissement est difficile.
Il a l'avantage d être moins coûteux à la fabrication, être plus performant en frein de stationnement.

 

La qualité des garnitures (plaquettes, mâchoires) est primordiale, ses organes sont soumis à de fortes températures, pouvant atteindre 500 à 700°c. La diminution d'efficacité en température des garnitures s'appelle le fading ou évanouissement, et peut se traduire par une perte presque totale des freins.

Le montage sur un véhicule d'un système de freinage équipé de freins à disque à l'avant et de freins à tambour à l'arrière était très utilisé dans l'industrie automobile.

L'entretien du réseau hydraulique est important.
Fiat fut le premier constructeur automobile à équiper ses voitures de compétition du système hydraulique en 1914.
Remplacer le liquide de frein n'est pas un luxe mais une nécessité, le liquide de frein est avide d'eau. Sec, à l'état neuf, il absorbe l'humidité de l'air au niveau du réservoir mai aussi par osmose au travers des flexibles.
Lorsque les freins sont sollicités, il y a montée en température des garnitures et du liquide de frein, ce dernier peut atteindre 200°c, il doit avoir un point d'ébullition élevé et un point de congélation bas.

 

 

La marque Ferrari a équipé ses F1 de disques de frein au carbone afin de supporter des décélérations pouvant

atteindre 5 G depuis des vitesses de 340 km/h. 

 

Les liquides de freins usuels répondant à l'exigence du marché automobile :

Liquide Point d'ébullition sec (°C) Point d'ébullition humide (°C) Viscosité cinématique max a -40°C (mm²/sec) Viscosité cinématique min à 100°C (mm²/sec)
norme DOT3 205 140 1500 1.5
norme DOT4 230 155 1800 1.5
norme DOT5 (liquide silicone) 260 180 900 1.5
norme DOT5.1 260 180 900 1.5

Pour obtenir le freinage maximum d'un véhicule, il faut absolument éviter le blocage des roues. Le blocage des roues entraîne la perte d'adhérence donc, une augmentation des distances de freinage, la suppression de guidage du véhicule.
Pour remédier au blocage des roues on utilise des correcteurs de freinage.
Les correcteurs les plus utilisés sont classés en deux catégories : les limiteurs et les compensateurs. Ils peuvent être, ou ne pas être, asservis à la charge.

ABS « antiblokiersystem » (mot allemand) signifie en anglais « anti-lock braking » en français « antiblocage de roues ». Bosch fut le premier, en 1936, a déposé un brevet d'invention du système de freinage automobile. Il développa ce même système à commande électronique en 1973.

L' ABS ne réduit jamais la distance de freinage, il permet uniquement de contribuer au contrôle de trajectoire, en évitant un blocage des roues.
Il faut noter que le système ne régule plus en dessous de 5 à 8 km/h pour stopper le véhicule.

Aucun système ABS ne peut supprimer les lois de la physique.

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