La plupart des véhicules modernes utilisent un système de freinage composé de freins à disque. Ils sont appelés ainsi parce qu’ils utilisent la force appliquée sur les disques attachés aux roues pour ralentir et arrêter une voiture. Par rapport aux freins à tambour, les freins à disque offrent une plus grande puissance de freinage et ne surchauffent pas aussi rapidement en cas d’utilisation intensive. Alors que certains véhicules d’entrée de gamme utilisent des freins à tambour sur les roues arrière, les freins à disque aux quatre roues sont couramment présents sur tout, des berlines familiales aux camions en passant par les voitures de sport hautes performances.
Pièces qui composent le système de frein à disque
Rotor: Disque circulaire boulonné au moyeu de roue qui tourne avec la roue. Les rotors sont le plus souvent en fonte ou en acier, mais certaines voitures très haut de gamme utilisent un rotor en céramique de carbone. Les rotors peuvent être fendus ou percés pour une meilleure dissipation de la chaleur.
Plaquettes de frein: Composant qui pousse dans le rotor, créant le frottement qui ralentit et arrête une voiture. Ils comportent une partie métallique appelée chaussure et une doublure qui est attachée à la chaussure. La doublure est ce qui entre en contact avec le rotor et s’use avec l’utilisation. Les doublures sont faites de différents matériaux et se répartissent en trois catégories: organique, semi-métallique et céramique. Le matériau de garniture choisi aura un impact sur la durée de vie des freins, la quantité de bruit entendu lorsque les freins sont appliqués et la rapidité avec laquelle les freins immobilisent une voiture.
Piston : Cylindre relié à l’hydraulique du système de freinage. Le piston est ce qui déplace les plaquettes de frein dans le rotor lorsque le conducteur appuie sur la pédale de frein. Certains systèmes de freinage ont un seul piston qui déplace les deux plaquettes, tandis que d’autres ont deux pistons qui poussent les plaquettes de frein de chaque côté du rotor. D’autres ont encore quatre, six, voire huit pistons pour une puissance de freinage plus élevée, au détriment du coût et de la complexité supplémentaires.
Étrier: Boîtier qui s’adapte sur le rotor et maintient les plaquettes de frein et les pistons, ainsi que des conduits pour le liquide de frein. Il existe deux types d’étriers de frein: flottants (ou coulissants) et fixes. Les étriers flottants « flottent » sur le rotor et n’ont que des pistons d’un seul côté. Lorsque le conducteur appuie sur les freins, les pistons pressent les plaquettes de frein d’un côté dans le rotor, ce qui fait glisser l’étrier de sorte que les plaquettes du côté non piston de l’étrier entrent également en contact avec le rotor. Les étriers fixes sont boulonnés en place et ont à la place des pistons des deux côtés du rotor qui se déplacent lorsque le conducteur applique les freins. Les étriers fixes appliquent la pression de freinage plus uniformément et fixent plus fermement le rotor, mais les étriers flottants se trouvent sur la plupart des voitures et conviennent parfaitement à la conduite quotidienne.
Capteurs: Certains véhicules ont des freins qui contiennent des capteurs intégrés dans les plaquettes de frein qui indiquent au conducteur lorsque les plaquettes sont usées. D’autres capteurs de frein jouent un rôle dans le système ABS du véhicule.
Fonctionnement des freins à disque
Les freins doivent réagir instantanément. Lorsque le conducteur appuie sur la pédale, un piston à l’intérieur du maître-cylindre de frein pressurise le liquide hydraulique dans les conduites de frein, ce qui déplace les pistons et pousse les plaquettes dans le rotor. Plus le conducteur appuie fort sur la pédale, plus la pression à l’intérieur des conduites de frein sera élevée et plus les plaquettes serrent le rotor. La distance de déplacement des plaquettes est faible – quelques millimètres seulement – et devrait se rétracter dans les étriers dès que le conducteur relâche la pédale.
Usure des freins à disque
Même dans des scénarios de conduite normaux, les systèmes de freins à disque font face à des contraintes et à une chaleur importantes, et au fil du temps, certains composants devront être remplacés. Les plaquettes de frein doivent être remplacées le plus souvent. Lorsque cela se produit, cela dépend de vos habitudes de conduite particulières ainsi que du matériau dont sont faits les coussinets, mais cela varie entre 25 000 et 70 000 miles. Les rotors de frein durent souvent entre 50 000 et 70 000 miles (et parfois plus), mais peuvent être endommagés s’ils surchauffent ou si les plaquettes de frein ne sont pas remplacées à temps. Le liquide de frein est l’élément vital de l’ensemble du système de freinage, alors vérifiez-le tous les 24 000 à 36 000 miles, ou immédiatement si vous soupçonnez une fuite. Les pistons et les étriers doivent durer toute la durée de vie du véhicule, à moins qu’il n’y ait un problème mécanique, qu’ils soient endommagés par des débris ou lors d’un accident, ou s’ils se grippent en raison de l’inactivité.
Symptômes de problèmes avec les freins à disque
Quelques symptômes difficiles à ignorer permettent au conducteur de savoir qu’il y a un problème avec ses freins:
Bruit de crissement: Lorsque le matériau de la plaquette de frein s’use, un indicateur d’usure métallique à l’intérieur de la plaquette commence à entrer en contact avec le rotor, produisant un bruit de crissement aigu. Le remplacement des plaquettes de frein corrige généralement le bruit, mais il peut également être causé par des débris de route pris dans l’étrier.
Pédale tremblante ou pulsante: Si la pédale de frein palpite ou secoue lorsque vous appuyez dessus, il y a de fortes chances que vos rotors soient déformés. Les rotors de frein sont conçus pour être parfaitement plats et une chaîne peut se former par surutilisation ou surchauffe. Les rotors peuvent parfois être resurfacés pour les rendre à nouveau lisses, bien que le remplacement pur et simple soit souvent une option plus sûre et à prix similaire.
Pédale de frein spongieuse ou basse: La pédale de frein doit avoir une bonne sensation, avec une force de freinage compatible avec la quantité de pression appliquée à la pédale. Si la pédale semble spongieuse ou plus basse que d’habitude, c’est souvent le signe d’un liquide de frein contaminé ou d’une fuite dans le système. L’air ou l’eau dans le fluide réduit son efficacité, et une fuite est un problème sérieux. Demandez à un mécanicien de rincer le liquide ou d’inspecter le système pour détecter les fuites afin de rétablir toute la puissance de freinage.
Les freins sont sans doute le système de sécurité le plus important de toute voiture, et les freins à disque offrent des performances de freinage solides, fiables et durables. Il y a de fortes chances que votre voiture les utilise, alors restez au courant de tout symptôme inhabituel qui pourrait indiquer qu’une pièce doit être remplacée.