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Le freinage permet de ralentir, d'immobiliser, le véhicule en cours de
déplacement. Son fonctionnement repose sur la dissipation de
l'énergie cinétique du véhicule en énergie thermique.
Les différents types de freins
Flasque de protection
Canalisation rigide hydraulique
Disque
Goujon
Piston
Moyeu de roue
Plaquettes
Etrier
Tambour
Flasque de protection
Garniture
Ressort de rappel
Piston
Cylindre de roue
Mâchoire
Frein à disque Frein à tambour
Les freins à disques
Le frein à disque est un système utilisant un disque
fixé sur le moyeu de la roue et
des plaquettes venant frotter de chaque côté du
disque.
Les plaquettes sont maintenues dans un étrier (frein
fixe) ou une chape (frein coulissant) fixés au
véhicule.
Un ou plusieurs mécanismes poussent sur les
plaquettes, en général un ou
plusieurs pistons soumis à une pression hydraulique
(véhicules de tourismes, commerciaux, poids lourds)
ou à un mécanisme lui-même actionné par un
actionneur pneumatique (frein de semi-remorque).
L'effort ainsi généré provoque le serrage
puis le frottement des plaquettes sur le
disque. La force de frottement entre les
plaquettes et le disque crée le couple de
freinage mais aussi de la chaleur qui doit
être évacuée le plus rapidement possible
pour éviter une déformation (voire une
destruction) du disque.
Les freins à disques
Les freins à tambour
Un frein à tambour est un système
de freinage constitué d'une cloche (le
tambour), à l'intérieur de laquelle se
trouvent au moins deux mâchoires munies
de garnitures.
Leur fonction est de s'écarter grâce à
des cames ou des pistons qui provoquent
le frottement de la garniture dans le
tambour.
Ces cames sont actionnées par une
commande mécanique (câble, tirant) et les
pistons sont actionnés par une commande
hydraulique.
La configuration de la voiture peut elle aussi influer sur le freinage. Les pneus arrières
assurent la stabilité de la voiture mais, lors d'un freinage, la voiture plonge et l'arrière
s'allège.
Les pneus arrières perdent de
l'adhérence et il est plus difficile
d'exploiter l'adhérence totale des
quatre roues pour freiner.
Par conséquent, au freinage,
une architecture faisant reposer
une charge plus importante sur
l'arrière est préférable.
Différences de freinage selon la configuration du véhicule:
Ceci signifie qu'une propulsion à moteur arrière (RR) ou central (MR) offre un
freinage plus puissant et plus stable.
À l'inverse, la charge avant accrue des voitures de type traction peut provoquer une
perte de stabilité et des mouvements de caisse excessifs lors du freinage
Composition système de freinage
Puissance mécanique
Puissance hydraulique
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Servofrein:
Le servofrein est un dispositif commandé
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de multiplier la valeur de l'effort exercé
par le conducteur sur la pédale même.
Les différentes fonctions:
Maitre cylindre:
Le maître-cylindre est une pièce placée
derrière la coupelle à dépression du système
de freinage. Ce système permet d'envoyer le
liquide de frein au système de freinage via
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arrière. Afin de garder ses propriétés, le
liquide de frein doit être remplacé
périodiquement.
Cylindres de roue:
Il permet de transformer l'énergie hydraulique
en énergie mécanique. Ce qui va permettre le
mouvement des piston pour déplacer les
mâchoires de freins dans les tambours.
Plaquette de frein:
Une plaquette de frein est l'élément des freins
à disque qui entre en friction avec les deux
cotés de la surface du disque en rotation afin
de le ralentir et le stopper.
Canalisation de frein rigide et souple:
Les canalisation de frein servent a faire circuler
le liquide de frein du maitre cylindre au piston
des étrier ou au cylindre de roue.
Etrier de frein:
Frein (ou étrier) fixe, les plaquettes sont poussées contre le disque
par l'intermédiaire d'un ou plusieurs pistons situés de chaque côté
du disque et dédiés à chaque plaquette.
Ce concept est en général utilisé sur des voitures performantes
car sa fabrication est coûteuse, notamment à cause de
l'étanchéité à réaliser entre les deux chambres hydrauliques qui
alimentent les pistons de part et d'autre du disque.
Frein à étrier flottant ou coulissant seule la plaquette intérieure
est poussée contre le disque par un ou plusieurs pistons. La
pression de la plaquette extérieure contre le disque est réalisée
par l'intermédiaire de l'étrier monté sur un système coulissant
dans la chape. C'est le concept le plus répandu.
Mâchoires de freins:
Les mâchoires de freins ont le même rôle que les plaquettes de freins mais cela se
passe entre la mâchoire et le tambour.
Les témoins d’usure plaquettes
Certains véhicule sont équipés de
témoin d’usure.
Les témoins d’usure servent à alerter le
conducteur que les plaquettes sont à
remplacer .
Il existe des plaquettes de frein avec témoin d’usure dépendant de la plaquette et
d’autre indépendant. Lors du remplacement des plaquettes de frein il est
indispensable de remplacer les témoins.
Plaquettes usées au maximum = détérioration du disque = Remplacement disques
+ plaquettes = Frais supplémentaire
Contrôle de l’épaisseur du disque pour éventuel remplacement
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L’énergie cinétique :
Qu’est-ce que
« l’énergie cinétique »
L’énergie cinétique :
Vitesse stabilisée (ex : 110 km/h)
L’énergie cinétique : L’effet de plongée / transfert de charge
Freinage appuyé !
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L’énergie cinétique : L’effet de plongée / transfert de charge
Freinage appuyé !
FAV FAR
(kg)
(m/s)
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Joule
Principe du circuit hydraulique : Relation Pression, Force, Surface
Emetteur
Récepteur
Maitre-cylindre
Etrier
ou
Cylindre de roue
Principe du circuit hydraulique : Relation Pression, Force, Surface
Fentrée
Fsortie
Principe du circuit hydraulique : Relation Pression, Force, Surface
Fentrée
Fsortie
(N)
(m2)
(Pa)
Pascal
(daN)
(cm2)
(b)
bar
les freins à disques
Plaquettes
Etrier
Joint section carrée
Cache poussière
Piston
Colonnette
Soufflet
Porte étrier
Vis de colonnette
les freins à disques
 Au montage bien dégraisser les disques
 Brosser les appuis des plaquettes
Exemples d’anomalies que vous pouvez constater :
Disques
corrodés
Disques
martelés
Disques
bleuie
Disques
rayés
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voilés
les freins à disques
Epaisseur des plaquettes de frein
La purge de frein
Afin que le circuit hydraulique de
freinage fonctionne parfaitement, il ne
doit pas y avoir la présence de bulle d’air.
Le circuit ne doit donc comporter
uniquement du liquide de freinage.
Le liquide de frein est transmis aux
étriers sous pression. Celui-ci permet
d’activer le piston qui viendra faire
pression sur les plaquettes de frein.
Ainsi, si une bulle d’air est présente dans
le circuit il ne pourra y avoir un
mouvement du piston.
Généralement les purges de freins s’effectue une révision sur 2 ou 3.
Les différentes qualités de liquides de frein:
Les liquides de frein sont classés en fonction de leur
performance. L'autorité compétente en la matière est
le Department Of Transportation américain. C'est d'ailleurs
ce département qui a donné naissance à la dénomination
DOT.
Liquide de frein
Température
d'ébullition « sec »
Température
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DOT 3 205 °C 140 °C
DOT 4 230 °C 155 °C
DOT 5 260 °C 180 °C
DOT 5.1 270 °C 190 °C
Comment diagnostiquer l’usure des freins ?
La pédale est dure :
- cela est peut-être dû à une défaillance de l’assistance au freinage de votre voiture
- il peut s’agir d’un piston grippé ou d’une canalisation écrasée ou bouchée
La pédale est longue : si la pédale s'enfonce sans jamais s’arrêter, cela vient sûrement
d’une usure des garnitures.
La pédale est molle ou élastique : cela est certainement dû à la présence de bulles
d’air dans le circuit.
La pédale s'enfonce jusqu'au plancher : cela traduit une fuite hydraulique.
Les freins donnent des à-coups : un disque est peut être voilé ou un tambour
excentré.
Les freins chauffent : le frein à main et/ou les pistons sont peut-être bloqués.
Précaution:
Les freins sont des organes de sécurité, les opérations de
maintenance doivent être réaliser avec le plus grand soin,
la vie de nombreuses personnes en dépend.
Certaines garnitures de freins contiennent des produits
cancérigènes ou très nocifs pour votre santé, l'utilisation
de la soufflette est interdite. Evitez les contacts prolongés
avec la poussière et les dégraissants utilisés.

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  • 3. Le freinage permet de ralentir, d'immobiliser, le véhicule en cours de déplacement. Son fonctionnement repose sur la dissipation de l'énergie cinétique du véhicule en énergie thermique.
  • 4. Les différents types de freins Flasque de protection Canalisation rigide hydraulique Disque Goujon Piston Moyeu de roue Plaquettes Etrier Tambour Flasque de protection Garniture Ressort de rappel Piston Cylindre de roue Mâchoire Frein à disque Frein à tambour
  • 5. Les freins à disques Le frein à disque est un système utilisant un disque fixé sur le moyeu de la roue et des plaquettes venant frotter de chaque côté du disque. Les plaquettes sont maintenues dans un étrier (frein fixe) ou une chape (frein coulissant) fixés au véhicule. Un ou plusieurs mécanismes poussent sur les plaquettes, en général un ou plusieurs pistons soumis à une pression hydraulique (véhicules de tourismes, commerciaux, poids lourds) ou à un mécanisme lui-même actionné par un actionneur pneumatique (frein de semi-remorque).
  • 6. L'effort ainsi généré provoque le serrage puis le frottement des plaquettes sur le disque. La force de frottement entre les plaquettes et le disque crée le couple de freinage mais aussi de la chaleur qui doit être évacuée le plus rapidement possible pour éviter une déformation (voire une destruction) du disque. Les freins à disques
  • 7. Les freins à tambour Un frein à tambour est un système de freinage constitué d'une cloche (le tambour), à l'intérieur de laquelle se trouvent au moins deux mâchoires munies de garnitures. Leur fonction est de s'écarter grâce à des cames ou des pistons qui provoquent le frottement de la garniture dans le tambour. Ces cames sont actionnées par une commande mécanique (câble, tirant) et les pistons sont actionnés par une commande hydraulique.
  • 8. La configuration de la voiture peut elle aussi influer sur le freinage. Les pneus arrières assurent la stabilité de la voiture mais, lors d'un freinage, la voiture plonge et l'arrière s'allège. Les pneus arrières perdent de l'adhérence et il est plus difficile d'exploiter l'adhérence totale des quatre roues pour freiner. Par conséquent, au freinage, une architecture faisant reposer une charge plus importante sur l'arrière est préférable. Différences de freinage selon la configuration du véhicule:
  • 9. Ceci signifie qu'une propulsion à moteur arrière (RR) ou central (MR) offre un freinage plus puissant et plus stable. À l'inverse, la charge avant accrue des voitures de type traction peut provoquer une perte de stabilité et des mouvements de caisse excessifs lors du freinage
  • 13. Servofrein: Le servofrein est un dispositif commandé par la pédale de frein qui a pour fonction de multiplier la valeur de l'effort exercé par le conducteur sur la pédale même. Les différentes fonctions: Maitre cylindre: Le maître-cylindre est une pièce placée derrière la coupelle à dépression du système de freinage. Ce système permet d'envoyer le liquide de frein au système de freinage via les canalisations hydrauliques avant et arrière. Afin de garder ses propriétés, le liquide de frein doit être remplacé périodiquement.
  • 14. Cylindres de roue: Il permet de transformer l'énergie hydraulique en énergie mécanique. Ce qui va permettre le mouvement des piston pour déplacer les mâchoires de freins dans les tambours. Plaquette de frein: Une plaquette de frein est l'élément des freins à disque qui entre en friction avec les deux cotés de la surface du disque en rotation afin de le ralentir et le stopper.
  • 15. Canalisation de frein rigide et souple: Les canalisation de frein servent a faire circuler le liquide de frein du maitre cylindre au piston des étrier ou au cylindre de roue. Etrier de frein: Frein (ou étrier) fixe, les plaquettes sont poussées contre le disque par l'intermédiaire d'un ou plusieurs pistons situés de chaque côté du disque et dédiés à chaque plaquette. Ce concept est en général utilisé sur des voitures performantes car sa fabrication est coûteuse, notamment à cause de l'étanchéité à réaliser entre les deux chambres hydrauliques qui alimentent les pistons de part et d'autre du disque. Frein à étrier flottant ou coulissant seule la plaquette intérieure est poussée contre le disque par un ou plusieurs pistons. La pression de la plaquette extérieure contre le disque est réalisée par l'intermédiaire de l'étrier monté sur un système coulissant dans la chape. C'est le concept le plus répandu.
  • 16. Mâchoires de freins: Les mâchoires de freins ont le même rôle que les plaquettes de freins mais cela se passe entre la mâchoire et le tambour.
  • 17. Les témoins d’usure plaquettes Certains véhicule sont équipés de témoin d’usure. Les témoins d’usure servent à alerter le conducteur que les plaquettes sont à remplacer .
  • 18. Il existe des plaquettes de frein avec témoin d’usure dépendant de la plaquette et d’autre indépendant. Lors du remplacement des plaquettes de frein il est indispensable de remplacer les témoins.
  • 19. Plaquettes usées au maximum = détérioration du disque = Remplacement disques + plaquettes = Frais supplémentaire
  • 20. Contrôle de l’épaisseur du disque pour éventuel remplacement
  • 22. Garniture de freins décollé de sa mâchoire
  • 23. Attention au démontage des tambour arrière risque de casse !
  • 24. L’énergie cinétique : Qu’est-ce que « l’énergie cinétique »
  • 25. L’énergie cinétique : Vitesse stabilisée (ex : 110 km/h)
  • 26. L’énergie cinétique : L’effet de plongée / transfert de charge Freinage appuyé ! FAV FAR
  • 27. L’énergie cinétique : L’effet de plongée / transfert de charge Freinage appuyé ! FAV FAR (kg) (m/s) (J) Joule
  • 28. Principe du circuit hydraulique : Relation Pression, Force, Surface Emetteur Récepteur Maitre-cylindre Etrier ou Cylindre de roue
  • 29. Principe du circuit hydraulique : Relation Pression, Force, Surface Fentrée Fsortie
  • 30. Principe du circuit hydraulique : Relation Pression, Force, Surface Fentrée Fsortie (N) (m2) (Pa) Pascal (daN) (cm2) (b) bar
  • 31. les freins à disques Plaquettes Etrier Joint section carrée Cache poussière Piston Colonnette Soufflet Porte étrier Vis de colonnette
  • 32. les freins à disques  Au montage bien dégraisser les disques  Brosser les appuis des plaquettes Exemples d’anomalies que vous pouvez constater : Disques corrodés Disques martelés Disques bleuie Disques rayés Disques voilés
  • 33. les freins à disques Epaisseur des plaquettes de frein
  • 34. La purge de frein Afin que le circuit hydraulique de freinage fonctionne parfaitement, il ne doit pas y avoir la présence de bulle d’air. Le circuit ne doit donc comporter uniquement du liquide de freinage. Le liquide de frein est transmis aux étriers sous pression. Celui-ci permet d’activer le piston qui viendra faire pression sur les plaquettes de frein. Ainsi, si une bulle d’air est présente dans le circuit il ne pourra y avoir un mouvement du piston. Généralement les purges de freins s’effectue une révision sur 2 ou 3.
  • 35. Les différentes qualités de liquides de frein: Les liquides de frein sont classés en fonction de leur performance. L'autorité compétente en la matière est le Department Of Transportation américain. C'est d'ailleurs ce département qui a donné naissance à la dénomination DOT. Liquide de frein Température d'ébullition « sec » Température d'ébullition « humide » (à 3,7 % d'humidité) DOT 3 205 °C 140 °C DOT 4 230 °C 155 °C DOT 5 260 °C 180 °C DOT 5.1 270 °C 190 °C
  • 36. Comment diagnostiquer l’usure des freins ? La pédale est dure : - cela est peut-être dû à une défaillance de l’assistance au freinage de votre voiture - il peut s’agir d’un piston grippé ou d’une canalisation écrasée ou bouchée La pédale est longue : si la pédale s'enfonce sans jamais s’arrêter, cela vient sûrement d’une usure des garnitures. La pédale est molle ou élastique : cela est certainement dû à la présence de bulles d’air dans le circuit. La pédale s'enfonce jusqu'au plancher : cela traduit une fuite hydraulique. Les freins donnent des à-coups : un disque est peut être voilé ou un tambour excentré. Les freins chauffent : le frein à main et/ou les pistons sont peut-être bloqués.
  • 37. Précaution: Les freins sont des organes de sécurité, les opérations de maintenance doivent être réaliser avec le plus grand soin, la vie de nombreuses personnes en dépend. Certaines garnitures de freins contiennent des produits cancérigènes ou très nocifs pour votre santé, l'utilisation de la soufflette est interdite. Evitez les contacts prolongés avec la poussière et les dégraissants utilisés.