La terminologie du système de freinage
ABS
Système antiblocage des freins (ABS pour « Anti-lock Braking System »). En règle générale, le système ABS se compose d’une unité de commande électronique (UCE), de capteurs de vitesse sur les quatre roues et d’une valve hydraulique montée sur le circuit entre le maître-cylindre et les étriers de frein. L’UCE surveille la vitesse des roues pour détecter la perte de contact entre le pneu et la chaussée. Dans ce cas, le système ABS prend le pas sur le système hydraulique de freinage pour déclencher le freinage de cadence (on-off) afin d’éviter le blocage des roues et la perte de contrôle.
FROTTEMENT ABRASIF
Lors du freinage, le frottement abrasif signifie la génération d’un couple de freinage par l’interférence de matériaux provoquant un effet abrasif à la fois sur la plaquette de frein et sur le disque. Le frottement abrasif est essentiel pour maintenir la constance du frottement dans les applications lourdes ou à hautes performances. Les plaquettes de frein semi-métalliques font appel au frottement abrasif.
CLIPS DE BUTÉE
Les clips de butée sont des composants complémentaires qui sont montés sur l’étrier de frein pour recevoir les plaquettes de frein. Ces composants sont utilisés pour réduire l’usure des surfaces de contact de l’étrier et pour appliquer une force de ressort sur les plaquettes afin de réduire les vibrations ou aider à la rétraction de la face du rotor lorsque la pédale de frein est relâchée.
PLAQUE D’APPUI
Il s’agit du composant en acier de la plaquette de frein qui fournit une rigidité adéquate pour répartir uniformément la force produite par le ou les pistons de l’étrier sur la surface du matériau de friction de la plaquette de frein. Le profil de la plaque d’appui est également prévu pour s’adapter aux guides de l’étrier afin d’assurer un positionnement correct du matériau de la plaquette et de loger des ressorts anti-vibration pour minimiser le bruit.
RODAGE
Le rodage est le processus de conditionnement des surfaces de frottement du disque et des plaquettes pour que les freins soient pleinement exploitables en condition de conduite normale. Ce processus comprend un cycle thermique de tous les composants et souvent l’élaboration de ce que l’on appelle une troisième couche sur la surface de freinage du disque pour faciliter le processus de friction. La troisième couche est un mélange de matériaux de plaquettes et de disques collés sur le disque qui est renouvelé tout au long de la durée de vie du produit. Une mauvaise application de ce procédé entraîne souvent des vibrations et des problèmes de performance avec les deux produits.
Le processus peut varier considérablement en fonction de la technologie utilisée pour le rotor et les plaquettes de frein. Il est donc préférable de le confier à des techniciens automobiles expérimentés qui sauront suivre les instructions du fabricant.
MORDANT
Le mordant est le niveau de réponse au frottement lorsque les freins sont utilisés pour la première fois. On qualifie souvent le mordant des freins comme mordant initial élevé ou faible. Un mordant élevé correspond à une réaction très rapide du couple de freinage et un mordant faible à une augmentation progressive du couple de freinage lors de l’actionnement de la pédale de frein.
PURGE
La purge des freins consiste à éliminer le liquide de frein hydraulique et l’air emprisonné dans le circuit entre le réservoir de liquide et le raccord du mamelon de purge sur l’étrier de frein. En général, le liquide et l’air sont évacués par les mamelons de purge des étriers situés à chaque angle du véhicule. La purge est nécessaire pour éliminer l’humidité ou l’air piégés, lesquels entraînent une mollesse dans la pédale de frein en raison de leur compressibilité, tout en remplaçant le vieux liquide par du neuf.
POLARISATION DU FREINAGE
La polarisation de freinage est le rapport entre le couple de freinage généré par l’avant et celui généré par l’arrière. En règle générale, le rapport de freinage est similaire à la répartition du poids du véhicule, entre l’avant et l’arrière. Les rapports courants dans les véhicules standard sont d’environ 70:30 entre l’avant et l’arrière. Toutefois, pour les véhicules de haute performance et de course, on s’efforce d’obtenir une répartition des poids et une répartition des freins de 60:40, voire 50:50, de manière à maximiser la dynamique du véhicule. Les véhicules de course sont parfois équipés d’un système d’ajustement du couple de freinage en cours de route afin de compenser la réduction de poids due à la consommation de carburant.
SERVOFREIN
Un servofrein est un dispositif de servocommande à dépression, installé entre le mécanisme de la pédale de frein et le maître-cylindre de frein. Le servofrein est conçu pour démultiplier la force générée sur la pédale de frein et réduire l’effort du conducteur pour stopper le véhicule en toute sécurité. La pression du vide est généralement générée naturellement par le collecteur d’admission ou mécaniquement par une pompe à vide. La plupart des véhicules de tourisme à freinage hydraulique sont équipés d’un servofrein.
EFFICACITÉ DU FREINAGE
L’efficacité du freinage correspond au taux de décélération réel en unités G (accélération de la gravité), divisé par le taux de décélération maximal réalisable avant la perte d’adhérence ou le blocage des roues, exprimé en pourcentage (%). Une efficacité de freinage de 100 % produit la distance d’arrêt minimale pour un véhicule donné, laquelle est régie par l’adhérence des pneus à la route.
LIQUIDE DE FREIN
Le liquide utilisé dans un système de freinage pour transférer la pression générée par l’assemblage du maître-cylindre aux pistons de l’étrier de frein qui pressent les plaquettes de frein contre le rotor du disque. Le liquide hydraulique est utilisé en raison de son absence de compressibilité et de ses propriétés hygroscopiques, ce qui le rend plus réactif. Les liquides de frein sont généralement à base de glycol-éther, avec des formulations alternatives à base de minéraux et de silicone. Les dénominations courantes de liquide de frein sont DOT 3, DOT 4, DOT 5.1, avec des points d’ébullition humides (>3,7 % d’humidité) et à sec respectivement croissants. Veuillez noter : les liquides DOT 5 qui sont à base de silicone ne peuvent pas être utilisés dans les systèmes de freinage qui ne sont pas spécifiquement conçus pour ce type de liquide. Ils ne sont pas compatibles avec la plupart des systèmes ABS et risquent d’entraîner une corrosion interne.
COUPLE DE FREINAGE
Le couple de freinage correspond à la force de résistance créée par l’action de serrage hydraulique de l’étrier ou du cylindre de roue et du matériau de friction sur le disque ou le tambour. Cette force de résistance est ensuite transférée à la surface de la chaussée par l’intermédiaire des pneus. Son unité de mesure métrique est le newton mètre (symbole N.m).
ÉTRIER
L’étrier est le dispositif de serrage hydraulique statique relié au demi-essieu, qui exerce une pression sur les plaquettes de frein, créant ainsi un couple de freinage ou une résistance au mouvement rotatif du disque de frein et du pneu.
FONTE
La fonte est un type de métal couramment utilisé dans la production de rotors de disques et d’étriers. Les composants en fonte sont fabriqués par le coulage de la fonte en fusion dans un moule fait à partir de sable.
COEFFICIENT DE FROTTEMENT (COF)
Le coefficient de frottement est la relation entre la force de résistance entre deux objets. L’unité de mesure utilisée pour définir le COF est le mu (lettre grecque « μ »).
FRICTION COHÉSIVE
En matière de freinage, la friction cohésive correspond à la génération d’un couple de freinage par l’adhérence entre la plaquette de frein et le disque. Une couche de matériau de plaquette se forme sur le disque. Elle est communément appelée couche de transfert. Cette couche présente souvent une couleur brun clair ou grise.
Les substrats de chacun des composants, la plaquette de frein et la couche de transfert sur le rotor, ont tendance à adhérer l’un à l’autre, ce qui provoque un effet de préhension. La friction cohésive permet généralement de diminuer l’usure du rotor et des plaquettes dans les applications légères. Les plaquettes de frein NAO font appel à cette friction cohésive.
ROTOR PERCÉ OU ROTOR PERCÉ EN CROIX
Rotor à disque qui présente un motif ou une série de trous percés perpendiculairement à la surface de frottement pour faciliter l’évacuation des poussières et des gaz de frottement.
TAMBOUR À COIFFE
Le terme « tambour à coiffe » fait référence à un disque arrière avec un tambour de frein à main intégré dans la cloche de montage.
DTV
DTV pour Disc Thickness Variation, c’est-à-dire la variation d’épaisseur de disque qui se produit lorsque les deux surfaces de friction annulaire d’un rotor de disque ne sont pas parallèles lors d’un mouvement de rotation. Cela entraîne une oscillation des plaquettes de frein et du système hydraulique, ce qui se traduit par une pulsation de la pédale de frein ou un tremblement du frein.
AFFAIBLISSEMENT DES FREINS
L’affaiblissement des freins est une baisse temporaire des performances de frottement lorsque le rotor du disque et la plaquette ne peuvent plus générer une résistance suffisante au frottement en raison du dépassement des températures de fonctionnement spécifiées pour le matériau de la plaquette de frein. L’affaiblissement des freins sur des plaquettes neuves signifie une perte initiale de frottement due à la combustion excessive de résine lors de l’installation de nouvelles plaquettes de frein. Généralement, le phénomène ne se produit qu’une seule fois.
RAINURAGE
Formation de rainures circulaires sur la surface de frottement du rotor du disque. Ce phénomène a également un effet néfaste sur le bruit des freins.
FISSURATION THERMIQUE
La fissuration due à la chaleur, également connu sous le nom de « craquelure », est la formation de petites fissures sur les surfaces de frottement du rotor en raison d’une contrainte thermique ou d’une fatigue.
HAUTE TENEUR EN CARBONE
Il est généralement admis que pour être classé comme fer à haute teneur en carbone, la teneur en carbone du matériau doit être comprise entre 3,6 et 3,9 %.
HYGROSCOPIE
Tendance d’un matériau à absorber l’humidité de l’air ou du milieu environnant. Le liquide de frein et certaines plaquettes de frein sont hygroscopiques.
BORD D’ATTAQUE
Dans le cas des plaquettes de frein, il s’agit du bord de la plaquette qui entre le premier en contact avec la surface de frottement du disque.
MAÎTRE-CYLINDRE
Dispositif qui convertit la force linéaire de la pédale de frein en pression hydraulique transférée à l’étrier de frein.
TRANSFERT DE MATÉRIAU
Le processus de dépôt de matériau de la plaquette de frein sur la surface du rotor.
MODULATION
Le contrôle du couple de freinage en pressant fermement la pédale de frein, puis en la relâchant pour obtenir le taux de décélération souhaité.
OEM
C’est-à-dire le fabricant de l’équipement d’origine (OEM, Original Equipment Manufacturer). Le fabricant d’origine du véhicule.
PLOT À AILETTES
Ensemble de plots formant la structure de support dans le vide central d’un rotor à disque ventilé et reliant les deux faces de frottement.
FAUX ROND
On parle de faux rond lorsque le rotor ne tourne pas sur le même axe que l’essieu. Ce désalignement provoque une oscillation de l’anneau de friction entre les plaquettes de frein. Une cause fréquente de DTV.
SEMI-MÉTALLIQUE
Plaquette de frein dont le métal est le composant principal de la pièce de friction. Voir friction abrasive.
DISQUE RAINURÉ
Un rotor de disque présentant des rainures usinées sur la surface de frottement pour faciliter l’élimination des poussières et débris.
DISQUE SOLIDE
Un rotor à disque avec un anneau de frottement solide d’un seul tenant par opposition au type de rotor ventilé constitué de deux anneaux de frottement séparés par un vide. Ce type de rotor est courant pour les disques d’une épaisseur inférieure à 16 mm.
SIFFLEMENT (GRINCEMENT)
Il s’agit des sons indésirables émis par le système de freinage en raison des vibrations. Le sifflement est un bruit à haute fréquence (aigu) tandis que le grincement plutôt un bruit à basse fréquence.
DISQUE EN DEUX PARTIES
Rotor à disque composé de deux pièces principales, l’anneau de friction et la cloche de montage, maintenus ensemble par un ensemble de pièces d’assemblage. Le matériau de la cloche de montage est généralement plus léger, comme de l’aluminium. L’anneau de friction est généralement en fonte ou en matériau composite à base de carbone.
DISQUE VENTILÉ
Rotor de frein à disque comportant un espace vide entre les deux anneaux de friction afin de faciliter la réduction du poids et le refroidissement.
DÉTECTEUR D’USURE
Dispositif mécanique audible ou dispositif électronique connecté à la console du conducteur et qui est fixé à la plaquette de frein pour alerter le conducteur lorsque l’usure des freins a atteint son maximum.