Le système de freinage de votre voiture, camion ou VUS est bien plus qu’un simple ensemble de plaquettes et d’étriers de frein (ou de mâchoires de frein et de tambours, selon le véhicule) – trois systèmes fonctionnent ensemble pour arrêter complètement votre véhicule. Les composants mécaniques de friction effectuent le freinage proprement dit ; cependant, les systèmes hydrauliques et d’assistance électrique doivent être en parfait état pour que le freinage mécanique fonctionne. Trop souvent négligé, le système de freinage est le système le plus important de votre véhicule, une défaillance des freins n’est pas une option. Commençons par le début et voyons comment fonctionnent vos freins et ce que vous devez savoir sur leur entretien.
Assistance électrique du système de freinage
Tous les véhicules modernes utilisent une sorte d’assistance électrique dans le système de freinage. La plupart des véhicules utilisent un diaphragme à vide qui utilise le vide du moteur stocké dans un grand réservoir sur le pare-feu pour aider à appliquer une pression sur le maître-cylindre lorsque vous appuyez sur la pédale de frein. Les véhicules électriques comme la Nissan LEAF utilisent un moteur électrique pour aider à la puissance de freinage. Les gros camions et les véhicules diesel utilisent souvent une unité hydroboost qui est entraînée par le moteur. Ceci est similaire à un surpresseur à dépression, sauf qu’il utilise la pression du système de direction assistée au lieu de la dépression du moteur. Hydroboost peut également être trouvé dans les véhicules sans place pour un surpresseur à vide ou sans vide moteur constant. Ces systèmes ne tombent pas en panne très souvent, mais lorsqu’ils le font, votre effort de freinage est considérablement augmenté, comme lorsque le moteur ne tourne pas. Les surpresseurs à vide se détériorent avec le temps, car le diaphragme à l’intérieur de l’appareil peut se déchirer. De même, un servofrein électronique peut échouer en raison de problèmes électriques. Les systèmes Hyrdoboost sont soumis à une énorme pression de fluide hydraulique et peuvent fuir. Ces servofreins ne sont pas réparables par l’utilisateur ; ce sont strictement des articles de remplacement.
Système de freinage hydraulique
Le système hydraulique est le composant le plus frustrant de tout système de freinage. Bien qu’il s’agisse de physique fondamentale simple, garder un système hydraulique scellé peut être très pénible pour les tambours. Le système hydraulique est composé d’un maître-cylindre (le bloc de fer ou d’aluminium monté sur le servofrein sur le pare-feu), une série de conduites qui vont du maître-cylindre (éventuellement à travers la pompe ABS, selon le véhicule) à les étriers de frein (freins à disque) ou les cylindres de roue (freins à tambour). La pédale de frein/amplificateur de puissance actionne le maître-cylindre par l’intermédiaire d’un piston. Le piston force le fluide à travers les conduites et dans les étriers/cylindres de roue, qui dilatent leurs pistons. Comme le liquide ne se comprime pas, cela fonctionne très bien. Cependant, même la moindre quantité d’air dans les conduites donnera à la pédale de frein une sensation spongieuse, et suffisamment d’air dans le système peut annuler la capacité du système à fonctionner. La purge des conduites de frein est généralement un travail pour deux personnes, une personne pompant et tenant la pédale de frein tandis que l’autre ouvre et ferme la soupape de purge sur chaque étrier ou cylindre de roue. Ce processus peut prendre plusieurs essais pour évacuer tout l’air du système.
Un autre problème courant avec le système hydraulique est les conduites flexibles en caoutchouc. Au fil du temps, le caoutchouc se détériore, finissant par échouer, entraînant une perte complète de la capacité de freinage. Assurez-vous de vérifier vos lignes pour les fissures et de les porter régulièrement. Les suspentes peuvent également gonfler et perdre leur capacité à conserver leur forme au freinage ; au lieu de transférer la pression, ils se dilateront comme un ballon. Moins fréquemment, le maître-cylindre nécessite un entretien, car les joints s’usent, ce qui permet au maître-cylindre de fuir à l’extérieur et à l’intérieur, ce qui réduit la capacité de freinage. Une fuite interne du maître-cylindre permet au liquide de frein de circuler autour de l’extérieur du piston du maître-cylindre plutôt que de pressuriser le système de freinage.
Le système hydraulique est également constamment attaqué par le fluide lui-même. Le liquide de frein DOT 3 est à base de glycol, qui est hygroscopique, ce qui signifie qu’il absorbe l’eau. Même si le système est scellé, il est toujours exposé à l’air par le haut du maître-cylindre. Au fil du temps, le liquide absorbe tellement d’eau qu’il rouillera les lignes et les composants, conduisant à un liquide de couleur brun foncé/orange. Lorsque la corrosion de la conduite de frein se produit, elle ronge la garniture de cuivre, laissant du cuivre dissous dans le liquide de frein. Le fluide doit être rincé et remplacé lorsqu’il devient sombre pour éviter d’endommager le reste du système. Idéalement, cela devrait être fait à chaque fois que vous remplacez le maître-cylindre. Vous pouvez tester votre liquide de frein avec un simple testeur de bandelette.
Composants mécaniques du système de freinage
Le problème le plus courant dans un système de freinage est la partie mécanique. C’est là que se produisent tous les freinages réels. L’action mécanique est une simple pince de type friction pour les freins à disque et à tambour. Dans un frein à disque, deux plaquettes de frein se fixent sur le rotor entre le ou les pistons des étriers. Ce sont les types de freins les plus efficaces. Dans les freins à tambour, une paire de patins de frein s’enfoncent dans la garniture du tambour de frein. Les tambours se trouvent généralement sur les essieux arrière, mais de nombreuses voitures d’avant 1975 ont également des tambours sur les roues avant. Les freins à tambour sont simples et efficaces, ce qui les a aidés à rester utilisés pour le freinage arrière, même sur les véhicules modernes.
Un tambour de frein commun. Les ailettes doivent aider à fournir un refroidissement par flux d’air.
À l’intérieur du tambour se trouve un système de levier qui actionne et pousse les mâchoires de frein vers la garniture du tambour. Le cylindre de roue est situé en haut au milieu au-dessus de la bride d’essieu. Les sabots de frein sont situés sur le périmètre extérieur. Un ajusteur en bas contrôle la proximité des patins de frein par rapport à la face du tambour. La doublure intérieure du tambour est généralement ajustée à la presse. Il n’est pas remplaçable dans la plupart des cas, mais à moins que la surface ne soit fortement usée, la doublure peut être usinée sur un tour pour la rendre lisse et utilisable.
Il existe de nombreuses plaquettes de frein / garnitures de chaussures (la garniture est le matériau de friction réel), y compris les NAO semi-métalliques, organiques sans amiante, les NAO à faible teneur en métal et la céramique. Les plaquettes semi-métalliques sont les plus courantes et les plus durables, mais elles ont tendance à user les rotors et les garnitures plus rapidement. Les plaquettes en céramique sont considérées comme les meilleures plaquettes de frein, étant relativement sans poussière, avec une faible usure des rotors et un très faible bruit. L’inconvénient est la dépense, car les tampons en céramique sont nettement plus chers que les autres types. Les tampons NAO et sans amiante créent beaucoup de poussière et s’usent plus rapidement que les tampons semi-métalliques et céramiques.
Les autres composants du freinage mécanique sont les rotors ou tambours. Ceux-ci s’usent, mais pas aussi souvent que les coussinets. Lorsqu’ils sont usés, ils peuvent refaire surface jusqu’à ce qu’ils atteignent les consignes de sécurité minimales gravées dans le moyeu. Si vous laissez ce bruit de grincement durer trop longtemps, vos rotors et tambours peuvent ne pas être réparables du tout et devront être remplacés.
Composants électriques du système de freinage
Chaque voiture construite depuis les années 1990 a été équipée de commandes de freinage ABS. Ce système est commandé électriquement par le système hydraulique pour réduire la perte de contrôle lorsque la traction est perdue au freinage, comme en glissant sur la glace. Le système ABS est assez compliqué et, dans la plupart des cas, les problèmes de service justifient une visite chez un professionnel. Certains véhicules peuvent avoir des capteurs de plaquette de frein qui peuvent avertir le conducteur lorsque la garniture de friction de la plaquette de frein a atteint l’épaisseur de remplacement. Il existe également des capteurs de niveau de liquide de frein et des capteurs de pression de freinage pour alerter les conducteurs d’un problème.
Freinage récupératif
Enfin, pour ceux qui ont un véhicule électrique, il y a le freinage récupératif. Les systèmes de freinage régénératif utilisent les propres moteurs d’un véhicule électrique pour ralentir le véhicule. Le moteur est brièvement transformé en générateur électrique qui ralentit les roues. La puissance créée lors du freinage régénératif est ensuite réinjectée dans la batterie principale. Dans un véhicule à moteur à combustion ordinaire, l’énergie créée par le freinage est dissipée sous forme de chaleur. Pourtant, dans le cas d’un véhicule électrique, il peut être réinjecté en électricité.
Maintenir une bonne efficacité de freinage n’est pas difficile; il vous suffit de faire attention au comportement de votre voiture lors du freinage. Une pédale molle et spongieuse ou un grincement sont des signes évidents que votre système de freinage nécessite une attention particulière. D’autres signes révélateurs incluent le fait de tirer d’un côté ou de l’autre lors du freinage, une pédale de frein difficile à enfoncer ou un liquide de frein de couleur foncée. Soyez prudent et consultez votre centre AutoCare local chaque fois que vous avez besoin d’aide.
