La plupart des véhicules modernes utilisent un système de freinage composé de disque de frein. Ils sont appelés ainsi parce qu’ils utilisent la force appliquée sur les disques fixés 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 se retrouvent couramment sur tout type de véhicule, des berlines familiales aux camions en passant par les voitures de sport hautes performances.
Pièces qui composent le système de freinage à disque
Disque de frein
Il s’agit d’un disque circulaire boulonné au moyeu de la roue qui tourne avec la roue. Les disque de freins sont le plus souvent en fonte ou en acier, mais certaines voitures très haut de gamme utilisent un disque de frein en céramique de carbone.
Les disque de freins peuvent être fendus ou percés pour une meilleure dissipation de la chaleur.
Le frottement des disques de frein et des plaquettes de frein peuvent créer ce qu’on appelle la poussière de frein. Si vous souhaitez en apprendre plus sur ce sujet bien précis, nous avons écris un article sur comment nettoyer la poussière de frein et un article sur les boucliers anti-poussière.
Plaquettes de frein
Les plaquettes de frein frottent le disque de frein, créant la friction qui ralentit et arrête une voiture. Elles comportent une partie métallique appelée patin et une doublure qui est fixée au patin.
La garniture est ce qui entre en contact avec le disque de frein et s’use à l’usage. Elles sont faites de différents matériaux et se répartissent en trois catégories : organique, semi-métallique et céramique.
Le matériau de garniture choisi a une incidence sur la durée de vie des freins, sur le niveau de bruit entendu lorsque les freins sont actionnés, et sur la vitesse à laquelle les freins arrêtent une voiture.
Piston
C’est un cylindre relié au système hydraulique de freinage. Le piston est ce qui déplace les plaquettes de frein dans le disque de frein 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 chaque côté du disque de frein. D’autres encore ont quatre, six, voire huit pistons pour une puissance de freinage supérieure, ce qui entraîne un surcoût dû à une complexité accrue.
Etrier de frein
L’étrier de frein est un boîtier qui s’adapte sur le disque de frein et qui contient les plaquettes et les pistons de frein, ainsi que les conduits pour le liquide de frein.
Il existe deux types d’étriers de frein : flottant (ou coulissant) et fixe. Les étriers flottants “flottent” au-dessus du disque de frein et ne possèdent des pistons que d’un seul côté.
Lorsque le conducteur appuie sur les freins, les pistons poussent les plaquettes de frein d’un côté dans le disque de frein, ce qui fait glisser l’étrier de sorte que les plaquettes du côté non piston de l’étrier entrent également en contact avec le disque de frein.
Les étriers fixes sont boulonnés en place, et ont à la place des pistons des deux côtés du disque de frein qui se déplacent lorsque le conducteur appuie sur les freins. Ils exercent une pression de freinage plus uniforme et se fixent plus fermement sur le disque de frein, mais les étriers flottants se trouvent sur la plupart des voitures et sont parfaitement adaptés à la conduite quotidienne.
Capteurs d’usure des plaquettes et plaquettes d’ABS
Certains véhicules sont équipés de capteurs intégrés dans les plaquettes de frein qui indiquent au conducteur quand les plaquettes sont usées.
D’autres capteurs de freins jouent un rôle dans le système ABS du véhicule.
Comment fonctionnent les disques de frein
Lorsque le conducteur appuie sur la pédale, un piston à l’intérieur du maître-cylindre de frein met sous pression le liquide hydraulique dans les conduites de frein, ce qui déplace les pistons et pousse les plaquettes sur le disque de frein.
Plus le conducteur appuie fort sur la pédale, plus la pression à l’intérieur des conduites de frein sera élevée, et plus les plaquettes serreront le disque de frein.
La distance parcourue par les plaquettes est faible – quelques millimètres seulement – et elles doivent se rétracter dans les étriers dès que le conducteur lâche la pédale.
Entretien du système de freinage
Même dans des conditions de conduite normales, les systèmes de freinage à disque sont soumis à des contraintes et à une chaleur importantes et, avec le temps, certains composants devront être remplacés.
Les plaquettes de frein doivent être remplacées le plus souvent. Le moment où cela se produit dépend de vos habitudes de conduite particulières ainsi que du matériau dont sont faites les plaquettes, mais la durée de vie des plaquettes de frein varie entre 40 000 et 110 000 kilomètres.
Les disques de frein ont une durée de vie souvent entre 60 000 et 110 000 kilomètres (et parfois plus), mais ils 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 tout le système de freinage. Vérifiez le liquide de frein tous les 40 000 à 60 000 kilomètres, ou immédiatement si vous suspectez une fuite.
Les pistons et les étriers doivent durer toute la vie du véhicule, sauf en cas de problème mécanique, de dommages causés par des débris ou lors d’un accident, ou de grippage dû à l’inactivité.
Petit conseil de l’équipe bolid : il existe une technique de freinage en douceur, on l’appelle la méthode du pivot. Cette méthode préserve l’usure de vos freins et vous permet de retarder le remplacement de certaines pièces.
Symptômes des problèmes de disques de frein
Quelques symptômes permettent à un conducteur de savoir qu’il y a un problème de freins :
Bruit de grincement
Lorsque le matériau des plaquettes de frein s’use, un indicateur d’usure métallique à l’intérieur de la plaquette commence à entrer en contact avec le disque de frein, produisant un bruit de grincement aigu.
Le remplacement des plaquettes de frein corrige généralement le bruit, mais il peut aussi être causé par des débris de la route pris dans l’étrier.
Pédale de frein tremble ou vous sentez des pulsations
Si la pédale de frein pulse ou tremble lorsque vous appuyez dessus, il y a de fortes chances que vos disque de freins soient déformés.
Les disques de frein sont censés être parfaitement plats, et une déformation peut arriver en cas d’utilisation excessive ou de surchauffe.
Il est parfois possible de refaire la surface des disques pour les rendre à nouveau lisses, bien que le remplacement pur et simple soit souvent une option plus sûre et moins coûteuse.
Pédale de frein spongieuse ou basse
La pédale de frein doit avoir un bon toucher, la force de freinage étant proportionnelle à la pression exercée sur la pédale.
Si la pédale semble spongieuse ou plus basse que d’habitude, c’est souvent le signe d’une contamination du liquide de frein ou d’une fuite dans le système.
La présence d’air ou d’eau dans le liquide réduit son efficacité, et une fuite est un problème grave.
Demandez à un mécanicien de rincer le liquide ou d’inspecter le système pour détecter les fuites afin de rétablir la pleine 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 attentifs à tout symptôme inhabituel qui pourrait indiquer qu’une pièce doit être remplacée et si c’est le cas, contactez un garage pour qu’il vous donne le prix pour remplacer vos disques de frein.
