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cours mécanique

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  • Systme de freinage

    Dtachable!Dtachable!

    Comment fonctionne unsystme de freinage ??

    Quil sagisse dun petit ou dun grand tr

    ajet,

    une voiture doit ralentir et sarrter plus

    souvent que tu le crois : un carrefour,

    devant un passage pour pitons, lentr

    e

    dun virage. Souvent, il ne suffit pas de d

    imi-

    nuer les gaz : il faut une intervention du

    conducteur. Et une simple pression sur l

    a

    pdale de frein enclenche un ingnieux

    sys-

    tme de freinage.

    Pour ralentir une voiture, le systme ser

    re les plaquet-

    tes de frein sur les roues. Et cela peut se

    faire de deux

    faons : avec un frein disque ou avec un

    frein tambour.

    De nos jours, la plupart des voitures ont

    un frein

    disque sur les deux roues avant. Lorsqu

    e tu enfonces la

    pdale de frein, le systme appuie deux p

    laquettes cont-

    re la roue en cours de rotation.

    Ou plus exactement contre le

    disque de frein en fonte qui

    est fix la roue. Tu dois

    savoir quil faut de trs

    grandes forces pour frei-

    ner un vhicule. Pour

    arrter une voiture de

    1000 kg qui roule 130

    km/h, il faut une capaci-

    t de freinage de pas

    moins de 200 cv. En

    plus, les frictions nor-

    mes entre les plaquettes

    et le disque peuvent

    entraner des tempratu-

    res allant jusqu 800C.

    Cest pourquoi lesles

    disques de frein endisques de frein en

    cramique sontcramique sont

    aujourdhui la dernire

    aujourdhui la dernire

    nouveaut technolo-

    nouveaut technolo-

    gique sur le marchgique sur le march. On les

    utilise depuis des annes en

    Formule 1. Mais ils font aussi leur appar

    ition dans les

    voitures ordinaires pour leur capacit r

    sister des

    tempratures trs leves. Les disques

    de frein mtal-

    liques ordinaires sont, eux aussi, munis d

    un systme

    de ventilation pour vacuer la chaleur de

    s frictions.

    Les frictions usent les plaquettes de fre

    in. Et comme

    des plaquettes uses sont synonymes de

    danger sur

    la route, les voitures actuelles sont quip

    es dindi-

    Frein disqueFrein disqueFrein tambourFrein tambour

    17

    cateurs dusure. Il sagit de petits fils de cuivre, quiallument un tmoin sur le tableau de bord ds quel-les arrivent en surface cause de lusure. Parailleurs, les plaquettes de frein sont montes dansdes triers. Ceux-ci sont visibles sur les voituresplus sportives. Cest pourquoi on les peint souventdans une couleur voyante.

    Les freins tambours sont intgrs dans la roue etprennent donc moins de place. Ils ne fonctionnent pasnon plus avec des plaquettes montes lextrieur dela roue, mais avec des mchoires qui sont poussesde lintrieur contre le tambour. Cest la tche ducylindre, qui se situe entre les mchoires de frein.Quant aux ressorts, ils librent les mchoires ds lemoment o la pression de freinage est relche.

    Les roues avant sont toujours celles qui subissent lefreinage le plus fort. Cest logique, puisque tout lepoids de la voiture glisse vers lavant lorsque celle-ciralentit. Cela explique pourquoi le rapport du freina-ge entre les roues avant et les roues arrire estgnralement de 60 %-40 %. Comme les freins disques supportent une charge plus importante queles freins tambours, ils sont le plus souvent mon-ts sur les roues avant. larrire, on retrouve sou-vent des freins tambours, bien que certaines voitu-res sportives soient aussi quipes de freins disques au niveau des roues arrire.

    Turbostart2007_FR 12-04-2007 13:25 Pagina 17

  • 1818

    Liquide de frein

    Matre-cylindre

    Cylindres de frein

    Il suffit dappuyer sur la pdale de frein pourarrter une voiture. Tout cela grce un sys-tme ingnieux de leviers et de pressionhydraulique. En effet, la pdale de frein estun levier qui transmet la force du pied aumatre-cylindre. Ce matre-cylindre est rem-pli de liquide de frein et convertit la force enpression hydraulique. Une pression qui estencore multiplie par sept par la dpressiondu servofrein. Les conduites de frein sont,elles aussi, remplies de liquide de frein pourtransmettre la force hydraulique aux 4 cylind-res selon la loi de Pascal . Mais cesconduites doivent tre parfaitementhermtiques. Sinon, le systme defreinage perd de la pression. Cestjustement pour cela que le systme de frei-nage des roues avant est spar de celui desroues arrire. Seul le matre-cylindre estcommun aux deux systmes.

    Leviers et hydrauliqueLeviers et hydraulique

    Turbostart2007_FR 12-04-2007 13:25 Pagina 18

  • de freinage

    1919

    Liquide de frein

    Pdale de frein Cylindres de frein

    Le liquide de frein est une huile minrale ou synth-tique qui possde des proprits trs spciales. Il estincompressible, ne mousse pas et nentrane pas decorrosion. Et il conserve toujours sa fluidit, que lestempratures soient trs leves ou trs basses. avaut mieux, non ? Tu imagines que tes freins nefonctionnent plus -18C ? Ou quils se mettent engrve un jour de canicule ? Malheureusement, au fildu temps, le liquide de frein simprgne de lhumiditet de lair ambiants. Or, lair est compressible,

    et sa prsence implique une diminution dela puissance de freinage. Quant leau, elleentrane des problmes doxydation et peut mmebouillir. Cest la raison pour laquelle on nutilisejamais deau comme liquide de frein. Le liquide defrein doit tre remplac tous les 60 000 km ou tous les 2 ans. Lors de cette procdure,lensemble du systme de freinage est purg et net-toy afin dviter tout rsidu dhumidit qui pourraitfavoriser la formation de rouille.

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  • 2020

    Et la variante lectroniquela variante lectroniquela variante lectronique de ce vieux syst-me de freinage prsente un avantage consi-drable. Car il faut peu dnergie lec-drable. Car il faut peu dnergie lec-trique pour actionner les plaquettes detrique pour actionner les plaquettes defrein : 12 volts suffisentfrein : 12 volts suffisent. Mais ce nest pastout. En effet, le fabricant du systme EWB pensequil peut rduire de moiti le cot du systme defreinage actuel. Le frein EWB est effectivement unsystme de freinage intgr (brake-by-wire), puis-quil est commande lectronique. Du coup, lespices hydrauliques comme le cylindre, lematre-cylindre, le servofrein, les conduites et leliquide de frein ne sont plus ncessaires.Et en plus, les plaquettes susent moins vite etpeuvent durer jusqu 100 000 kilomtres !

    Mais le plus important, cest que le systme dufrein coin dcartement peut sauver des vies.Grce lui, les voitures deviennent encore plussres puisque la distance de freinage est forte-ment raccourcie. Dailleurs, les voitures et lescamions qui sont quips du systme EWB devrontpeut-tre tre munis dun feu stop spcial.Histoire que ceux qui les suivent sachent quilssarrtent plus vite que les autres.

    Le parcours Une technique qui rouletechnique qui roule

    te

    permet de voir par toi-mme commen

    t foncti-

    onne exactement le systme de freinag

    e dune

    voiture. Mais cette exposition interacti

    ve, que

    tu peux visiter au muse Autoworld de

    Bruxelles, te rserve bien dautres surp

    rises.

    Va vite y dcouvrir le monde passionna

    nt de

    lautomobile et de la technique.

    Pour en savoir plus sur le programme

    et les

    possibilits offertes pour la visite du pa

    rcours

    Une technique qui roule, surfe sur

    www.unavenirquiroule.be.

    Dcortique un systme de freinage !!

    Coup dil sur lavenir

    Dans le secteur automobile, les nouveaux dvelop-pements sont souvent lis llectronique. Et leplus souvent dailleurs, cela concerne une combi-naison de systmes lectroniques et de picesmcaniques. On retrouve un bel exemple de cetype de concept lectromcanique dans un nou-veau systme de freinage, qui est peut-tre bienen passe de devenir le systme de freinage derfrence. Son nom ? Le frein coin dcarte-ment lectronique ou EWB (Electronic WedgeBrake).

    Le disque (1) est frein par une plaquette (2).Des petits moteurs lectriques (3,4) y font glis-ser le coin dcartement (6) grce une srie de tiges rotatives (5).

    Le principe est simple : une plaquette de frein,monte sur un trier en forme de coin dcarte-ment, est glisse lectriquement entre le disquede frein et ltrier fixe (voir lillustration). La pla-La pla-quette est serre automatiquement parquette est serre automatiquement parle disque, et le frein est actionnle disque, et le frein est actionn.. Mais enMais enfait, le frein coin dcartement est moins rvolu-fait, le frein coin dcartement est moins rvolu-tionnaire quon pourrait le penser : il existe depuistionnaire quon pourrait le penser : il existe depuisdes centaines dannes. En effet, le cocher freinaitdes centaines dannes. En effet, le cocher freinaitdj son chariot en laissant tomber une cale entrela roue et un point fixe de la voiture.

    Turbostart2007_FR 12-04-2007 13:25 Pagina 20