Le frein a disque transforme l’énergie mécanique en énergie calorifique.
Il y a deux types de freins à disques :
Etrier coulissant qui est le montage le plus commun car le plus simple et le moins coûteux. Un seul piston appuis sur une plaquette et tire l’étrier dans l’autre sens pour appuyer sur l’autre plaquette.
A étrier fixe, les freins à étrier fixe sont moins répandus sur les véhicules de tourisme de gamme moyenne, car ils ont un encombrement supérieur aux freins coulissants, en revanche ils permettent un excellent freinage.
Fonctionnement des freins à étrier fixe:
Sous l’action de la pression hydraulique, les deux pistons appliquent simultanément leurs plaquettes sur le disque. Comme pour le frein coulissant, ce sont les joints caoutchouc qui assurent le rappel des pistons au défreinage et le rattrapage automatique d’usure.
Les freins à disques :
-permettent une bonne évacuation de la chaleur.
-supportent les sollicitations intensives
-conservent leur efficacité malgré la chaleur et la dilatation du disque.
Les garnitures de frein sont conçues dans un matériau de friction capable de réaliser le frottement avec les parties tournantes (disque ou tambours). Les coefficients de frottement des garnitures ne sont pas tous identiques, les garnitures ne le sont pas toutes elles aussi.
Lors du freinage, les parties frottantes sont soumises à des effort et à des températures élevées, ces dernières pouvant atteindre 600 à 700°c.
La principale qualité d’une garniture de frein sera donc de présenter un coefficient de frottement constant, indépendant de la vitesse, de la pression et de la température.
Les garnitures de frein doivent présenter des caractéristique de :
-résistance convenable à l’usure
-non agressivité vis à vis des pistes de frottement
-absence de bruit ou de broutement
Les plaquettes de frein à disques doivent également récupérer rapidement leur coefficient de frottement après mouillage.
Synthèse:
Deux types de freins à disques.
-Etrier fixe
-Etrier flottant coulissant
Eléments constitutifs et fonctionnement d’un frein à disques à étriers flottant.
Un étrier monobloc coulisse à l’intérieur d’une chape fixe, il est plaqué par deux clavettes maintenues par des ressorts. Au freinage, la pression hydraulique agit:
-sur la piston qui pousse la première plaquette contre le disque.
-sur le fond de l’alésage du cylindre, l’étrier se déplace axialement et appuie la seconde plaquette contre le disque.
Le rattrapage automatique et assuré par la distorsion du joint de piston.
Freins à disques à étrier fixe.
L’étrier est composé de deux demi-coquilles assemblées comportant chacune un piston. Le frein est directement fixé au porte-moyeu.
Les deux piston se déplacent simultanément sous l’action de la pression hydraulique et appliquent chacun une plaquette.
Le rattrapage automatique est assuré par la distorsion des joints des deux pistons.
Garnitures de frein.
Les garnitures sont réalisées dans un matériau de friction assurant un coefficient de frottement de 0.25 à 0.50.
Les garnitures doivent:
-Conserver leur coefficient de frottement indépendamment de la vitesse, de la pression et de la température.
-Résister à l’usure mais ne pas attaquer la piste de frottement.
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