Des freins exclusifs
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Des freins exclusifs
: Nouvelle technologie { D i sque s de f re in c arbon e c é r a miq u e } Des freins exclusifs Disques de frein carbone céramique Texte : Tony De Mesel Le spécialiste des freins italien Brembo et l’entreprise chimique allemande SGL se sont associés en 2009 en vue de simplifier la production de disques de frein carbone céramique, afin que ceux-ci puissent être montés sur un plus grand nombre de voitures. En 1999, Porsche a été le premier constructeur à présenter de tels disques, mais entretemps, la liste s’est allongée avec des marques comme Audi (pour la R8), BMW (certains modèles), Bentley, Bugatti, Lamborghini, Ferrari et AMG-Mercedes. Ce sont toutes des marques exclusives, et c’est encore souvent en proposé en option, mais les choses pourraient progressivement changer. L ’intérêt pour des matériaux alternatifs destinés aux disques de frein n’est pas neuf. Tout a commencé par les disques de frein en carbone pour l’aviation et ensuite le montage de tels freins sur des trains ultrarapides. Finalement, en 1976, Brabham fut le premier constructeur a utiliser de tels disques dans la Formule 1. Les disques de frein en carbone, ou disques C/C en abrégé, sont réalisés en carbone et fibres de carbone reliés entre eux par un durcissement thermique à l’aide d’une résine. Le désavantage des disques de frein en carbone est qu’ils ne sont réellement eff icaces que lorsque les disques ont atteint une certaine température. Autrement dit, les disques C/C ne fonctionnent de manière optimale que lorsqu’ils sont à température. C’est justement pour cette raison qu’ils ne sont pas vraiment adaptés aux voitures utilisées sur la voie publique. Ce défaut disparaît avec les disques de frein carbone céramique ou disques C/SiC. PCCB La première voiture de production à avoir été équipée de disques carbone céramique, même en option, fut la Porsche 911. Pour cette primeur, le constructeur allemand de voitures de sport avait imaginé une appellation spécifique : Porsche Composite Ceramic Brakes ou PCCB en abrégé. La conception a eu lieu en collaboration avec le spécialiste des freins italien Brembo et l’entreprise chimique allemande SGL qui, dix ans après cette première utili16 Info GARAGE {Avril 2011} Une avantage important des disques de frein en carbone céramique est la spectaculaire économie de poids qui peut atteindre 50 % par rapport à des disques métalliques. (photo Brembo) sation, ont formé un joint venture pour la poursuite du développement de tels freins. Plus légers Les disques de frein carbone céramique présentent plusieurs avantages. L’un des principaux est incontestablement la spectaculaire diminution de poids qui peut monter jusqu’à 50 % par rapport aux disques métalliques. En outre, il s’agit d’une masse non suspendue et cela signifie directement que les qualités dynamiques de la voiture progressent rapidement. L’économie de poids est plus que jamais importante. Autrefois, c’était surtout pour améliorer les performances, mais aujourd’hui, il s’agit plutôt de réduire la consommation de carburant et les émissions de CO2 qui l’accompagnent. Ces deux arguments sont très actuels et font que de plus en plus de constructeurs affichent de l’intérêt pour de tels disques de freins. C’est justement pour cette raison que Brembo et SGS mettent tout en oeuvre pour simplifier la production et rendre l’utilisation moins chère et plus accessible. Avantages supplémentaires Les disques de freins carbone céramique présentent encore toute une série d’avantages supplémentaires. Grâce à leur composition, ils ré- Nouvelle technologie 9 { Dis q u e s d e f r e in ca r b o ne cé r a mique } sistent mieux à la chaleur, ce qui diminue le risque de déformation. De ce fait, les freins fournissent également de meilleures performances même dans des conditions extrêmes. Le fading ne se produit pas et la réaction de la pédale de frein est conservée. Les disques de frein conservent mieux leur forme et cela se traduit par un meilleur comportement de la direction et évite les vibrations et résonances. En outre, de tels disques résistent énormément à l’usure, ce qui leur permet d’atteindre une durée de vie supérieure à 200.000 kilomètres sur une voiture de production. Grâce à la stabilité du matériau, la production de poussière de frein est également moindre. Composants Les composants principaux des disques carbone céramique sont les fibres de carbone (C) et le carbure de silicium (SiC), d’où l’appellation disques C/SiC. Le processus de production est particulièrement compliqué. Les fibres de carbone sont dotées d’un revêtement spécial et sont fabriquées selon une certaine longueur et une certaine épaisseur. Ensuite, elles subissent plusieurs traitements thermiques de 900 °C à 1700 °C. La composition du matériau est surtout une spécialité de SGL. Brembo possède de son côté une énorme expertise dans la conception et la production de disques de frein. Brembo dispose ainsi dans son centre de recherche de simulateurs sur lesquels les performances des matériaux et disques peuvent être analysées et testées. On peut ainsi vérifier à quels endroits la chaleur augmente le plus, et ce, tant dans les disques que dans les étriers de frein. En fonction de cela et en tenant compte du flux d’air propre à chaque véhicule, les canaux de ventilation des disques par exemple peuvent être conçus. Brembo et SGL espèrent par leur Le processus de production des disques de frein en carbone céramique est particulièrement compliqué. (photo Brembo) collaboration pouvoir simplifier le processus de production, de sorte qu’un plus grand nombre de voitures puissent être équi- pées de disques de frein carbone céramique, et que leur utilisation ne soit plus limitée à une poignée de marques et modèles exclusifs. Info GARAGE {Avril 2011} 17