le freinage - Joho P Free Fr

B.6
LE FREINAGE
1. INTRODUCTION:
2. QUEL EST LE ROLE D'UN
FREINAGE:
3. FREIN A TAMBOUR:
4. FREIN A DISQUE:
B.6 1. QUEL EST LE ROLE D'UNE FREINAGE
QUEL EST LE ROLE D'UNE FREINAGE :
Le système de freinage a comme fonctions :
•
•
•
De réduire la vitesse de la moto.
D'arrêter la moto.
De maintenir la moto à l'arrêt.
Son rôle est de diminuer ou d'annuler le travail
produit par le moteur. Au moment ou il entre en
fonctionnement, il doit absorber et / ou dissiper
l'énergie cinétique du véhicule en mouvement.
Le freinage est constitué de quatre éléments
distincts:
•
•
•
•
Un levier ou une pédale, qui
commande "l'ordre" de freiner.
Un câble, une tige ou une durit qui
transmet "l'ordre"
Le frein, généralement fixe au cadre de
la moto.
La partie mobile, généralement fixe à
la roue.
N.B: Il a existé une multitude de type de
freinage, mais nous ne retiendront que ceux
qui restent encore en application sur les motos
actuelles.
Donc nous ne retiendront que le frein à tambour et le frein à disque
B.6 2. HISTORIQUE
HISTORIQUE :
1858: Invention du frein Hydraulique par le Britannique
William Froude.
1868 : Invention du frein à air comprimé par le
Français Joseph Farcot.
1954: Jaguar Type D, Disques
Le premier freinage sur un véhicule utilisant un moteur
à pétrole, est apparue en 1899 en utilisant le frein
moteur via l'échappement.
C'est de 1902 que date l'invention du frein à disque,
par Mr.Lanchester en Angleterre.
1904 voit la première application du freinage à air
comprimé sur une voiture.
1968: Suzuki TR 500, Tambours
1954 : Jaguar introduit le frein à disque Dunlop en
course automobile. Qui est lui-même dérivé de
l'aviation.
1965 : Introduction du frein à disque sur les motos de
compétition.
C'est en 1969 que sort le disque en série sur une
moto. Sur la Honda 750 CB.
1969: Honda 750 Four, Disque
BMW Introduit en 1986 le système ABS (Anti-Blocking
Système).
B.6 3. LE FREIN A TAMBOUR :
LE FREIN A TAMBOUR :
Couramment utilisé jusque dans les années 1970, le frein à tambour avait sur planté
tous les autres systèmes de freinage.
Si le frein à tambour est encore utilisé de nos jours, c'est grâce notamment à sa
simplicité de fabrication, et au fait que certaines motos n'ont pas l'utilité de freins à
disque. (à l'arrière)
Le frein à tambour est simple de conception.
Il se divise en trois parties distinctes :
•
•
•
Le Tambour.
Les mâchoires.
Le flasque porte mâchoires.
Le Tambour :
•
Un cylindre se trouve au centre de la roue. Ouvert
sur un côté.
Harley Davidson XRTT CR:
"Tambour" à l'avant ...
...un disque à l'arrière !
•
•
sur un côté.
La surface interne du tambour constitue la piste de
freinage.
Etant solidaire de la roue, le tambour tourne avec
elle.
Les mâchoires :
•
•
•
Les mâchoires sont logées dans le flasque. (E)
Elles sont recouvertes d'un matériau présentant un
coefficient de friction important.
C'est l'écartement de celle ci vers le tambour qui
crée, par friction le freinage.
Le flasque porte mâchoire : (E)
•
•
•
•
Il vient fermer le tambour.
Il contient les mâchoires de tambour.
Il contient le système de commande ; la came (D)
Les ressorts de rappel (B)
N.B :
Sur certains freins à tambours on peut
retrouver deux cames. (G)
Longtemps utilisé par toute la production
moto, le frein à tambour a lui aussi été sur
planté par une système encore plus
efficace: Le frein à disque.
On le retrouve encore dans la production
actuelle.
Le frein à tambour est principalement
utilisé pour freiner l'arrière sur:
- Les faibles cylindrées
- Les customs
- Les basiques
- Les scooters (Avant & Arrière)
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•
•
•
Le pilote actionne le levier de frein, pédale ou levier.
Son action crée un "pivot" en basculant la commande de came (K).
La commande de came (K) est fixée sur la came (I).
La came (I), écarte les mâchoires (H).
Les mâchoires entre alors en contact avec la piste du tambour (G).
1949: VINCENT-HRD Black Shadow
La friction de (G) contre (H) ralentit la roue.
Un frein à tambour n'est efficace que jusqu'au alentour de 100 km/h
Au dela il montre vite ses faiblesses.
Il peut au dela de cette vitesse générer une chauffe qui peut aller
jusqu'a 700°C à certain endroit.
Cette surchauffe peut même créer une ovalisation de la piste du
tambour.
B.6 4. LE FREIN A DISQUE :
1954: BMW Rennsport
LE FREIN A DISQUE :
Le frein à disque est dérivé de
l'aéronautique. Il à été utilisé pour la
première fois par Jaguar en
compétition automobile, puis
rapidement par d'autres
constructeurs automobiles sur des
modèles de série.
Dans le milieu années soixante, on à
vu quelques motos de compétition
se doter de ce type de freinage.
Il a fallut attendre les la toute fin des
années soixante pour que son
principe soit appliqué à la moto de
série.
Honda fut le premier constructeur à
monter ce système sur une moto en
série, le 750 Four, mais les résultats
n'était convaincant, les meilleurs
freins à tambour du moment étaient
largement plus puissants.
Mais comme tout nouveau principe,
il ne demandait qu'à être amélioré…
En très peu de temps il a sur planté
le " tambour " pour imposer sa
domination.
Le frein à disque est relativement
simple de conception.
Il se divise en quatre parties
distinctes :
•
•
•
•
Le maître cylindre. (A,B & C)
La durit et le liquide de frein
(D)
L'étrier. (E)
Le disque. (F)
Ici on represente le freinage fixé sur
la fourche d'une moto. (Vue avant en
coupe)
Tube plongeur (G), Foureau de
fourche (H), Jante (I), Pneu (J).
N.B: Le frein à disque sur monté sur
une roue arrière fonctionne de la
même façon.
même façon.
Le maître cylindre :
•
•
•
La poignée ou la pédale de
frein. (C)
Le maître cylindre,
comprenant l'ensemble
piston et le ressort. (B)
Le bocal d'expansion. (A)
La durit :
•
•
•
La durit (D)
Le liquide de frein.
Les raccords (Banjos).
L'étrier de frein :
•
•
Un étrier en forme de "U" fixé
sur la moto. (Flottant ou non)
(E)
Les plaquettes.
Le disque :
•
•
Le disque (F) est fixé à la
roue. (I)
La section réservée au
freinage se nomme la piste.
FONCTIONNEMENT DU FREIN A
DISQUE :
•
•
•
•
•
Le pilote actionne le levier de
frein. (A)
Le levier de frein pousse le
piston à l'intérieur du maître
cylindre.
Le piston pousse le liquide
de frein, qui circule dans la
durit (D).
Le liquide de frein pousse
le(s) piston(s) dans l'étrier.
(E)
Les pistons de l'étrier écrase
les plaquettes sur le disque
(F)
•
Toutes ces pièces ont, depuis, subit
une nette évolution.
B.6 4.1 LE MAITRE CYLINDRE :
AV: Freinage double disques. Etrier 4 pistons.
AR: Freinage simple disque. Etrier 2 pistons.
(Yamaha YZF 600 Thunder Cat)
LE MAITRE CYLINDRE :
Conçu comme une pompe, il génère une pression,
sous l'action du pilote, qui poussera le liquide de frein
vers le ou les étriers.
Il est constitué:
•
D'une poigné ou une pédale :
Son rôle est de pousser le piston du maître
cylindre.
•
Un maître cylindre :
Il contient un piston, qui sous la pression
pousse le liquide de frein vers l'étrier, à travers
les durits.
•
D'un bocal d'expension :
Il permet de compenser dans le maître cylindre,
le liquide de frein qui à été "poussé" par le
piston, et inversement quand on relâche les
freins, le liquide retourne dans le bocal.
B.6 4.2 LA DURIT :
LA DURIT :
Un système de frein hydraulique doit être parfaitement hermétique. Il ne doit pas
contenir une seul bulle d'air ou posséder la moindre fuite, sinon son efficacité est
grandement remise en cause.
La durit sert à relier le maître cylindre de frein avec le(s) étrier(s).
Le circuit hydraulique est constitué:
•
De durit(s):
Ou circule le liquide de frein.
(Durit: Du nom de son
inventeur.)
•
De raccords:
Qui permettent de relier les
durits au maître cylindre ou a
l'étrier.
•
Du liquide de frein:
Génère une pression sur les
pistons dans l'étrier.
•
Un répartiteur:
Si une moto à deux disques
de frein, elle peut avoir un
répartiteur qui sépare le
liquide dans deux autre
durits.
Les durits sont généralement en
caoutchouc épais.
Sur certaines moto haut de gamme,
les durits en caoutchoucs on étés
remplacées par des durits en nylon
recouvert d'acier tressé. (On les
appels, à tord, des durits type
aviation.)
Si on utilise du liquide de frein plutôt
que de l'eau, c'est parce qu'au
moment du freinage, l'ensemble
plaquettes, étriers et disques chauffe
énormément. Si on utilisait de l'eau,
elle se transformerait en vapeur à
chaque freinage!
L'eau bout à 100°C, alors que le
liquide de frein à son point
d'ébullition entre 205° et 260°C.
(Selon qu'il est DOT 3, 4, 5)
N.B: Comme tous les liquides le
liquide de frein est incompressible.
B.6 4.3 L'ETRIER :
L'ETRIER :
Conçu comme une pince, il
chevauche la piste de frein du
disque.
L'étrier de frein est constitué:
•
De l'étrier:
Il fonctionne comme une
pince qui se positionne de
part et d'autre du disque.
•
Des pistons:
Ils sont logés à l'intérieur de
l'étrier. Sous la pression du
liquide de frein ils écrasent
les plaquettes.
•
Les plaquettes:
Elles sont poussé par les
pistons sur la surface de
frein du disque (La piste de
freinage)
Le nombre de pistons sur un étrier
varie de 1 à 8.
B.6 4.4 LE DISQUE :
LE DISQUE :
Le disque de frein est une pièce
circulaire, solidaire de la roue. Il
tourne à la même vitesse que la
roue.
A la différence du frein à tambour, le
frein à disque est ventilé
naturellement, ce qui
Elle est composé de deux parties
distinctes.
La frette (la fixation au disque) et la
piste.
Quand on actionne les freins, les
pistons de l'étrier écrasent les
plaquettes, qui serrent le disque.
C'est la piste de freinage qui sert de
contact avec la garniture des
plaquettes.
Disque en fonte.
LES MATERIAUX :
Si la majeure partie des disques de
moto sont en acier ou en acier
inoxydable, on a longtemps utilisé
des disques en fonte. Qui malgré le
faite que la fonte rouille, elle
présente de grande qualité au
freinage.
Le carbone, matériaux ultime en
matière de freinage, présente
d'énorme qualité de friction, mais
malheureusement pour être efficace
il doit impérativement être porté à
une température élevée. Son
utilisation de manière urbaine ne
présente pas vraiment d'intérêt.
Disque fixe.
Disque semi-flottant.
LE DISQUE FIXE :
C'est le premier type de disque à
être apparue. La frette et la piste
sont solidaire.
Le disque fixe est le disque qui coûte
moins cher à produire. Il fonctionne
Disque flottant.
moins cher à produire. Il fonctionne
très bien quand il est de faible
diamètre. Et si on ne le sollicite pas
à des températures élevées, il reste
très efficace.
Ses limites sont très rapidement
atteintes si on l'utilise d'une manière
sportive. En effet sa faible capacité à
la dilatation ainsi que sa petite taille
n'autorise pas une utilisation
intensive.
LE DISQUE SEMI-FLOTTANT :
Le disque semi-flottant est apparu
comme une évolution du disque fixe.
La piste est fixée à la frette par des "
douilles " qui laissent à la piste une
certaine liberté. Ce qui permet
d'éloigner les risques de déformation
due à un freinage excessif.
LE DISQUE FLOTANT :
Disque en carbone, semi-flottant.
A la différence du disque semiflottant, qui n'a le droit que un
mouvement axial. Le disque flottant
lui a une possibilité de mouvement
radial.
La moto de série actuelle utilise de
plus en plus des disques flottant.
N.B:
Les trous a la surface des disques
servent surtout a " accrocher " les
plaquettes au moment du freinage.
Ils aident aussi a l'évacuation de
l'eau.