5. Freins - A. Quest-ce qui arrête une voiture ?

Lorsque les freins d'une voiture sont actionnés, ils transforment de l'énergie en chaleur pour décélérer. Ils doivent donc non seulement être capables d'arrêter la voiture, mais aussi de dissiper efficacement la chaleur.

Les freins d'une voiture transforment l'énergie cinétique en énergie thermique pour décélérer. À l'arrêt, ils servent à maintenir la voiture en place. Les éléments de base d'un circuit de freinage comportent un système de contrôle sollicité par le pilote, une système hydraulique relayant cette action et les freins proprement dits. Récemment, ce système a été amélioré (perverti de mon point de vue :x ) par l'ajout de mécanismes d'assistance qui multiplie l'action du conducteur pour augmenter la puissance de freinage et de l'ABS qui empêche les roues de ce bloquer. Le circuit hydraulique des freins exploite le principe de Pascal. La pédale de frein est reliée à un grand cylindre. Lorsque la pression dans ce cylindre augmente, la plaquette de frein est pressée contre le disque (ou la garniture contre le tambour). Le frottement alors créé transforme l'énergie cinétique en chaleur et ralentit la voiture.
Le liquide de frein utilisé dans le circuit n'est pas de l'huile. Il ne bout pas en chauffant lors des freinage. Il existe différents liquides de frein plus ou moins résistants à l'ébullition.
Avec le développement des route rapides, les freins à disques ont remplacés les freins à tambour à l'avant de la plupart des voitures. Dans un système de freins à disques, la force de freinage est appliquée des deux cotés du disque par des plaquettes situées dans l'étrier.

À l'instar des autres technologies de l'automobile, les disques de frein ont évolué. Ils sont maintenant ventilés pour un meilleur refroidissement et les étriers de freins flottants sont remplacer par des mécanisme à pistons opposés.

Avec ce système, un frottement est créé des deux côtés d'un disque de métal qui tourne avec la roue. La plupart des composants et le disque lui-même étant à l'air libre, la ventilation est le refroidissement et les surchauffes sont rares. De plus, si les disques de freins sont humides, la rotation de la roue disperse naturellement l'eau et préserve le frottement. La pédale de frein permet de doser le freinage, mais le disque ne peut pas générer plus de puissance qu'on ne lui en applique. en ce sens, il est moins efficace que le frein à tambour.

Avec un frein à tambour, le freinage résulte de l'application de garnitures contre la paroi inférieure d'un cylindre qui tourne avec la roue, La chaleur de dissipe mal et les surchauffe sont plus courantes qu'avec les freins à disque. De plus, en cas d'infiltration d'eau, un certain temps est nécessaire avant de retrouver un frottement efficace. Cependant, lors du freinage, la rotation du tambour plaque davantage les segments contre les parois et accroit la puissance de freinage. Les voitures de tourisme sont souvent dotées de freins à tambours aux roues arrières car ce sont les roues avants qui supportent l'essentiel de la charge au freinage. Les gros véhicules sont parfois équipés de freins à tambour à l'intérieur de leur frein à disques arrière. ils servent alors de freins de parking.

La force de freinage diminue à cause d'une utilisation excessive des freins. Les plaquettes ou la garniture surchauffe et dégagent des gaz dont l'effet lubrifiant diminue le frottement.

On emploie ce terme lorsque le liquide de frein absorbe la chaleur dégagée par les plaquettes ou les garnitures et se met à bouillir. Des bulles d'air apparaissent dans le circuit et diminuent la pression créée par l'action de la pédale. Dans le pire des cas, le freinage peut être inexistant.