Freins à tambour. Quels sont-ils et quel est le principe de fonctionnement

Les freins sont essentiels à la sécurité de tout véhicule. Et bien entendu, pour chaque automobiliste, la connaissance de la structure et des différents aspects du fonctionnement du système de freinage ne sera pas superflue. Bien que nous ayons déjà abordé ce sujet à plusieurs reprises, par exemple, nous y reviendrons. Cette fois, nous examinerons de plus près le fonctionnement du système de freinage à tambour et, en particulier, nous ferons attention au tambour de frein lui-même.

En bref sur l'histoire

L'histoire des freins à tambour sous leur forme moderne remonte à plus de cent ans. Leur créateur est le français Louis Renault.

Au départ, ils travaillaient uniquement grâce à la mécanique. Mais dans les années vingt du siècle dernier, l'invention de l'ingénieur anglais Malcolm Lowhead est venue à la rescousse - un entraînement hydraulique.

Ensuite, un amplificateur à vide est apparu et un cylindre à pistons a été ajouté à la conception du frein à tambour. Depuis lors, les freins à tambour n'ont cessé de s'améliorer, mais les principes de base de leur fonctionnement ont été préservés à ce jour.

Peu de temps après la Seconde Guerre mondiale, les freins à disque sont apparus, qui présentent plusieurs avantages - ils sont plus légers et refroidissent plus efficacement, ils dépendent moins de la température, ils sont plus faciles à entretenir.

Cependant, les freins à tambour n'appartiennent pas au passé. En raison de leur capacité à atteindre des forces de freinage très importantes, ils sont toujours utilisés avec succès dans les camions et les bus. De plus, ils sont beaucoup plus pratiques pour organiser un frein de stationnement.

Par conséquent, des freins à tambour sont placés sur les roues arrière de la plupart des voitures particulières. Ils sont également relativement peu coûteux, ont un dispositif assez simple et la conception fermée offre une protection contre la saleté et l'eau.

Bien sûr, il y a aussi des inconvénients - l'actionneur du tambour fonctionne plus lentement que celui du disque, il n'est pas suffisamment ventilé et une surchauffe peut entraîner une déformation du tambour.

Caractéristiques de conception des freins à tambour

Un cylindre de roue (de travail), un régulateur de frein et des mâchoires de frein sont placés sur un bouclier de support fixe, entre lesquels les ressorts de rappel supérieur et inférieur sont tendus. De plus, il y a un levier de frein de stationnement. Typiquement, le frein de stationnement est actionné par un câble métallique relié à l'extrémité inférieure du levier. L'entraînement hydraulique pour serrer le frein à main est rarement utilisé.

Lorsque la pédale de frein est enfoncée, la pression s'accumule dans le système hydraulique du système de freinage. Le liquide de frein remplit la cavité dans la partie centrale du cylindre et en fait sortir les pistons par les extrémités opposées.

Des poussoirs à piston en acier exercent une pression sur les patins, les pressant contre la surface intérieure du tambour rotatif. En raison du frottement, la rotation de la roue ralentit. Lorsque la pédale de frein est relâchée, les ressorts de rappel éloignent les mâchoires du tambour.

Lorsque le frein à main est serré, le câble tire et fait tourner le levier. Il pousse les patins qui, avec leurs garnitures de friction, viennent se plaquer contre le tambour, bloquant les roues. Entre les mâchoires de frein, il y a une barre d'expansion spéciale, qui est utilisée comme régleur de frein de stationnement automatique.

Les véhicules équipés de freins à disque sur les roues arrière sont en outre équipés d'un frein de stationnement à tambour séparé. Pour éviter que les plaquettes ne collent ou ne gèlent au tambour, ne laissez pas la voiture trop longtemps avec le frein à main serré.

En savoir plus sur les tambours

Le tambour est la partie rotative du mécanisme de freinage. Il est monté soit sur l'essieu arrière, soit sur le moyeu de roue. La roue elle-même est fixée au tambour, qui tourne donc avec lui.

Le tambour de frein est un cylindre creux coulé avec une bride, généralement en fonte, moins souvent en alliage à base d'aluminium. Pour plus de fiabilité, le produit peut avoir des nervures de rigidification à l'extérieur. Il existe également des tambours composés, dans lesquels le cylindre est en fonte et la bride est en acier. Ils ont une résistance accrue par rapport à ceux moulés, mais leur utilisation est limitée en raison de leur coût plus élevé.

Dans la grande majorité des cas, la surface de travail est la surface interne du cylindre. L'exception concerne les tambours de frein de stationnement des poids lourds. Ils sont placés sur l'arbre à cardan et les patins sont à l'extérieur. En cas d'urgence, ils peuvent servir de système de freinage de secours.

Pour que les patins de friction des patins s'ajustent aussi étroitement que possible et assurent un freinage efficace, la surface de travail du cylindre est soigneusement traitée.

Pour éliminer les battements lors de la rotation, le produit est équilibré. A cet effet, des rainures sont réalisées à certains endroits ou des poids sont fixés. La bride peut être un disque plein ou avoir un trou au centre pour le moyeu de roue.

De plus, pour fixer le tambour et la roue sur le moyeu, la bride présente des trous de montage pour les boulons et les goujons.Les tambours du type habituel sont montés sur le moyeu.

Cependant, il existe parfois des conceptions dans lesquelles le moyeu fait partie intégrante. Dans ce cas, la pièce est montée sur un essieu.Sur l'essieu avant des voitures, les actionneurs à tambour n'ont pas été utilisés depuis longtemps, mais ils sont toujours installés sur les roues arrière, les combinant structurellement avec un frein de stationnement. Mais sur les véhicules massifs, les freins à tambour dominent toujours.

Cela s'explique simplement - en augmentant le diamètre et la largeur du cylindre, et par conséquent la surface des surfaces de friction des plaquettes et du tambour, vous pouvez augmenter considérablement la puissance des freins.

Il est clair que dans le cas d'un camion lourd ou d'un bus de passagers, la tâche d'un freinage efficace est une priorité, et toutes les autres nuances du système de freinage sont secondaires. Par conséquent, les tambours de frein pour camions ont souvent un diamètre supérieur à un demi-mètre et pèsent de 30 à 50 kg, voire plus.

Problèmes possibles, sélection et remplacement des tambours

1. Le freinage est devenu moins efficace, la distance de freinage a augmenté.

2. Le véhicule vibre fortement lors du freinage.

3. Le battement se fait sentir sur le volant et la pédale de frein.

4. Fort grincement ou grincement lors du freinage.

Si vous ressentez ces symptômes, faites vérifier immédiatement vos freins arrière et notamment l'état des tambours.

Des fissures

La fonte, à partir de laquelle les tambours sont le plus souvent fabriqués, est un métal très dur, mais en même temps assez cassant. Une conduite imprudente, en particulier sur de mauvaises routes, contribue à l'apparition de fissures.

Il y a une autre raison à leur apparition. Les charges intermittentes fréquentes et les changements brusques de température qui caractérisent les freins à tambour provoquent un phénomène appelé fatigue des matériaux au fil du temps.

Dans ce cas, des microfissures peuvent apparaître à l'intérieur du métal, qui après un certain temps augmentent fortement de taille.Si le tambour est fissuré, il doit être remplacé. Aucune option.

Déformation

Une autre raison de remplacer le tambour est une violation de la géométrie. Si un produit en alliage d'aluminium est déformé en raison d'une surchauffe ou d'un fort impact, vous pouvez toujours essayer de le redresser. Mais avec une pièce en fonte, il n'y a pas d'autre choix - seulement un remplacement.

Surface de travail usée

Tout tambour est soumis à une usure naturelle progressive. Avec une usure uniforme, le diamètre intérieur augmente, les plaquettes sont moins bien pressées contre la surface de travail, ce qui signifie que l'efficacité du freinage diminue.

Dans d'autres cas, la surface de travail s'use de manière inégale, elle peut prendre la forme d'un ovale, des rayures, des rainures, des éclats et d'autres défauts peuvent apparaître. Cela se produit en raison d'un ajustement insuffisamment serré des plaquettes, de la pénétration de corps solides étrangers dans le mécanisme de freinage, par exemple des cailloux, et pour d'autres raisons.

Si la profondeur des rainures ou des rayures est de 2 mm ou plus, le tambour devra être remplacé par un neuf. Les défauts moins profonds peuvent être tentés d'être éliminés à l'aide d'une rainure.

À propos de la rainure

Pour réaliser la rainure, vous aurez besoin d'un tour et d'une expérience assez sérieuse. Par conséquent, pour un tel travail, il est préférable de trouver un tourneur professionnel.Tout d'abord, environ 0,5 mm de la surface de travail est enlevée.

Après cela, une inspection approfondie et une évaluation de la faisabilité d'un virage ultérieur sont effectuées. Dans certains cas, il peut s'avérer qu'il est inutile de continuer.

Si le degré d'usure n'est pas trop important, environ 0,2 ... 0,3 mm sont retirés pour lisser les défauts existants. Le travail est complété par un polissage à l'aide d'une pâte abrasive spéciale.

Choix de remplacement

Si le tambour doit être remplacé, choisissez en fonction de votre modèle de voiture. Il est préférable de vérifier le numéro de catalogue. Les pièces ont des tailles différentes, diffèrent par la présence, le nombre et l'emplacement des trous de montage.

Même des différences mineures par rapport à l'original peuvent entraîner un fonctionnement incorrect ou inexistant des freins après l'installation du tambour.

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Sur les voitures particulières, les deux tambours de l'essieu arrière doivent être changés en même temps. Et n'oubliez pas de faire les ajustements nécessaires après l'installation.