Freinage : les facteurs déterminants

Après avoir vu les déterminants d'une bonne tenue de route, intéressons-nous maintenant au freinage. Vous verrez qu'il y a plus de variables que vous ne le pensez, et que cela ne se limite pas à la taille du disque et des pads.

Rappelons rapidement que le freinage consiste à convertir l'énergie cinétique en chaleur à l'aide de dispositifs mécaniques ou électriques (en ce qui concerne les freins électromagnétiques, que l'on peut voir sur les camions, les voitures hybrides et électriques).

Evidemment, j'invite les plus connaisseurs à enrichir l'article en soumettant des idées en bas de page, grâce à eux d'avance.

Voir aussi:

• Comportement au volant : des facteurs déterminants
• Variables qui peuvent tromper un testeur automobile

Pneus

Les pneus sont essentiels au freinage car ils subiront la plupart des limitations physiques. Je le répète souvent, mais il me semble déraisonnable d'économiser sur ce point... Même les conducteurs handicapés devraient privilégier des pneus de qualité (la différence est vraiment perceptible...).

Type de gomme

Tout d'abord, c'est une gomme qui sera de plus ou moins bonne qualité, avec un avantage évident pour ceux qui ont une gomme de premier choix. Mais en plus de la qualité, le caoutchouc sera également souple, avec une meilleure maniabilité avec un composé tendre et une meilleure résistance à l'usure avec un composé dur. Cependant, soyez prudent, le caoutchouc mou sous une chaleur extrême peut devenir trop mou et provoquer un roulement. Dans les pays très chauds, il faut s'adapter en portant des gommes plus dures, un peu comme on le fait en hiver avec des pneus hiver (qui ont des gommes plus tendres pour s'adapter au froid).

Ensuite, il y a des motifs de bande de roulement avec des pneus qui seront plus efficaces dans le sens asymétrique et encore mieux. Les symétriques sont les plus simples et les moins chers car ils sont exactement symétriques... Bref, ils sont plus grossiers et moins avancés techniquement.

Vous devez savoir que le caoutchouc casse lors du freinage et que la forme des sculptures sera essentielle pour améliorer la traction. Les ingénieurs conçoivent ensuite des formes qui maximisent le contact pneu-route dans ces conditions.

Sur terre, et vous devez déjà le savoir, il est préférable d'avoir une surface lisse (interdite sur la voie publique), c'est-à-dire sans sculpture et totalement lisse ! En effet, plus la surface du pneu est en contact avec la route, plus vous aurez d'adhérence avec elle, et donc plus les freins fonctionneront.

Dimensions ?

La taille des pneus est également critique, et cela a du sens, car plus la taille des pneus est grande, meilleure est l'adhérence et, par conséquent, encore une fois, les freins fonctionneront avec une plus grande intensité. C'est donc la première valeur en termes de dimensions : 195/60 R16 (ici la largeur est de 19.5 cm). La largeur est plus importante que le diamètre en pouces (que de nombreux "touristes" se limitent à regarder... en oubliant le reste).

Plus vous êtes mince, plus il sera facile de bloquer les roues lors de freinages brusques. Ainsi, plus les pneus sont fins, moins les freins peuvent jouer de rôle...

A noter cependant que sur les routes très humides (ou enneigées), il vaut mieux avoir des pneus plus fins, car on peut alors encaisser le poids maximum (donc la voiture) sur une petite surface, et l'appui est plus important sur une petite surface. l'adhérence sera alors favorisée (donc une surface glissante mérite plus d'appui pour compenser) et un pneu particulièrement petit fendra l'eau et la neige (mieux qu'un pneu large qui tiendra trop entre la route et la gomme). C'est pourquoi les pneus sont aussi larges que ceux de l'AX Kway en rallye neige...

Inflation?

Gonfler un pneu aura un effet très similaire à la tendreté de la gomme... En effet, plus un pneu est gonflé, plus il se comportera comme de la gomme dure, et donc en général il vaut mieux être un peu bas que trop haut. Attention toutefois, une pression d'air insuffisante entraîne un risque d'explosion à grande vitesse, ce qui est l'une des pires choses qui puisse arriver à un conducteur, alors n'en rigolez jamais (regardez votre voiture de temps en temps). Permet d'éviter cela car un pneu sous-gonflé se voit rapidement. La règle est d'en vérifier la pression tous les mois).

Ainsi, au freinage, on a un peu plus d'adhérence avec un pneu moins gonflé, tout simplement parce qu'on a plus de surface en contact avec la route (plus de compression fait que le pneu est à plat sur le sol, ce qui sera plus important.). Avec un pneu très gonflé on aura moins de surface en contact avec le bitume et on perdra la souplesse du pneu car il se déformera moins donc on bloquera plus facilement les roues.

Au sommet, le pneu est moins gonflé, il s'étale donc sur une plus grande surface de bitume, ce qui réduit les risques de glissade.

A noter également qu'un gonflage avec de l'air normal (80 % d'azote et 20 % d'oxygène) augmentera la pression à chaud (l'oxygène qui se dilate), alors que les pneus à 100 % d'azote n'auront pas cet effet (l'azote reste bon).

Ne soyez donc pas surpris de voir +0.4 bar de plus quand vous mesurez la pression à chaud, sachant qu'il faut le faire à froid si vous voulez voir la vraie pression (à chaud c'est très trompeur).

Dispositif de freinage

Toutes les voitures ont des freins surdimensionnés a priori, puisqu'elles sont toutes équipées de l'ABS. C'est là que l'on se rend compte qu'un bon freinage dépend avant tout de la synergie entre le pneumatique et le dispositif de freinage.

Un bon freinage avec de petits pneus ou de mauvaises gencives provoquera des blocages réguliers et donc une activation de l'ABS. A l'inverse, des pneus très larges avec des freins moyens provoqueront une longue distance de freinage sans que les roues puissent se bloquer. Bref, trop privilégier l'un ou trop privilégier l'autre n'est pas très judicieux, plus on booste la puissance de freinage, plus il faut en faire pour que la gomme puisse le suivre.

Voyons donc quelques-unes des caractéristiques des dispositifs de freinage.

Taille du disque

Plus le diamètre du disque est grand, plus la surface de friction des plaquettes est importante lors d'un tour de roue. Cela signifie qu'il y aura plus de temps pour se refroidir entre les deux tours en surface, et donc on aura un freinage plus prolongé (que ce soit l'embrayage de plusieurs freins ou le même freinage : un freinage brusque à 240 km/h implique que bonne endurance car les disques seront soumis à des frottements sur une longue distance / longue durée).

On aura donc systématiquement des freins plus gros à l'avant et plus petits à l'arrière, car 70% du freinage est repris par l'avant, et l'arrière sert largement à assurer la stabilité au freinage (sinon, l'arrière veut logiquement passer en Une voiture qui ne colle pas droit avec une force d'appui élevée, vous devez constamment l'ajuster pendant la conduite).

Types de disques

Comme vous pouvez le deviner, il existe plusieurs types de disques. Il s'agit tout d'abord des disques durs et des disques ventilés. Un disque plein est une plaque "métal ronde" ordinaire qui accumule facilement la chaleur due à l'effet Joule (ici elle se matérialise sous forme de frottement mécanique qui provoque un échauffement). Le disque ventilé est en fait un disque creux au centre, il peut également être vu comme deux disques collés ensemble avec un espace au milieu. Cette cavité évite que trop de chaleur ne s'accumule car l'air est un conducteur de chaleur beaucoup plus petit et stocke moins de chaleur (en bref c'est un bon isolant et un mauvais conducteur de chaleur) et donc il chauffera moins qu'un équivalent complet (donc avec le même épaisseur de disque).

Viennent ensuite les disques durs et perforés, avec une différence assez similaire entre les disques durs et ventilés. Fondamentalement, nous forons des trous dans les disques pour améliorer le refroidissement des disques. Enfin, il existe des disques rainurés qui sont les plus efficaces : ils refroidissent mieux que les disques pleins et sont plus stables que les disques percés, qui ne sont pas aussi homogènes en température (à cause des trous justement). Et comme le matériau devient cassant lorsqu'il est chauffé de manière inégale, on peut voir apparaître des fissures ici et là avec le temps (risque de casse du disque, ce qui est une catastrophe lorsqu'il se produit en roulant).

Voici un disque ventilé

Disques alternatifs tels que le carbone/céramique pour une endurance accrue. En effet, ce type de jante fonctionne à des températures plus élevées qu'il n'est préférable pour une conduite sportive. En règle générale, un frein conventionnel commence à surchauffer lorsque la céramique atteint la température de croisière. Par conséquent, avec des freins froids, il est préférable d'utiliser des disques conventionnels, qui fonctionnent mieux à basse température. Mais pour l'équitation sportive, la céramique est mieux adaptée.

Pour ce qui est des performances de freinage, il ne faut pas espérer plus avec la céramique, c'est avant tout la taille du disque et le nombre de pistons de l'étrier qui feront la différence (et entre le métal et la céramique, c'est surtout le taux d'usure et le changement de température de fonctionnement) .

Types de plaquettes

Comme pour les pneus, lésiner sur les plaquettes n'est pas la solution la plus intelligente, car elles réduisent considérablement la distance de freinage.

Par contre, il faut savoir que plus vous avez de plaquettes de qualité, plus elles useront les disques. C'est logique, car s'ils ont plus de puissance de friction, ils vont poncer les disques un peu plus vite. A l'inverse, vous mettez plutôt deux pains de savon, vous usez vos disques en un million d'années, mais la distance de freinage sera aussi un éternel quai...

A noter enfin que les plaquettes les plus performantes ont tendance à produire un sifflement au freinage lorsque la température n'est pas critique.

Bref, du pire au meilleur : les intercalaires organiques (kevlar/graphite), semi-métalliques (semi-métalliques/semi-organiques) et enfin cermet (semi-fritté/semi-organique).

Types d'étriers

Le type d'étrier affecte principalement la surface de friction associée aux plaquettes.

Tout d'abord, il existe deux types principaux : les étriers flottants, qui sont assez simples et économiques (crochets d'un seul côté...), et les étriers fixes, qui ont des pistons de part et d'autre du disque : ensuite il se replie puis on peut utiliser ici des forces de freinage plus élevées, ce qui ne fonctionne pas bien avec un étrier flottant (qui est donc réservé aux véhicules plus légers qui reçoivent moins de couple du maître cylindre).

Ensuite, il y a le nombre de pistons qui poussent les plaquettes. Plus nous avons de pistons, plus la surface de friction (plaquettes) sur le disque est grande, ce qui améliore le freinage et réduit leur échauffement (plus la chaleur est répartie sur une surface haute, moins on atteint un échauffement critique). Pour résumer, on peut dire que plus on a de pistons, plus les plaquettes seront grosses, ce qui veut dire que plus de surface, plus de friction = plus de freinage.

Pour comprendre les dessins animés : si j'appuie sur une plaquette de 1cm2 sur un disque en rotation, j'ai un peu de freinage et la plaquette surchauffe très rapidement (puisque le freinage est moins important, le disque tourne plus vite et prend plus de temps, ce qui fait que la plaquette devient très chaud). Si j'appuie avec la même pression sur une plaquette de 5 cm2 (5 fois plus), j'ai une surface de friction plus importante, ce qui va donc freiner le disque plus rapidement, et un temps de freinage plus court limitera l'échauffement des plaquettes. (Pour obtenir avec le même freinage, le temps de friction sera plus court, et donc moins de friction, moins de chaleur).

Plus j'ai de pistons, plus il appuie sur le disque, ce qui signifie de meilleurs freins

La position de l'étrier par rapport au disque (plus en avant ou en arrière) n'aura aucun effet, et la position sera liée à des aspects pratiques voire au refroidissement (selon la forme aérodynamique des passages de roues, il est plus avantageux de placer dans une position ou une autre).

Mastervac / servofrein

Ce dernier aide au freinage car aucun des deux pieds n'a la force d'appuyer assez fort sur le maître cylindre pour obtenir un freinage important : le patin repose sur les disques.

Pour augmenter l'effort, il existe un servofrein qui vous donne de l'énergie supplémentaire pour pousser la pédale de frein. Et selon le type de ce dernier, on aura des freins plus ou moins vifs. Sur certaines voitures PSA, il est généralement réglé trop fort, à tel point qu'on se met à cogner dès qu'on appuie sur la pédale. Ne convient pas au contrôle de freinage en conduite sportive...

Bref, cet élément peut permettre d'améliorer le freinage, même si au final ce n'est pas tout à fait le cas... En fait, il simplifie juste l'utilisation des capacités de freinage offertes par les disques et plaquettes. Parce que ce n'est pas parce que vous avez une meilleure aide, vous avez une voiture qui freine mieux, ce paramètre est principalement pris en calibrant les disques et les plaquettes (l'aide facilite juste les freinages brusques).

Liquide de frein

Ce dernier doit être changé tous les 2 ans. Sinon, il accumule de l'eau en raison de la condensation, et la présence d'eau dans le LDR provoque la formation de gaz. Lorsqu'il est chauffé (lorsque les freins atteignent la température), il s'évapore et se transforme donc en gaz (vapeur). Malheureusement, cette vapeur se dilate à chaud, puis elle appuie sur les freins et donne une sensation de relâchement lors du freinage (car le gaz est facilement comprimé).

Géométrie / châssis

La géométrie du train de roulement sera également une variable à prendre en compte car lorsque la voiture ralentit fortement, elle s'écrase. Un peu à la manière d'une bande de roulement de pneu, l'écrasement va donner une forme différente à la géométrie, et cette forme doit être propice à un bon freinage. Je n'ai pas beaucoup d'idée ici, et donc je ne peux pas donner plus de détails sur les formes qui privilégient un arrêt plus court.

Un mauvais parallélisme peut également provoquer une traction vers la gauche ou la droite lors du freinage.

Amortisseurs

Les amortisseurs sont considérés comme le facteur déterminant lors du freinage. Pourquoi ? Car il contribuera ou non au contact de la roue avec le sol...

Cependant, disons que sur une route parfaitement plate, les amortisseurs ne joueront pas un rôle important. Par contre, sur une route qui n'est pas idéale (dans la plupart des cas), cela permettra aux pneus d'être le plus tendus possible sur la route. En effet, avec des amortisseurs usés, on aura un petit effet de rebond de roue, qui dans ce cas sera une petite fraction du temps en l'air, et non sur l'asphalte, et vous savez que freiner la roue en l'air fait pas vous permettre de ralentir.

aérodynamique

L'aérodynamisme du véhicule affecte le freinage de deux manières. Le premier concerne l'appui aérodynamique : plus la voiture va vite, plus elle aura d'appui (s'il y a un becquet et selon le réglage), donc le freinage sera meilleur car l'appui sur les pneus sera plus important. ...

Un autre aspect est les ailerons dynamiques qui deviennent à la mode sur les supercars. Il s'agit de contrôler l'aile lors du freinage afin d'avoir un aérofrein, qui apporte ainsi une puissance d'arrêt supplémentaire.

Frein moteur ?

Il est plus efficace sur l'essence que sur le diesel car le diesel fonctionne sans excès d'air.

L'électrique aura une régénération, ce qui permettra de la simuler avec une intensité plus ou moins forte en fonction du réglage du niveau de récupération d'énergie.

Les camions hybrides/électriques et les voitures particulières disposent d'un système de freinage électromagnétique, qui consiste en une récupération d'énergie grâce à un phénomène électromagnétique associé à l'intégration d'un rotor à aimant permanent (ou non à terme) dans un stator de bobinage. Sauf qu'au lieu de récupérer de l'énergie dans la batterie, on la jette à la poubelle dans des résistances qui transforment ce jus en chaleur (très bête d'un point de vue technique). L'avantage ici est d'obtenir plus de force de freinage avec moins de chaleur que de friction, mais cela empêche un arrêt complet, car ce dispositif freine plus quand on va vite (il y a une différence de vitesse entre le rotor et le stator). Plus vous freinez, moins la différence de vitesse entre le stator et le rotor est importante, et au final, moins de freinage (en bref, moins vous roulez, moins vous freinez).

Dispositif de commande de frein

Distributeur de frein

Légèrement lié à la géométrie que nous venons de voir, le répartiteur de freinage (désormais contrôlé par l'ECU ABS) empêche la voiture de trop s'enfoncer lors du freinage, ce qui signifie que l'arrière ne monte pas trop et que l'avant ne monte pas trop. trop d'accidents. Dans ce cas, l'essieu arrière perd de l'adhérence/de la traction (et donc au freinage...) et l'avant a trop de poids à gérer (notamment les pneus qui s'écrasent trop fort et prennent des formes chaotiques, sans compter que les freins vont puis surchauffent rapidement et perdent leur efficacité).

abdos

Ce n'est donc qu'un système de freinage antiblocage, il est conçu pour empêcher les pneus de se bloquer, car c'est ainsi qu'on commence à augmenter la distance de freinage, tout en perdant le contrôle de la voiture.

Mais gardez à l'esprit qu'il vaut mieux freiner très fort sous contrôle humain si vous voulez garder la distance la plus courte possible. En effet, l'ABS fonctionne assez grossièrement et ne permet pas un freinage le plus court possible (il faut du temps pour desserrer les freins par à-coups, ce qui entraîne des pertes de micro-freinage à ces étapes (elles sont bien sûr très limitées, mais avec freinage idéalement dosé et fortement appliqué nous récupérerons).

En fait, l'ABS est particulièrement important sur les routes mouillées, mais aussi parce que votre système de freinage peut être amélioré. Si je reviens aux exemples précédents, si on a de bons freins avec des petits pneus, on va facilement bloquer. Dans ce cas, l'ABS joue un rôle important. En revanche, plus vous aurez de combinaison pneu/frein gros calibre généreuse, moins vous en aurez besoin car le blocage sera moins spontané...

SUEUR

L'AFU (Aide au Freinage d'Urgence) ne contribue en aucun cas à raccourcir la distance de freinage, mais sert à "corriger la psychologie" des conducteurs. Le calculateur ABS est en fait équipé d'un programme informatique qui permet de déterminer si vous êtes en freinage d'urgence ou non. Selon la façon dont vous allez appuyer sur la pédale, le programme déterminera si vous êtes dans une situation d'urgence (généralement lorsque vous appuyez fort sur la pédale avec un coup de freinage brusque). Si c'est le cas (tout cela est arbitraire et a été codé par des ingénieurs qui ont tenté de déchiffrer le comportement du conducteur), alors le calculateur initie un freinage maximal même si vous appuyez sur la pédale du milieu. En effet, les gens ont le réflexe de ne pas pousser à fond de peur de bloquer les roues, et cela augmente malheureusement la distance d'arrêt... Pour pallier à cela, le calculateur freine complètement et laisse alors fonctionner l'ABS pour éviter le blocage. Nous avons donc deux systèmes qui fonctionnent l'un contre l'autre ! L'AFU essaie de bloquer les roues et l'ABS essaie de l'éviter.

4 roues directrices ?!

Oui, certains systèmes au volant permettent un meilleur freinage ! Pourquoi ? Car certains d'entre eux peuvent faire la même chose que les skieurs débutants : un chasse-neige. En règle générale, chacune des roues arrière tourne dans des directions différentes afin de minimiser le parallélisme entre elles : c'est pourquoi il y a un effet « chasse-neige ».

Contextes

Selon le contexte, il est intéressant de voir ce que cela affecte certains paramètres de la voiture, voyons les.

Grande vitesse

Les vitesses élevées sont la partie la plus difficile du système de freinage. Car la vitesse de rotation élevée des disques fait que pour une même durée d'appui sur le frein, la plaquette frottera plusieurs fois sur la même zone. Si je freine à 200, la plaquette sur une certaine durée (disons une seconde) va frotter plus de surface du disque (car il y a plus de tours en 1 seconde qu'à 100 km/h), et donc la chauffe sera moins rapide et plus intense comme on roule plus vite. Ainsi, un freinage brutal à des vitesses de 200 à 0 km/h provoque une forte sollicitation des disques et des plaquettes.

Et donc, c'est à ces vitesses que l'on peut correctement mesurer et mesurer la puissance du dispositif de freinage.

Température de freinage

La température de fonctionnement est également très importante : des plaquettes trop froides glisseront un peu plus sur le disque, et des plaquettes trop chaudes feront de même... Il faut donc la température idéale et surtout notez que lors de la première mise en route de vos freins ne sont pas optimales.

Cette plage de température sera différente pour le carbone/céramique, leur température de fonctionnement est légèrement supérieure, ce qui réduit aussi partiellement l'usure lors de conduite sportive.

La surchauffe des freins peut même faire fondre les plaquettes au contact des disques, provoquant une sorte de couche de gaz entre les plaquettes et les disques... En gros, elles ne peuvent plus entrer en contact et on a l'impression qu'il y a des pains de savon à la place. tampon!

Autre phénomène : si vous appuyez trop fort sur les freins, vous risquez de geler les plaquettes (ce qui est moins probable sur des plaquettes hautes performances). En effet, s'ils sont exposés à une température trop élevée, ils peuvent se vitrifier et devenir très glissants : on perd donc la capacité de frottement et donc au freinage.

En général, la température des freins sera logiquement corrélée à la température des pneumatiques. Cela est dû au frottement des pneus lors du freinage, ainsi qu'au fait que la jante chauffe (chaleur du disque...). En conséquence, les pneus gonflent excessivement (à l'exception de l'azote) et les pneus deviennent trop mous. Ceux qui ont un peu d'expérience de conduite sportive savent que la voiture danse vite sur ses pneus, et alors on a l'impression que la voiture tient moins sur la route et a plus de roulis.

Tous les commentaires et réactions

Derernier commentaire posté :

Pistavr MEILLEUR PARTICIPANT (Date : 2018, 12:18:20)

Merci pour cet article.

En ce qui concerne l'AFU, les dernières informations que j'ai reçues correspondent à un freinage nettement accru par rapport au freinage standard non AFU, mais nous n'avons pas atteint la pression de freinage maximale (craintes justifiées des constructeurs que la voiture ne soit pas parfaitement stable devant de très freinage puissant.).

Le dernier facteur d'un freinage décisif... ce sont les personnes.

La seule technique efficace et surtout optimale est le freinage dégressif, à savoir une « attaque » de freinage très puissante (plus la vitesse est élevée, plus on peut utiliser la course de la pédale de frein), suivie d'un « relâchement » très régulier du freinage, millimètre par millimètre. jusqu'à ce que vous entriez dans un virage. Je pense que les conducteurs ne craignent pas le blocage des roues à 110 km/h, mais se méfient plutôt d'une voiture qui flotte et finit par survirer. Si on leur expliquait dans une auto-école qu'avec un volant droit on peut freiner de toutes ses forces, quelle que soit la vitesse….

Votre athlète peut être équipé de Cup 2 sport, avec des disques percés, rainurés, ventilés de 400 mm et des garnitures en carbone Loraine...etc. Si vous ne savez pas freiner, cela n'a pas de sens...

Merci encore pour vos articles. La vulgarisation de la technologie n'est pas une tâche facile, et vous vous en sortez bien.

votre

Il I. 1 réaction(s) à ce commentaire :

• administrateur ADMINISTRATEUR DU SITE (2018-12-19 09:26:27) : Merci pour ce module complémentaire et ce support !

  Vous avez raison, mais ici vous demandez aux conducteurs moyens d'avoir l'agilité d'un conducteur professionnel. Car il n'est pas toujours facile de renoncer au freinage, d'autant plus qu'il dépend aussi en grande partie de la sensation d'appuyer sur la pédale. Une sensation souvent rude pour certaines voitures (par exemple, pour certaines voitures comme la 207, elle manque de progressivité et est très difficile à rétrograder).

  Pour ce qui est de l'AFU, c'est officiellement par peur de bloquer les roues, non par peur de se balancer, beaucoup de recherches ont été faites là-dessus et ne découlent donc pas de ma propre interprétation.

  Merci encore pour votre commentaire, et si vous souhaitez aider le site, il vous suffit de laisser un avis sur votre voiture (si elle est présente dans les fichiers...).

(Votre publication sera visible sous le commentaire après vérification)

Extension 2 Commentaires :

Taureau MEILLEUR PARTICIPANT (Date : 2018, 12:16:09)

L'installation de deux pistons en vis-à-vis n'augmente pas la pression de serrage des patins. Comme deux pistons en tandem. Le serrage ne peut se faire qu'avec des pistons plus gros ou un maître cylindre plus petit. Soit la force d'appui aux pédales, soit un servofrein plus gros. Il I. 1 réaction(s) à ce commentaire : administrateur ADMINISTRATEUR DU SITE (2018-12-16 12:28:03): J'ai corrigé le texte pour inclure une nuance. J'ai aussi ajouté un petit paragraphe sur le servofrein, je vous montrerai si tout vous plait 😉 (Votre publication sera visible sous le commentaire)

Ecrire un commentaire

Combien payez-vous pour une assurance auto ?