Les plaquettes de frein. Que souhaitez-vous savoir

Dans les véhicules modernes, deux types de mécanismes de freinage sont utilisés - disque et tambour. Dans les deux cas, la méthode de freinage par friction est utilisée, dans laquelle la décélération de la rotation des roues se produit en raison de l'interaction des paires de friction. Dans un tel couple, l'un des composants est mobile et tourne avec la roue, l'autre est fixe. L'élément mobile est le disque ou le tambour de frein. L'élément fixe est la plaquette de frein, dont il sera question dans cet article.

Lors du freinage, une pression de fluide est créée dans le système hydraulique ou dans l'air comprimé si le pneumatique est utilisé comme entraînement. La pression est transférée aux cylindres de travail (de roue) et leurs pistons, en avançant, agissent sur les plaquettes de frein. Lorsque les patins sont pressés contre un disque ou un tambour tournant avec la roue, une force de frottement apparaît. Les pads et le disque (tambour) chauffent. Ainsi, l'énergie cinétique du mouvement de la voiture est convertie en énergie thermique, la vitesse de rotation des roues diminue et le véhicule ralentit.

Les plaquettes pour freins à disque diffèrent par leur forme. Dans les freins à disque, ils sont plats, dans les freins à tambour, ils sont réalisés en forme d'arc. La forme est déterminée par la surface avec laquelle les plaquettes sont en contact - la surface latérale plate du disque ou la surface de travail cylindrique intérieure du tambour. Sinon, il n'y a pas de différences fondamentales dans leur conception.

La base est constituée par la plaque d'appui métallique. Sur le côté non fonctionnel, il dispose d'un apprêt amortisseur pour amortir les vibrations et le bruit. Dans certaines conceptions, l'amortisseur peut être réalisé sous la forme d'une plaque métallique amovible.

Une garniture de friction interagit directement avec le disque ou le tambour, qui est fixé à la base avec un adhésif spécial ou avec des rivets. Il arrive que la doublure puisse être amovible, mais dans la plupart des cas le bloc change entièrement.

La garniture est la partie la plus intéressante de la plaquette de frein. L'efficacité du freinage, ainsi que la durée de vie et le prix de la plaquette elle-même, dépendent en grande partie de ses paramètres et de sa fabrication.

Il y a une couche d'isolation thermique entre la couche de friction et la plaque de support. Il protège d’une chaleur excessive et de l’ébullition. 

Souvent, des chanfreins et une ou un ensemble de fentes sont réalisés sur le côté travail du patin. Les chanfreins réduisent les vibrations et le bruit, et les fentes servent à éliminer la poussière et améliorent également la dissipation de la chaleur.

Un revêtement de rodage est souvent appliqué sur la couche de friction pour un ajustement plus rapide aux irrégularités du disque.

Pour aider le conducteur à comprendre que le bloc a atteint un degré d'usure critique, de nombreux fabricants lui fournissent un dispositif de signalisation mécanique, qui est une plaque métallique fixée à l'extrémité. Lorsque la couche de friction est fortement usée, le bord de la plaque commence à toucher le disque de frein et émet un cri caractéristique.

Récemment, pour contrôler le degré d'usure des plaquettes, des capteurs électroniques sont utilisés, lorsqu'ils sont déclenchés, le voyant correspondant sur le tableau de bord s'allume. Ils peuvent être externes ou intégrés. Dans le second cas, pour changer, il faut acheter des pads avec capteurs intégrés.

La principale exigence pour les garnitures est de fournir des performances de freinage suffisantes dans toutes les conditions de route, y compris la boue et une humidité élevée. C'est l'humidité qui présente le plus grand problème pour le fonctionnement normal de la paire de freins, jouant le rôle de lubrifiant et réduisant le coefficient de frottement.

Les plaquettes doivent conserver leurs propriétés de fonctionnement en cas de gel sévère, résister aux changements brusques de température et aux échauffements importants, qui lors du frottement peuvent atteindre 200 ... 300 ° C et plus.

Les caractéristiques de bruit sont également d'une grande importance. Il y a une centaine d'années, lorsque les freins à disque ont été inventés, les plaquettes n'avaient pas de plaquettes et le frottement métal sur métal lors du freinage s'accompagnait d'un terrible râle. Dans les freins modernes, ce problème est pratiquement absent, bien que les nouvelles plaquettes puissent grincer pendant un certain temps jusqu'à ce qu'elles s'usent.

Une autre exigence importante pour les plaquettes est une attitude douce envers le disque de frein (tambour). Une plaquette de friction trop molle réduira la force de freinage créée par la friction, et une pâte à friction trop dure « rongera » rapidement le disque, ce qui coûte beaucoup plus cher que les plaquettes.

De plus, un revêtement de friction trop dur peut bloquer prématurément complètement la rotation des roues, alors que le véhicule n'a pas encore suffisamment ralenti. Dans cette situation, la voiture peut déraper et devenir incontrôlable.

En règle générale, les garnitures de friction pour voitures ont un coefficient de friction compris entre 0,35 et 0,5. C'est la valeur optimale qui permet un bon freinage dans les rues de la ville et sur les routes de campagne tout en préservant la ressource du disque de frein. Il existe des plaquettes avec un coefficient de frottement plus élevé, mais elles sont principalement destinées aux voitures de sport qui ont besoin de ralentir fréquemment et très brusquement.

Autrefois, l'amiante était largement utilisé dans la production de garnitures de friction. Cependant, il s'est avéré que la poussière d'amiante avait des propriétés cancérigènes, ce matériau a donc été complètement interdit dans l'Union européenne en 2005. D'autres pays suivent peu à peu leur exemple. Pour cette raison, les plaquettes de frein contenant de l'amiante se font plus rares et, bien entendu, l'installation de tels produits est à proscrire.

L'amiante a été remplacé par des mélanges contenant parfois 15 à 20 composants. Les fabricants sérieux développent eux-mêmes des matériaux de friction, s'efforçant d'obtenir les meilleures propriétés de performance.

À ce jour, il existe trois principaux types de garnitures pour plaquettes de frein - organiques, contenant du métal et en céramique.

Les organiques sont généralement fabriqués à base de graphite avec l'ajout de liants et de composants améliorant le frottement - polymères, fibre de verre, copeaux de cuivre ou de bronze et autres matériaux. Étant donné que la composition contient une petite quantité de métal (jusqu'à 30%), ce matériau est également appelé faible teneur en métal (faible teneur en métal).

Les plaquettes de ce type sont largement utilisées sur le marché de la rechange automobile, elles supportent bien le gel et ont un prix attractif. D'autre part, les caoutchoucs organiques sont relativement mous, ils n'ont pas une grande résistance à l'usure et ne sont pas très bons sous des contraintes sévères.

L'inclusion d'une quantité importante de cuivre, d'acier ou d'autres métaux dans la composition du matériau de friction améliore le transfert de chaleur, de sorte que ces plaquettes peuvent bien résister à une chaleur importante, par exemple en cas de conduite agressive. Les garnitures contenant du métal sont moins sujettes à leur propre usure, mais l'ensemble efface davantage le disque de frein et est un peu bruyant. Beaucoup considèrent que cette option est optimale pour une utilisation sur la plupart des voitures particulières.

Les garnitures à base de céramique sont très résistantes à l'usure et fonctionnent bien sous un chauffage très fort, leur utilisation est donc justifiée dans les voitures de course, où un freinage brusque peut provoquer un échauffement jusqu'à 900-1000 °C. Cependant, ils ne conviennent pas à la conduite normale en ville ou à la campagne, car ils nécessitent un préchauffage à environ 200 ° C. Et les céramiques non chauffées ne pourront pas montrer leurs meilleures qualités, mais elles peuvent accélérer l'usure du disque de frein. De plus, le coût des tampons en céramique est trop élevé.

Si la distance de freinage a augmenté, un grincement de l'indicateur d'usure se fait entendre, le cylindre de frein de travail est bloqué, l'étrier est bloqué, il est alors temps de changer les plaquettes. Cependant, il est préférable de surveiller périodiquement l'état des mécanismes de freinage et des plaquettes, sans attendre de tels signaux. Vous pouvez estimer le degré d'usure des plaquettes en regardant à travers la fenêtre de l'étrier. S'il reste 1,5 ... 2 mm de la couche de friction, les plaquettes doivent être changées. Et bien sûr, vous ne pouvez pas amener l'affaire à l'effacement complet de la garniture, car dans ce cas, la base métallique de la plaquette endommagera rapidement le disque de frein.

pour un remplacement, vous devez tenir compte du type de voiture, de sa masse, de la puissance du moteur, des conditions de fonctionnement, du style de conduite.

Choisissez des coussinets qui sont exactement de la même taille que les coussinets que vous remplacez. Cela accélérera et améliorera leur meulage, surtout si le disque (tambour) a des bosses (épaules).

Pour une compatibilité maximale, il est préférable que les plaquettes et le disque soient du même fabricant.

Assurez-vous de changer toutes les plaquettes sur les deux roues du même essieu. Sinon, le comportement de la machine lors du freinage peut être imprévisible.

Les pièces disponibles dans le commerce peuvent être divisées en trois catégories :

1. Original, c'est-à-dire ceux qui sont installés sur les machines sortant de la chaîne de montage. Ils peuvent être coûteux, mais en revanche, vous avez la garantie de recevoir une pièce dont la qualité est contrôlée non seulement par le constructeur direct, mais également par le constructeur automobile sous la marque duquel elle est produite. Ainsi, vous pouvez être sûr que l'article est entièrement conforme aux caractéristiques déclarées.

2. Les analogues (le soi-disant marché secondaire) sont des pièces produites par la même société que les originaux, mais vendues sous leur propre marque. Ils peuvent présenter des écarts par rapport aux paramètres déclarés. En 1999, la Commission économique pour l'Europe a demandé aux fabricants de pièces de frein non originales de respecter au moins 85 % des exigences du fabricant. Sinon, les produits ne sont pas autorisés sur le marché européen. Cette conformité est indiquée par le marquage ECE R90.

En termes de prix, les analogues peuvent se rapprocher des pièces d'origine, mais souvent moins chers de 20 ... 30%.

Le coefficient de frottement des plaquettes analogiques est inférieur à celui des plaquettes d'origine et est généralement compris entre 0,25 et 0,4. Ceci, bien sûr, affectera la vitesse des freins et la longueur de la distance de freinage.

3. Produits destinés aux pays en voie de développement. Dans cette catégorie, vous pouvez trouver des tampons bon marché, mais leur qualité est aussi chanceuse que n'importe qui. Les plaquettes bon marché ont peu de chances de durer longtemps, mais elles peuvent endommager le disque de frein. De telles économies peuvent donc être très douteuses, surtout si vous vous souvenez que nous parlons de sécurité.

Il vaut mieux se tourner vers, dans ce cas vous ne tomberez pas dans le piège d'un faux, dont il y en a beaucoup, mais ils sont distribués principalement dans les marchés et les petits magasins.