Le freinage

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Le freinage

RIDER 08

QUEL EST LE RÔLE DU 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.

HISTORIQUE :

1858: Invention du frein Hydraulique par le Britannique William Froude.

1868 : Invention du frein à air comprimé par le Français Joseph Farcot.

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.

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.

BMW Introduit en 1986 le système ABS (Anti-Blocking Système).

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.
* La surface interne du tambour constitue la piste de freinage.
* Étant solidaire de la roue, le tambour tourne avec elle.

Les mâchoires :

* Les mâchoires sont logées dans le flasque.
* 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 :

* Il vient fermer le tambour.
* Il contient les mâchoires de tambour.
* Il contient le système de commande : la came
* Il contient Les ressorts de rappel

N.B :
Sur certains freins à tambours on peut retrouver deux cames.

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


1 Le pilote actionne le levier de frein, pédale ou levier.
2 Son action crée un "pivot" en basculant la commande de came .
3 La commande de came est fixée sur la came .
# La came écarte les mâchoires .
# Les mâchoires entre alors en contact avec la piste du tambour.
# La friction des mâchoires contre la piste du tambour ralentit la roue.

Un frein à tambour n'est efficace que jusqu'aux alentours de 100 km/h. Au delà il montre vite ses faiblesses..

Il peut au delà de cette vitesse générer une chauffe qui peut aller jusqu'à 700°C à certains endroits.

Cette surchauffe peut même créer une ovalisation de la piste du tambour.


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 des années soixante, on à vu quelques motos de compétition se doter de ce type de freinage.

Il a fallut attendre 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'étaient pas convaincants, 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 surpassé 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.
* La durite et le liquide de frein
* L'étrier.
* Le disque.

N.B: Le frein à disque sur monté sur une roue arrière fonctionne de la même façon.



Le maître cylindre :

* La poignée ou la pédale de frein.
* Le maître cylindre, comprenant l'ensemble piston et le ressort.
* Le bocal de liquide de frein.

La durite :

* La durite
* Le liquide de frein.
* Les raccords (Banjos).

L'étrier de frein :

* Un étrier en forme de "U" fixé sur la moto. (Flottant ou non)
* Les plaquettes.

Le disque :

* Le disque est fixé à la roue.
* La section réservée au freinage se nomme la piste.


FONCTIONNEMENT DU FREIN A DISQUE :

* Le pilote actionne le levier de frein.
* Le levier de frein pousse le piston à l'intérieur du maître cylindre.
* Le piston pousse le liquide de frein, qui circule dans la durite
* Le liquide de frein pousse le(s) piston(s) dans l'étrier.
* Les pistons de l'étrier écrase les plaquettes sur le disque


Toutes ces pièces ont, depuis, subit une nette évolution.

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 durite sert à relier le maître cylindre de frein avec le(s) étrier(s).


Le circuit hydraulique est constitué:

* De durite(s):
Ou circule le liquide de frein. (Durit: Du nom de son inventeur.)

* De raccords:
Qui permettent de relier les durites 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 durites sont généralement en caoutchouc épais.

Sur certaines moto haut de gamme, les durites en caoutchoucs on étés remplacées par des durites 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.

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 poussées 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.

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.

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.

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 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 FLOTTANT :

A la différence du disque semi-flottant, 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.