Le frein à disque
Il n'existe pas une moto, un contexte de roulage unique, un besoin. Chaque moto a des caractéristiques différentes, tout comme chaque parcours, et chaque individu.
Le frein à disque est relativement simple de conception. Il se divise en quatre parties distinctes :
| Ici on représente le freinage fixé sur la fourche d'une moto. (Vue avant en coupe)
1 - Le maître cylindre. (A,B & C) 2 - La durite et le liquide de frein (D) 3 - L'étrier. (E) 4 - Le disque. (F)
(G) Tube plongeur (H) Fourreau de fourche (I) Jante (J) Pneu |
Un frein à disque se compose d'une partie fixe appelée "étrier", solidaire des structures du véhicule et d'une partie mobile appelée "disque", entraîné par la roue.
L'étrier supporte les deux plaquettes qui, sous l'action d'une commande généralement hydraulique, pressent le disque, empêchant ainsi sa rotation.
Les plaquettes sont toujours maintenues en léger contact ou à très courte distance (0,20 à 0,25 mm) du disque.
A la fin du freinage, le rappel est assuré simplement par l'élasticité du joint d'étanchéité en caoutchouc de l'étrier.
Dans ce dernier cas, au fur et à mesure que le matériel de frottement s'use, le piston de poussée effectue des courses toujours plus grandes jusqu'au moment où, ayant dépassé la course permise par la déformation de le joint d'étanchéité, il glisse sur celle-ci et trouve automatiquement sa nouvelle position : on obtient ainsi un réglage automatique.
N'utiliser que du DOT 4 ou 5.1, les autres liquides ont une composition qui est totalement incompatible avec le matériau qui compose les joints d'étriers et de maître cylindre. L'utilisation d'un liquide de frein inadapté entraîne une détérioration rapide des joints.A chaque utilisation son DOT:- Le liquide utilisé en compétition (supermotard, vitesse, endurance..), son point d'ébullition est plus élevé (316°C), ainsi le risque de vaporisation est moindre.
- Le liquide pour un usage route (point d'ébullition un peu moins élevé 265°C).
Les liquides de frein, de par leurs compositions sont avides d'eau.
Le problème est que la température d'ébullition de l'eau est de 100°C. Lors de freinages appuyés et répétés cette température est souvent dépassée. L'eau se transforme en vapeur, qui est compressible (c'est la vaporisation). Ce phénomène se traduit par une sensation de poignée "spongieuse" et un freinage inefficace.
Pour éviter ce phénomène il convient de réaliser une purge régulière du circuit afin d'éviter la présence d'eau.
L'outil indispensable pour des freinages de trappeur c'est la durite "aviation".
C'est une durite tressée inox qui ne se déforme pas sous l'effet de la pression due aux freinages répétés et de la montée en température qu'ils engendrent. La déformation de la durite a pour effet de rendre le freinage beaucoup moins efficace.
Les variétés de matériaux de friction existantes peuvent être classées en 2 macro-familles:
- Les matériaux carbone céramiques (organiques)
- Les matériaux sinters (métal fritté).
Chacune des familles est disponible en 4 versions différentes: compétition, route, tout terrain, scooter.- Concernant les plaquettes en métal fritté, il est important de vérifier qu' elles sont adaptées pour être utilisées avec vos étriers et disques.
Par exemple les disques en fonte supportent mal ces plaquettes !
Elles offrent un coefficient de friction constant, aussi bien à froid qu' à des températures élevées (jusqu' à 600 °C).
Autre avantage, une usure modérée qui garantit une bonne longévité, notamment en termes de distances parcourues.
- Concernant les plaquettes organiques, elles sont plus "tendres" et s'usent plus vite que celles en métal fritté.
Elles sont une plage d' utilisation plus restreinte avec une température max de 400 °C.
Cependant, pour un usage routier traditionnel, les plaquettes organiques demeurent très efficaces !
Autre point à souligner, concernant les plaquettes "Racing", elles sont le plus souvent inadaptées à un usage routier. En effet, lors d'une utilisation sur route la température atteinte n'est pas assez élevée pour assurer le bon fonctionnement des plaquettes dites "Racing". Ce choix peut donc se révéler moins efficace et surtout dangereux !Il existe deux types de maître cylindre => Axial et radialLes maîtres cylindres
radiaux permettent de développer un
effort de freinage bien supérieur pour un encombrement réduit. De plus grâce au bras de levier plus important il est possible de doser le freinage de façon plus précise car l'effort à fournir sur le levier est inférieur.
Le diamètre du piston d'un maître cylindre radial est plus grand ainsi le débit est plus important et l'effort de serrage sur le disque de même.
La plupart des motos sont montées avec un maître cylindre axial d'origine.
Afin d'améliorer le freinage il est possible de passer en radial.
Il existe plusieurs types de disques.Les disques fixes : dans ce cas la frette et la piste sont fabriquées dans le même matériau et ne forme qu'une seule et même pièce.
Ce type de disque peut poser des problèmes lors d'une utilisation sportive car le disque ne peut pas se dilater librement et il y a un risque de fissuration et de rupture.
Les disques semi-flottant : Dans ce cas le frette et la piste sont fabriquées dans des matériaux différent. En général la frette est aluminium. Cependant la frette et la piste sont liées de façon plus ou moins rigide au moyen de rivets ou de rondelles élastiques. Ainsi la piste est légèrement contrainte et ne peut pas se dilater complètement librement sous l'effet des contraintes thermiques dues aux freinages.
En compétition ce type de disque peut poser des problèmes de voile en raison de l'absence de jeu de dilatation.
Les diques flottants : Dans ce cas la piste a un jeu de dilatation axial et radial.
C'est ce type de disque qui est utilisé en compétition.
Pour augmenter le couple de freinage, une solution consiste à augmenter le diamètre du disque, si cela est possible (kit oversize).
L'étrier fixe (1) :Il est équipé d’au moins deux pistons opposés.
Les plaquettes sont placées entre le disque et les pistons ; la pression hydraulique les pousse sur le disque. Le rappel des pistons est effectué, dans ce cas, au moyen de la déformation des joints d’étanchéité.
Pour augmenter les performances d’un tel système il est nécessaire d’augmenter les surfaces en contact soit en montant des pistons de diamètres supérieurs, soit en multipliant le nombre de pistons.
L'étrier flottant (2) :Un étrier flottant est un étrier qui n’est pas fixé de façon rigide au véhicule et peut ainsi se déplacer de façon axiale. Les versions les plus simples ne possèdent qu’un piston. Cette dernière est intégrée au corps de l’étrier. Ainsi, durant la phase de freinage une plaquette est poussée par le piston alors que l’autre est poussée par l’étrier.
Son efficacité est inférieure à celle de l’étrier fixe car une partie des efforts est absorbée par les frottements dus au coulissement.
Les étriers flottants sont dissymétriques. Un côté, accueil le piston et le système hydraulique, alors que l’autre ne supporte que la plaquette fixe.
Etrier axial / Etrier radial :Ce type d'étrier possède un système d'attaches directes sur la fourche. On obtient ainsi une plus grande rigidité du système. Les pistons de ces étriers sont de diamètres supérieurs à ceux des étriers axiaux (32/36 au lieu de 30/34) ce qui implique un freinage plus performant. Ils ont été développés pour la compétition afin de pouvoir adapter plusieurs diamètres de disques différents (300, 310, 320mm) en changeant simplement la longueur des cales de montage.
Etrier monobloc :Ces étriers sont réalisés de la sorte pour réduire les déformations lors des freinages. Cet étrier est simplement plus rigide qu'un étrier en 2 parties.[/color]
Source : www.Reaktiv2roues.com