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Comment fonctionnent les freins d’une voiture ? Quand et que remplacer ?

Dans cet article technique, nous examinons le système de freinage d’une automobile. Nous vous expliquons comment il fonctionne et quand certaines pièces doivent être remplacées.

Écrit par de redactie | 11/11/2021

Le principal objectif du système de freinage (frein à pédale) est de contrôler et de réduire la vitesse d’un véhicule jusqu’à obtenir son arrêt complet. Le système de freinage est composé d’un maître-cylindre ainsi que du mécanisme de freinage proprement dit. Dans les voitures particulières, l’actuateur de frein est dans la majorité des cas de type hydraulique.

Fonctionnement du système de freinage

Le fonctionnement du système de freinage de la plupart des voitures est le suivant : lorsque le conducteur appuie sur la pédale de frein, la force qu’il exerce sur la pédale est transmise au servofrein, lui-même relié au maître-cylindre qui va alors relayer et amplifier la puissance.

Le maître-cylindre crée une pression dans le circuit via le liquide de frein qui est pompé à et vient actionner les étriers qui vont alors pincer les disques (les segments s’il s’agit de tambours) plus ou moins fortement selon la puissance demandée. Depuis de nombreuses années, les voitures modernes utilisent deux circuits croisés et indépendants. De cette façon, si l’un tombe en panne, le second peut toujours assurer l’arrêt de la voiture.

Sur le plan structurel, le mécanisme de freinage se compose de pièces soit fixes soit mobiles. Les tambours sont ainsi des pièces fixes composées de garnitures qui sont actionnées et viennent appuyer contre la face intérieure d’un cylindre ou d’un tambour grâce à un piston hydraulique. Le système de frein à disque est lui mobile dans le sens où des plaquettes viennent mordre (ou serrer) les deux faces d’un disque par l’intermédiaire d’un ou plusieurs pistons hydrauliques.

Diagnostic et défauts du système de freinage

La complexité croissante des systèmes de freinage a entraîné une liste plus longue de défaillances possibles, mais aussi des diagnostics de plus en plus complexes. Néanmoins, de nombreux défauts peuvent être diagnostiqués par vous-même, ce qui vous permet de détecter les défauts à un stade précoce.

Les signes de dysfonctionnement et les causes les plus courantes :

1. Sifflement ou crissement au freinage

Les plaquettes de frein sont usées, de mauvaise qualité ou défectueuses. Le disque de frein peut aussi être déformé (cela peut arriver lorsque l’ABS a été fortement sollicité par exemple). Un corps étranger peut aussi se trouver collé au disque.

2. Course plus longue de la pédale de frein

Il peut y avoir une fuite de liquide. Ou alors de l’air a pénétré dans le dispositif, ce qui nécessite une purge du système (avec automatiquement un remplacement du liquide, pas un appoint) ; les flexibles (tuyaux) du système de freinage et/ou les joints sont usés ou endommagés.

3. Force accrue à exercer sur la pédale lors du freinage

Le servofrein est probablement défectueux. Le système hydraulique peut aussi être endommagé.

4. Toutes les roues se bloquent au freinage

Le maître-cylindre peut être bloqué pour une raison quelconque. Les étriers peuvent aussi rester collés, générant un blocage ; il faut alors vérifier ceux-ci en particulier sur la/les roue(e) qui se bloquent.

5. Vibrations des freins

Les disques de frein sont souvent endommagés en raison d’une surchauffe, par exemple lors d’un freinage d’urgence à grande vitesse.

Intervalles de remplacement des mâchoires et des disques de frein

Dans tous les cas cités ci-dessus, il est nécessaire de contacter un professionnel pour réparer ou remplacer les pièces défectueuses du système de freinage. Bien sûr, une meilleure approche consiste aussi à anticiper l’usure de ces pièces critiques. Exemple : la différence d’épaisseur entre un disque neuf et un disque usé ne doit pas être supérieure à 2 ou 3 mm, tandis que l’épaisseur résiduelle d’une plaquette de frein ne doit pas être inférieure à 2 mm.

La première recommandation est de ne pas se baser sur le kilométrage de la voiture pour effectuer les interventions. Car, dans le cas d’une utilisation majoritairement urbaine par exemple, il est clair que les plaquettes avant pourraient être usées après seulement 10.000 km, alors que dans les voitures qui arpentent les campagnes ou les autoroutes, elles peuvent présenter une durée de vie de 50 à 60.000 km. En règle générale, sachez aussi que les plaquettes arrière s’usent en moyenne 2 à 3 fois moins vite que les plaquettes avant.

Il est également possible d’évaluer l’état des éléments de système de frein sans retirer les roues de la voiture. Dans ce cas, il faut bien vérifier que le disque ne présente pas de rainures profondes ou que la partie métallique de l’étrier n’est pas trop proche du disque de frein.

remmen freiner

Quoi qu’il en soit, les éléments du système de freinage sont essentiels à la sécurité. Il ne faut donc jamais tergiverser. Retenez que la puissance de freinage est environ 7,5 fois plus importante que celle du moteur.

Avec une force de 14 kg exercée sur la pédale de frein, la force de freinage appliquée sur une roue avant peut dépasser les 2 tonnes et jusqu’à 1,4 tonne sur une roue arrière. Sachez aussi que la température des éléments en friction (disques et plaquettes notamment) peut atteindre les 800° et encore que 70% du freinage s’effectue via les freins avant. Autant de choses à ne pas négliger.

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