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COMMENT ÉVITER LES PROBLÈMES LIÉS AUX DISQUES DE FREIN

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Pourquoi certains conducteurs ressentent-ils une vibration dans le volant ou la pédale de frein lors du freinage ? Pourquoi les disques de frein deviennent-ils bleus ou se fissurent-ils ?
 

LA PHYSIQUE DU FREINAGE

 

Tout d'abord, un peu de théorie. Lors du freinage, les plaquettes de frein sont pressées contre le disque de frein et provoquent un frottement. Dans ce cas, le disque de frein s'échauffe car l'énergie cinétique créée lors du freinage est convertie en chaleur. 

Une autre fonction du disque de frein est de dissiper la chaleur générée lors du freinage. Le matériau de friction de la plaquette contient des abrasifs qui interagissent avec la surface du disque - une aspérité s'accroche à une autre. Un frottement adhésif apparaît également, dans lequel une surface a tendance à adhérer à une autre.

Il est important de garder à l'esprit ces deux phénomènes lors du freinage.

Types of friction during braking

Types de frottement au freinage

1. SURCHAUFFE DES DISQUES DE FREIN

 

La première cause d'usure des disques de frein est la surchauffe. La surchauffe est destructive. La structure en fonte d'un disque de frein standard commence à se modifier lorsque la température critique d'environ 650°C est atteinte. Cette température est facilement dépassée si le conducteur ne laisse pas refroidir les disques après des freinages brusques répétés à grande vitesse. De plus, la surchauffe du disque de frein peut être le résultat d'une friction excessive due à une mauvaise mise en place des nouvelles plaquettes.

An overheated brake disc

Un disque de frein surchauffé

La quantité d'énergie libérée lors d'un freinage à une vitesse de 90 km/h est suffisante pour faire bouillir deux litres d'eau en trois secondes. Dans le cas d'un camion, cette énergie est suffisante pour faire bouillir 53 litres d'eau en 4 secondes.

En cas de freinage intense, la température des plaquettes et des disques peut atteindre 500-550°C. Une augmentation supplémentaire de la température entraîne une diminution de l'efficacité du freinage. Si la température atteint le point critique d'environ 650°C, la surface du disque change sa structure cristalline et la structure en fonte se transforme en une phase beaucoup plus dure appelée cémentite. Dans le même temps, dans les couches internes du matériau où la surchauffe s'est produite, la fonte conserve une structure plus molle.

La combinaison de fonte molle et de cémentite dure crée un effet de croûte de glace. La cémentite a un coefficient de friction inférieur à celui de la fonte, de sorte que le bloc pressé contre elle glisse par rapport à une autre partie de la surface du disque. Il en résulte un freinage irrégulier, qui se ressent clairement sur la pédale. Dans ce cas, le faux-rond du disque ne dépassera pas toujours les valeurs critiques, qui ne sont pas supérieures à 0,1 mm le long de la périphérie extérieure du disque.

La structure d'un disque normal, constitué de fonte grise, et la structure modifiée de la cémentite, diffèrent sensiblement lorsqu'on les observe au microscope. Les cristaux de cémentite à la surface ressemblent à des ulcères sur la surface du disque de frein. Les premiers signes visuels d'une surchauffe locale peuvent être des taches bleues bien visibles sur la surface du disque.

TACHES BLEUES SUR LA SURFACE DU DISQUE DE FREIN
 

L'intensification de la surchauffe extrême entraîne une propagation supplémentaire de la structure cristalline de la cémentite sur la surface du disque de frein, ce qui provoque une modification de sa géométrie. Le disque s'enfonce et le conducteur ressent le faux-rond.

Cracks on the brake disc operating surface

Fissures sur la surface de fonctionnement du disque de frein

La longueur des fissures ne doit pas être supérieure à 25-30 millimètres. Plus la fissure est longue, plus elle est profonde, ce qui affecte également la géométrie du disque et la probabilité de coulure. La surchauffe du disque, qui peut ne pas être visuellement perceptible, peut être indirectement déterminée par l'effritement des bords blancs de la plaquette.

Solution
 

Suivez les règles de rodage des freins - pendant les 300 premiers kilomètres, il est important de freiner modérément. Il faut éviter de freiner fortement pendant la phase de rodage, sinon les disques n'auront pas le temps de refroidir et pourraient atteindre une température critique à laquelle le risque de surchauffe augmente considérablement.

Maintenez les guides d'étrier propres. S'ils sont acides ou rouillés, l'étrier risque de ne pas s'ouvrir et les plaquettes risquent de ne pas s'éloigner de la surface du disque. Dans ce cas, la friction sera constante et le disque surchauffera.

 2. DISQUES USÉS

 

Très souvent, le disque surchauffe ou se fissure parce qu'il est usé, et son remplacement s'impose depuis longtemps.

ÉPAISSEUR MINIMALE DU DISQUE DE FREIN
 

De nombreuses personnes pensent que le disque de frein doit être remplacé lorsque son épaisseur a atteint la valeur minimale, indépendamment de l'épaisseur des plaquettes de frein. 

Un autre point de vue permet l'utilisation d'un disque de frein avec une épaisseur minimale en conjonction avec de nouvelles plaquettes de frein. Dès qu'elles sont usées, vous pouvez mettre de nouveaux disques et de nouvelles plaquettes. Ceci est incorrect et n'est pas sûr.

Ceux qui changent le disque lorsque l'épaisseur minimale est atteinte font ce qu'il faut.

L'épaisseur minimale recommandée pour les disques de frein est basée sur la physique. Si l'épaisseur est insuffisante, le disque ne peut pas dissiper la chaleur générée lors du freinage. Il ne peut pas non plus conserver la résistance requise. Les températures sont nettement supérieures à celles autorisées et le risque de surchauffe, voire de destruction physique, est élevé. De plus, un disque de frein usé a plus de chances d'être endommagé.

Des plaquettes de frein neuves ne peuvent pas améliorer cette situation. La durée de vie d'un disque de frein usé est inférieure à celle de plaquettes de frein neuves. Si l'épaisseur du disque est conforme aux spécifications, mais proche de la valeur minimale admissible, il doit être remplacé lors de l'installation de plaquettes de frein neuves.

Brake Disc heavily worn with surface grooves

Disque de frein fortement usé avec des rainures en surface

3. SALETÉ ENTRE LE MOYEU ET LE DISQUE DE FREIN

 

Le troisième problème, qui est souvent oublié, est la contamination de la surface du moyeu et la surface intérieure du disque de frein. Une couche de rouille n'est peut-être pas évidente, mais il suffit de 2-3 grains de sable sur le moyeu pour qu'il y ait déjà 0,1-0,15 millimètre au niveau du rayon extérieur, ce qui entraîne un faux-rond notable. S'il y a de la saleté sur le moyeu, il faut soit le nettoyer, soit le changer.

Disc surface contamination

Contamination de la surface du disque

Solution
 

Lors du remplacement d'un disque de frein, il est important de bien nettoyer la surface du moyeu. Un petit grain de 0,05 mm suffit pour commencer à ressentir des vibrations sur le volant. Dans un système de freinage à disque, le jeu moyen entre les surfaces de la plaquette et du disque est d'environ 0,1 mm. Un grain de 0,05 mm sur le moyeu donne 0,1 mm sur la périphérie et entraîne un contact entre la plaquette et le disque pendant la conduite. Cela peut entraîner un bruit lors du freinage.

 

4. VARIATION DE L'ÉPAISSEUR DU DISQUE DE FREIN

 

La quatrième raison de l'usure des disques de frein est la variation de l'épaisseur du disque. La raison en est le transfert inégal du matériau de friction de la plaquette sur la surface du disque. Cela se produit souvent lorsque les instructions de rodage des freins ne sont pas respectées. Un disque de frein mal aligné peut également provoquer une variation de l'épaisseur du disque (DTV).

Pour comprendre que l'épaisseur du disque de frein est irrégulière, il est nécessaire de la mesurer avec un micromètre dans 8 zones autour de la circonférence du disque avec un intervalle de 45 degrés à chaque point. L'extérieur, le milieu et l'intérieur du disque doivent être mesurés. Cette méthode de mesure du disque de frein permet de déterminer le DTV du frein sur toute la surface de travail.

Measure the disc with a mircometer in 8 zones

Mesurer le disque avec un micromètre en 8 zones

Parmi toutes les valeurs obtenues, le minimum et le maximum sont sélectionnés, après quoi la différence entre eux est calculée. Considérons l'écart des valeurs entre 0,025-0,035 mm. Cela suffit pour mesurer l'épaisseur du nouveau disque en trois points, puis il faut la vérifier par rapport au paramètre spécifié dans l'instruction d'installation du disque. Les informations sur l'épaisseur minimale maximale autorisée doivent être trouvées dans les recommandations du constructeur automobile ou sur le bord du disque lui-même.

Regardez cette vidéo pour apprendre comment mesurer l'épaisseur d'un rotor de frein.

 

  

5. INSTALLATION INCORRECTE DU DISQUE DE FREIN

 

La sortie du disque de frein peut être causée par une assise oblique par rapport au moyeu, qui peut à son tour être le résultat d'une contamination de la surface d'assise ou d'une déformation. Le jeu des roulements de roue ou le désalignement de l'étrier constituent une autre cause de désalignement.

La déformation de la surface de contact avec le moyeu est causée par un serrage excessif ou insuffisant des boulons ou écrous de roue, ainsi que par le non-respect du couple et de la séquence de serrage recommandés par le fabricant. D'autres causes sont le serrage excessif des boulons ou écrous de roue, les contraintes mécaniques dues au déplacement et le montage ou l'installation incorrecte de l'étrier et du disque. La conséquence peut être le bruit, les vibrations ou même la déconnexion de la surface de contact du moyeu.

Solution
 

Remplacez le disque par un disque croisé et serrez-le conformément aux recommandations du fabricant. Avant d'installer les disques, vous devez vérifier le montage et l'installation correcte du boîtier de l'étrier.

6. QUALITÉ DES DISQUES DE FREIN

 

Les disques de frein de mauvaise qualité ne sont pas toujours reconnaissables à leur apparence. Les principales raisons sont la qualité et la composition du matériau, le non-respect de la technologie de production ou l'utilisation de technologies dépassées.

Solution
 

Évitez les pièces bon marché d'origine inconnue et choisissez plutôt des disques de frein de qualité provenant de fabricants réputés.

Les disques de frein Ferodo sont produits en utilisant uniquement la meilleure métallurgie, des processus de moulage de la plus haute qualité, des niveaux de construction d'équipement d'origine et des mesures de contrôle de qualité strictes. Tous ces éléments sont testés et approuvés par les ingénieurs de Ferodo qui développent des solutions de freinage pour les fournisseurs de systèmes de freinage et les constructeurs automobiles.

 

 

SOUVENEZ-VOUS

 

  • Changez les disques de frein dès qu'ils atteignent l'épaisseur minimale recommandée.
  • Choisissez des disques de frein de qualité, évitez les produits d'origine inconnue.
  • Faites appel à un technicien qualifié pour vous assurer que le disque de frein est monté correctement.
  • Lors du montage, demandez à un spécialiste d'entretenir l'étrier de frein.
  • Après l'installation, veillez à bien roder les freins en freinant légèrement et souvent pendant les 300 premiers kilomètres. 

 

Pour plus d'informations sur les défaillances des disques de frein, veuillez consulter le traceur de problèmes de disques de frein : 

 

Le contenu de cet article est uniquement destiné à des fins de divertissement, d'information et de promotion et ne doit pas être utilisé en lieu et place d'un conseil professionnel auprès d'un technicien certifié.

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