Le fonctionnement des freins d'une voiture

Si une automobile est composée de tout un ensemble d'éléments complexes et aux fonctions bien spécifiques, le moteur est sans doute l’élément clé de la mécanique d’une voiture, car c'est lui qui permet la création du mouvement de rotation nécessaire à la bonne marche du véhicule. À l’inverse, c'est le bon fonctionnement des différents éléments composant le système de freinage qui permet de ralentir le véhicule, voire de l’arrêter ou encore de la maintenir à l’arrêt en fonction des différentes situations.

Les différents éléments permettant de freiner : frein moteur, pédale de frein, frein à main

Pour ralentir, s’arrêter ou maintenir à l’arrêt son véhicule, un automobiliste dispose de trois options :

• L’utilisation du célèbre « frein moteur », qui utilise l’inertie du moteur pour freiner. En relâchant son pied de la pédale d'accélérateur et en privant le moteur de carburant, celui-ci va commencer à se comporter en compresseur, ce qui génère une résistance à l’avancement de roues. De ce fait, plus l’on change de rapport sur la boîte de vitesses, plus le régime-moteur augmente et plus il offre une grande résistance au roues en cas d'utilisation du frein moteur.

🚦 Consultez la définition complète du frein moteur 🚦

• Grâce à la pédale de frein, il est possible de ralentir, ou de stopper de façon habituelle, une automobile. En effet, une simple pression sur la pédale de frein déclenche le fonctionnement des freins. Une fois actionnées, les plaquettes de freins transforment en chaleur l’énergie cinétique accumulée par le véhicule. Ces systèmes de freinages sont majoritairement à commandes hydrauliques.
• Enfin, il est également possible d’immobiliser une voiture à l’aide du frein à main. L’utilisation du levier actionne des mécanismes spécifiques reliés par câble qui agissent sur les freins, le plus souvent arrière, en bloquant les deux roues se trouvant sur cet essieu. Généralement, ce frein est utilisé pour le stationnement du véhicule, ou comme aide pour effectuer des démarrages en côte. Désormais, les véhicules récents sont dotés de freins de stationnement à commandes électriques.

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Les freins hydrauliques

Si l’on découpe par étapes le principe de fonctionnement des freins hydrauliques, voici ce qu'il est possible de distinguer  :

• La pédale de frein actionne un amplificateur, lequel agit sur des pistons dans un cylindre alimenté en liquide de frein depuis un réservoir situé au-dessus. Le liquide sous pression sort du cylindre dans deux circuits croisés pour agir sur chacune des quatre roues. Ce système permet d’équilibrer le freinage en cas de défaillance d’un des deux circuits, et permet donc au véhicule d'éviter de chasser d’un côté ou de l’autre pendant le freinage.
• Chaque roue est dotée de récepteurs qui reçoivent la pression hydraulique et poussent des parties fixes du véhicule contre une pièce ne tournant pas avec la roue.
• Lorsqu’il s’agit de freins à disques, les plaquettes sont serrées sur les deux faces d’un disque par l’intermédiaire d’un ou plusieurs pistons hydrauliques.
• Lorsqu’il s’agit de freins à tambours, les garnitures sont appuyées contre la face intérieure d’un cylindre ou d’un tambour grâce à un piston hydraulique.

Les différentes aides au freinage : ABS, AFU, ESP, ...

Pour faire face aux nombreux accidents dans l’histoire de l’automobile, les systèmes de sécurité ont été progressivement améliorés. D’ailleurs, le système de freinage a longtemps été au centre des préoccupations des constructeurs. Parmi toutes les innovations qu'ont connu les systèmes de freinage, l'innovation la plus important est sans doute le système ABS qui, utilisant lors de freinages violents, permet d'éviter que les roues ne se bloquent totalement. Ce dispositif permet au conducteur de garder le contrôle de la direction de son véhicule, même sur des surfaces peu adhérentes.

🚦 Consultez la définition complète de l’AFU 🚦

Le système ABS est à présent associé au système de freinage d’urgence (AFU), qui permet de freiner à la puissance maximale immédiatement, ainsi qu'aux Électrostabilisateurs Programmés, ou ESP, qui permettent de corriger automatiquement la trajectoire du véhicule durant un freinage. Ce système peut actionner, de manière autonome, les freins dès qu'il émet la suspicion d’une possible collision.

En cas de situation d’urgence, il est vivement conseillé aux usagers de la route de ne pas réaliser plusieurs freinages successifs, mais d’appuyer énergiquement sur la pédale de frein jusqu'à l'arrêt du véhicule. Les conducteurs devront également vérifier l’environnement dans lequel ils circulent, car ni l’ABS ni l’AFU ne permettent de raccourcir les distances de freinage.

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