système de freinage – Types, comment ça marche, avantages et inconvénients

Le système de freinage est un système primordial dans tout véhicule. On ne peut pas imaginer conduire n’importe quel type de véhicule sans frein. Cet article discutera en détail de ce qu’est un système de freinage, de ses différents types, de son fonctionnement et de ses avantages ainsi que de ses inconvénients.

qu’est-Ce que le Système de Freinage

Une procédure qui est utilisée pour arrêter le mouvement d’un véhicule est appelé système de Freinage., Habituellement, les freins utilisent le frottement entre deux surfaces pour convertir l’énergie cinétique du véhicule en chaleur, arrêtant ainsi le véhicule. Il peut également être défini comme le système qui applique une résistance artificielle à un corps en mouvement pour réduire ou arrêter le mouvement d’un corps en mouvement.

Fig. 1-Introduction au système de freinage

différentes techniques sont utilisées pour obtenir le frottement requis pour arrêter le véhicule., Le facteur le plus important à prendre en compte lors de la conception de tout système de freinage est de gérer l’énergie thermique générée qui, autrement, endommagerait le véhicule ou le système de freinage.

Fig. La figure 2 ci-dessous montre la représentation des forces agissant sur la roue en rotation lorsque les freins sont actionnés. La Force de freinage est la Force requise par le véhicule pour s’arrêter ou décélérer lorsque les freins sont actionnés.,

lorsque le système tente de décélérer le véhicule, ou tente de réduire la rotation de la roue, la force de frottement statique ou la force tangentielle agit sur la roue ce qui réduit la vitesse linéaire du véhicule. Cette force agit dans la direction opposée au véhicule en mouvement. Il y a d’autres forces agissant sur le véhicule comme indiqué ci-dessous.

Fig., 2-Représentation des Forces sur Roue rotative

Types de système de freinage

Les différents types de système de freinage comprennent:

• Système de freinage mécanique
• Système de freinage hydraulique
• Système de freinage antiblocage
• Système de freinage électromagnétique

système de freinage mécanique

Ce type de système utilise la technique de frottement pour arrêter un véhicule., Deux types de freins couramment utilisés dans le système de freinage mécanique sont:

• freins à tambour
• Freins À Disque

freins à tambour

ils sont généralement utilisés comme freins à main ou freins d’urgence. Ils sont placés à l’arrière du véhicule et sont reliés par des fils d’acier pour le levier près du siège du conducteur. Lorsque le conducteur tire sur le frein à main, le sabot de frein empêche le tambour de bouger et, par conséquent, le véhicule est arrêté.

Freins À Disque

un frein à disque est relié aux roues des véhicules. Il est généralement constitué de fonte., Les plaquettes de frein (également appelées étriers de frein) sont placées sur les freins à disque. Pour arrêter le véhicule, le frottement est appliqué des deux côtés du disque par les plaquettes de frein, ce qui provoque la conversion de l’énergie cinétique en énergie thermique, et le véhicule s’arrête.

Fig.3 – (A) Frein À Disque (b) Frein À tambour

système de freinage hydraulique

Ce système utilise des liquides de frein pour transférer la pression du mécanisme de commande au mécanisme de freinage. Ces fluides contiennent généralement de l’éther de glycol ou du Di-éthylène glycol., L’un des agencements les plus courants du système de freinage hydraulique comprend les éléments suivants:

• pédale de frein
• tige de poussée
• ensemble Maître-Cylindre
• ensemble étrier de frein

pédale de frein

Il est également appelé levier. Pour ralentir la vitesse du véhicule, le conducteur/utilisateur appuie sur la pédale de frein.

tige-Poussoir

Il est également connu comme une tige d’actionnement.,

ensemble Maître-Cylindre

L’ensemble Maître-cylindre est composé d’un ou deux pistons, d’une série de joints ou de joints toriques, d’un ressort de rappel et du réservoir de fluide.

ensemble étrier de frein

L’ensemble Étrier De Frein se compose d’un ou deux pistons d’étrier creux en aluminium ou en acier chromé. Il contient également un rotor ou un tambour fixé à l’essieu et un ensemble de freins thermoconducteurs.

La pédale de frein et le maître-cylindre sont fixés par la tige de poussée., La tige de poussée exerce une force sur les pistons du Maître-cylindre lorsque les pédales de frein sont pressées. Le fluide dans le réservoir s’écoule dans une chambre de pression à travers un pot de compensation.

cela augmente la pression dans l’ensemble du système de freinage et force le fluide vers les étriers. Ensuite, les étriers appliquent cette force sur les plaquettes de frein, provoquant le ralentissement ou l’arrêt du véhicule.

Fig., 4-mécanisme du système de freinage hydraulique

système de freinage antiblocage (ABS)

le système de freinage antiblocage ou ABS est une technologie qui utilise des capteurs pour détecter d’autres véhicules ou obstacles et les empêche de se heurter. Les capteurs sont généralement GPS, radar ou vidéos.

Fig. 5 – Système de Freinage antiblocage

Système de Freinage Électromagnétique

Ce système utilise la force électromagnétique pour créer la résistance nécessaire pour arrêter un véhicule., Ce système fonctionne en faisant passer un flux magnétique dans une direction perpendiculaire au sens de rotation de la roue, puis un courant rapide circule dans la direction opposée à la rotation de la roue, puis cette force opposée arrête la roue.

Le frein à Courants de Foucault est l’une des applications les plus courantes du système de freinage électromagnétique.

Fig. 6-Frein À Courant de Foucault du train à grande vitesse Japonais

Comment fonctionne le système de freinage

puisque la plupart des voitures ont des freins à disque, comprenons le principe de fonctionnement des freins à disque., L’étrier flottant à piston unique est le type de frein à disque le plus courant utilisé dans les voitures. Une voiture en mouvement a une certaine quantité d’énergie cinétique et lorsque l’utilisateur/conducteur pousse les freins à travers la pédale de frein, la puissance est amplifiée par le système servo ou le Booster et la force est transmise hydrauliquement par le Maître-Cylindre.

Cette pression hydraulique atteint les plaquettes de frein sur les roues à travers un tube rempli d’huile de frein également appelé liquide de frein., L’étrier flottant à piston unique s’ajuste et se centre lorsque les freins sont appliqués et que les pistons poussent à leur tour les plaquettes de frein sur les quatre roues. Les plaquettes de frein serrent le Rotor lorsqu’elles entrent en contact avec le Rotor.

Fig. 7-fonctionnement du frein à disque

Les plaquettes de frein sont de chaque côté du disque et ne sont pas utilisées lorsque les freins ne sont pas poussés. Le frottement produit réduit la vitesse de la voiture., Les freins convertissent L’énergie cinétique en énergie thermique et pour dissiper cette chaleur, des évents sont prévus entre les côtés du disque pour assurer le refroidissement. Ainsi, le véhicule décélère ou ralentit et s’arrête finalement.

avantages du système de freinage

Les avantages du système de freinage ont été divisés en sous-groupes suivants pour faciliter la compréhension.

les avantages des freins à tambour comprennent:

• Le coût de production et d’achat des freins à tambour sont économiques.
• Les Freins À tambour peuvent être utilisés aux côtés des freins à disque.,

les avantages des freins à disque incluent:

• Il fournit une dissipation thermique.
• contrairement au frein à tambour, le frein à disque ne recueille pas d’eau ou de poussière en raison de sa structure ouverte.

les avantages des freins hydrauliques sont:

• Les Freins hydrauliques s’usent moins que les freins mécaniques en raison de l’absence de joints dans sa construction.
• la perte de frottement au freinage à grande vitesse est réduite car le liquide de frein agit également comme lubrifiant.
• Les Freins hydrauliques produisent moins de contraintes thermiques que le freinage mécanique.,

les avantages des freins antiblocage sont les suivants:

• étant donné que les obstacles peuvent être détectés au préalable, cela réduit les possibilités de blocage ou de dérapage des freins.
• Le système de freinage antiblocage aide à maintenir la direction en douceur du véhicule.

avantages des freins électromagnétiques

• comme aucun contact physique n’est requis pour créer un frottement entre les pièces, l’usure de ce système est inférieure à celle de l’autre système.
• la chaleur générée par le freinage électromagnétique est extrêmement moindre par rapport à tout autre freinage.,
• Le freinage électromagnétique est moins cher et presque aucun coût de maintenance n’est requis.

inconvénients du système de freinage

les inconvénients du système de freinage ont également été divisés en sous-groupes suivants pour faciliter la compréhension.

les inconvénients des freins à tambour sont:

• ils ont une structure fermée de sorte qu’il recueille l’eau pendant la pluie et ne peut pas s’en débarrasser facilement. Cela les fait mal fonctionner.
• Le système fermé des freins à tambour permet également de chauffer plus rapidement que les autres systèmes car la quantité d’air entrant à l’intérieur est limitée.,

les inconvénients des freins à disque incluent:

• ils ne sont pas efficaces pour une utilisation pendant le stationnement car les plaquettes de frein ne peuvent pas maintenir une surface lisse du rotor.
• ils ne sont efficaces que pour réduire la vitesse du véhicule, mais ils ne peuvent pas arrêter le véhicule aussi efficacement que les freins à tambour.

les inconvénients des freins hydrauliques sont les suivants:

• si le liquide de frein s’échappe, les sabots de frein peuvent être ruinés.
• une humidité élevée dans l’environnement peut modifier la qualité du fluide hydraulique et provoquer la corrosion des composants internes.,
• Si la température atmosphérique est trop élevée, la chaleur peut faire bouillir le fluide en bulles et la pression ne peut pas être appliquée efficacement.

les inconvénients des freins antiblocage sont les suivants:

• Le coût d’installation et de maintenance est très élevé.
• l’ensemble du système est délicat par rapport aux systèmes mécaniques et nécessite plus d’attention pour le garder sain et sauf.

les inconvénients des freins électromagnétiques sont:

• comme ce système fonctionne sur batterie, il draine la batterie beaucoup plus rapidement.,
• Le frein prend beaucoup de temps pour revenir à sa position d’origine en raison du magnétisme résiduel.

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