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LES FREINS

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SOMMAIRE

I) Introduction II) Les freins sur voiture III) Les freins de vélo IV) les aérofreins V) Conclusion

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I) INTRODUCTION Un frein est un système permettant de ralentir, voire d'immobiliser, les

pièces en mouvement d'une machine ou un véhicule en cours de déplacement.

Son fonctionnement repose sur la dissipation de l'énergie cinétique du véhicule en énergie thermique. Le frottement de pièces mobiles (rotors) sur des pièces fixes (stators) est généralement utilisé. Le frein est donc un système d'absorption de chaleur. Son efficacité est liée à la capacité de ses constituants d'absorber de la chaleur et d'y résister, et au coefficient de frottement entre eux.

Les freins constituent un organe de sécurité important sur les véhicules, ils permettent de réguler la vitesse, et de s'arrêter, donc notamment d'éviter une collision (freinage d'urgence)

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II) Les freins voiture

a) Frein à disque

Un véhicule en mouvement possède une énergie appelée énergie cinétique. Ec=(M*V²)/2

Réduire sa vitesse => absorber une partie de cette énergie. Pour s’arrêter => l’absorber complètement Dissiper l’énergie cinétique en la transformant en chaleur <<énergie calorifique>>

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Etrier fixe : Les plaquettes sont poussées

contre le disque par l'intermédiaire d’un ou plusieurs pistons

Fabrication coûteuse notamment à cause de l’étanchéité

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Etrier flottant : Seule la plaquette intérieure est poussée contre le disque par un ou

plusieurs pistons. La pression de la plaquette extérieure contre le disque est réalisée par

l'intermédiaire de l'étrier monté sur un système coulissant dans la chape. C’est le concept le plus répandu.

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Disques :

Ils doivent résister à 600-800°c Le disque ventilé évacue plus vite la chaleur , il est plus cher , En ventilant

par l'intérieur du disque, celui-ci revient à température ambiante deux à trois fois plus vite.

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Les plaquettes : Entre en friction sur la surface du

disque en rotation afin de la stopper.

Cette friction produit une force opposée à la rotation du rotor mais également de la chaleur.

Couple de freinage Présenter une bonne résistance à

l’usure et ne pas être agressive vis-à-vis du disque.

Résister à 800°c Fading ou glaçage

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B) Frein à tambour

Système de freinage inversé par rapport au système de freinage à disques et plaquettes.

La pression en provenance du maître cylindre agit sur les deux pistons du cylindre récepteur.

Segments de freins poussés par les mâchoires jusqu’au contact avec le tambour.

Basculement du loquet de verrouillage

Force de freinage dépend de la pression du maître cylindre

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Frein à disque ou frein à tambour ?

Frein à disque est plus progressif car il n'est pas auto serrant ,il nécessite une plus grande pression pour être efficace , la pression du conducteur est transmise par un système hydraulique est souvent assisté.

Lorsque le frein à tambour est puissant, il provoque facilement des blocages de roues; le refroidissement est relativement inefficace, ce qui peut entraîner une surchauffe; déformation des tambours; disparition progressive de ce type de frein sur les véhicules récents.

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III) Les freins de vélo Les freins sur jantes Les freins sur moyeu

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Les freins sur jante

2 mords en caoutchoucs Frottement directement sur les jantes e la

roue

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L’étrier à tirage centrale

1-Pivot central de fixation 2-Cavalier3-Support4-Attache du cavalier

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Étrier à tirage latérale

1-Pivot de fixation2-Butée du cable3-Attache

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Le cantilever

1-Cavalier2-Triangle d’attache3-Point d’attache du cavalier à la

machoire

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Le V-brake

1-Gaine guide2-Cable fixé directement sur le 2nd

bras3-Soufflé en caoutchouc

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Les freins sur moyeu

Directement sur le moyeu de la roue Pas d’usure des jantes Insensible aux conditions climatiques Demande moins d’entretien

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Les freins à disques

Disque monté sur un coté du moyeu

Métal Permet une

pneumatique de grande dimension

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Frein à disque mécanique et frein à disque hydrolique

1 plaquette mobile pousse le disque sur une plaquette fixe

Plaquettes poussées par piston

Pas de baisse d’intensité de freinage

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Le rétropédalage

Durée de vie exceptionnelle

S’active par pédalage en arrière

Composé d’un frein à tambour intégré dans le moyeu

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IV) Les aérofreinsIV) Les aérofreins

Les aérofreins comme tout autre frein a pour

action d’augmenter les frottements pour ralentir

et s’arrêter.

Les avions en vol n’ont comme source de

frottement que l’air qui les porte.

Le principe est la conversion d’énergie

hydraulique en énergie mécanique pour faire varier l’aérodynamisme

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Les surfaces mobiles

A380 BAE 146

Sukhoï 27

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Les spoilers

Le spoiler détruit la portance sur l’aile de l’avion

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V) Conclusion Il existe une multitude de systèmes de freinage. La force utilisée est le frottement, base du freinage. Les matériaux utilisés sont le caoutchouc ou un membre de la famille des

métaux Les propriétés aérodynamiques peuvent être modifiées pour provoquer des

frottements plus importants. Le type de frein est choisi en fonction de la performance que l’on veut

obtenir ( freinage progressif, brusque, modification de trajectoire…) On retrouve les freins sur les véhicules, terrestres/navals/aériens ou sur des

machines qui utilisent l’énergie cinétique. Les freins sont des éléments essentiels pour notre sécurité c’est pourquoi

chaque véhicule doit être muni d’un dispositif sans faille.