Distance de freinage : facteurs déterminants
Le freinage est un paramètre de sécurité parmi les plus importants d'une voiture, découvrons ensembles les différentes variables qui déterminent son efficacité. Pour ce qui est du calcul des distances de freinage : rendez-vous ici.
A lire aussi l'article sur la tenue de route : les facteurs déterminants
Disques / plaquettes
Ce type de dispositif remplace désormais quasiment partout le système de frein à tambour (sauf quelques autos économiques qui le gardent pour les freins arrière : moins cher à produire). Il s'agit d'un système hydraulique dont vous pourrez avoir plus de détails ici (pour le tambour c'est par là)
Taille/calibre
Comme tout le monde le sait ou presque, plus la taille des disques est importante plus le freinage l'est aussi, tout comme le prix d'ailleurs ... Cependant avoir de gros disques implique aussi d'avoir de grandes/grosses plaquettes. Le but étant d'accroître la surface de friction entre disques et plaquettes.
Ventilés ?
Certaines caractéristiques de voitures indiquent "freins à disque ventilés". Cela veut simplement dire que les disques ne sont pas pleins, ils ont en effet un vide en leur centre pour accélérer le refroidissement (cela ressemble au final à deux disques superposés.
.jpg)
Le vide à l'intérieur du disque améliore le refroidissement. Un disque plein est alors plus fin, chauffe plus vite et se refroidit moins bien.
.jpg)
Rodage
Vous l'avez certainement remarqué, votre voiture freine assez moyennement quand les plaquettes sont neuves. Il faut en effet qu'il y ait un rodage car vos disques ne sont pas parfaitement plats, il y a de petites imperfections. De plus, les plaquettes ne viennent pas forcément bien se mettre en contact de manière parfaitement parallèle au début. Bref, avec le rodage la forme des plaquettes épouse parfaitement celle des disques.
Types
Si la grande majorité des disques sont pleins (voir photo), d'autres qu'on appelle "perforés" (et même en pétale, mais cela concerne principalement les deux roues) existent. La différence pourra se deviner même sans être connaisseur. En effet, les trous permettent en toute logique d'accroitre la surface du métal en contact avec l'air, induisant ainsi un meilleur refroidissement (en gros ils sont mieux aérés et conservent moins bien la chaleur). Cela ne permet pas vraiment d'améliorer le freinage mais plutôt d'accroître leur endurance.
Le disque de gauche sera plus efficace (endurance) car perforé.
Enfin, mais cela ne concernera que très peu d'internautes, il existe des disques en céramique, carbone ainsi qu'une version appelée DMC qui mélange les deux. Les freins en céramique valent une fortune mais cela finit pas s'amortir. En effet, leur usure est bien moindre que des disques classiques en acier. De plus, et c'est le thème de la page, le freinage est plus puissant grâce à une meilleure résistance à la friction (les plaquettes "glissent" moins bien sur la céramique que sur l'acier). De plus, leur endurance est elle aussi bien meilleure car ils fonctionnent mieux à haute température. Donc si vous faites du circuit, ils peuvent être moins couteux à l'usage que des versions en acier qu'il faudra changer tous les quatre matins ...
Plaquettes
La qualité des plaquettes joue directement sur la distance de freinage. Vous pouvez avoir les meilleurs disques et une auto très pointue, cela est presque inutile si vous l'équipez de plaquettes premier prix dont le taux de friction est faible. Je précise bien premier prix, car les versions de gamme moyenne font plutôt du bon boulot. Notez que le magazine Autoplus est surement celui qui s'est le plus penché sur la question car il a déjà effectués plusieurs enquêtes sur le sujet. Enquêtes qui ont démontré les faibles capacités des plaquettes lowcost.
Pneumatiques
Gomme
Si les plaquettes est disques sont importants, le pneu l'est sans doute tout autant ! En effet, un peu comme une plaquette doit avoir un taux de friction importante sur le disque, le pneu doit aussi avoir un taux de friction important sur la route. Si la gomme est de mauvaise qualité, elle aura tendance à glisser et donc moins bien accrocher le bitume. Même si l'ABS prend le relai, la distance sera plus élevée qu'avec de bons pneus.
De plus, il ne s'agit pas d'avoir que de la qualité, il faut aussi avoir des pneus adaptés au conditions de roulage ... Si vous prenez du P-Zéro saison été à plusieurs centaines d'euros et que vous roulez sur des routes à -5 degrés j'ai bien peur que cela ne soit pas très efficace ... Donc, dans un premier temps, il faut chausser à votre auto les pneus qui s'adaptent le mieux aux conditions climatiques du moment (ou de votre région).
.jpg)
Dans les cas extrême, il faudra avoir des pneus cloutés. Cependant, si ils fonctionnent parfaitement sur neige et verglas, ils sont vite dépassés sur le bitume. Les clous s'usent alors très vite et le freinage peut aussi être altéré (car les clous, donc le métal, n'ont pas une adhérence parfaite sur le bitume)
Il existe plusieurs dessins de sculptures pour les gommes de pneus dans le commerce : les symétriques, asymétriques et directionnels. Plus d'infos ici.
Format
Plus un peu sera large, plus aurez de surface en contact avec la route. De ce fait, le freinage sera plus court. Enfin, on peut parfois lire à droite et à gauche que les pneus à faible résistance (Qu'on appelle Energy chez Michelin) destinés à réduire la consommation sont moins efficaces en terme de freinage, car justement ils limitent au maximum la friction (on ne peut pas avoir le beurre et l'argent du beurre). En réalité, cela ne se confirmera pas tout le temps car les ingénieurs prévoient des dessins de pneus qui accroissent la friction lorsque le poids de la voiture appuie fortement sur les pneus. Cette déformation est maitrisée pour que les dessins viennent s'écraser sur le bitume d'une manière particulière, qui permet alors de freiner efficacement.
Route
L'état de la route est sans doute aussi importante que vos pneumatiques. Il faut donc en conclure que même si vous avez d'excellents pneus, ils ne pourront pas faire du bon travail sur une mauvaise route.
- Grain de la route : le type de grain d'un bitume est un facteur important pour le freinage. Plus il sera gros, plus le freinage sera court. L'inconvénient de ce type de surface est d'être bien plus bruyante au roulage (bruit de roulement dans l'habitacle). Cela se ressent particulièrement sur autoroute quand on passe d'un type de surface à l'autre. Encore une fois on ne peut pas avoir le beurre et l'argent du beurre, ce sera soit le confort (route très lisse et peu bruyante) soit la sécurité (une route bruyante mais qui accroche bien à vos pneus. Et qui usera aussi plus vite vos pneus et vous fera plus consommer ...). Notons cependant, que les routes à "gros grain" ne sont plus vraiment favorisées pour des raisons acoustiques (les riverains en prennent plein les oreilles) mais aussi de pollution (on consomme moins donc on pollue moins).
- Mouillée : quand une route est mouillée, un pellicule d'eau se glisse entre le pneu et la route. De ce fait le freinage est moins efficace (ce que l'on appelle aquaplaning) et il faudra alors des pneus qui évacuent un maximum d'eau, c'est à dire des pneus qui ne soient pas trop usés .... En effet, plus ils s'usent, moins la profondeur des dessins est importante. Moins elle est importante et moins le pneu évacue de l'eau. Quand il arrive à saturation, la couche d'eau grossit entre le pneu et la route. Mais de toute manière, même quand un pneu arrive à tout évacuer, il reste toujours une pellicule fine de quelques atomes d'eau qui reste présente, la qualité de freinage sera toujours inférieure dans ce conditions.
- Route grasse : certaines routes peuvent finir par accumuler du gras émis par les voitures qui les traversent. En effet, les échappements recrachent des suies grasses qui se posent alors sur la route. A force, cela peut franchement réduire l'adhérence et donc la qualité de freinage. Le pire des scénarios est quand il n'a pas plu depuis longtemps (beaucoup de suies grasses s'accumulent). Quand il se met alors à pleuvoir de nouveau, la route devient alors extrêmement glissante. Il faut alors attendre qu'il y ait une grosse averse qui vienne nettoyer la route de toutes ces traces d'huiles et de suies. Le problème est que cela finit dans les cours d'eau et les plantations mais cela est un autre problème ...
ABS
L'ABS ne réduit pas la distance de freinage mais il vient l'optimiser au maximum. En gros, la machine fait en sorte de doser parfaitement le freinage. Ni trop (pour éviter de bloquer les roues) ni pas assez (pour freiner le plus fort possible justement ... Notez que dans ce cas l'ABS travaille en duo avec l'AFU, l'Aide au Freinage d'Urgence).
Ces calculateurs sauvent chaque jours des vies ...
Amortisseurs
Pour freiner le plus court possible il ne faut surtout pas que les roues se décollent de la route, et c'est ce qui peut se produire quand le sol n'est pas parfaitement lisse. Ici, ce sont surtout les pistons d'amortisseur qui sont utiles, ils évitent l'effet rebond. Bref, moins on rebondit et plus on est en contact avec la route (et comme c'est le contact voiture/route qui permet le freinage ...).
Train avant
La conception même du train avant (car c'est lui qui encaisse le maximum de contraintes à ce moment là) permettra d'accroître l'efficacité du freinage car je rappelle que c'est ce dernier qui subit le plus de contraintes au freinage (comme les freins avant). Tout dépend de sa cinématique au moment ou l'avant de l'auto s'écrase sur lui, et donc de la qualité du travail effectué par les ingénieurs. Sur certaines autos, le réglage privilégie l'efficacité mais a tendance à user un peu plus vite les pneumatiques ... On ne peut pas tout avoir.
Liquide de frein
Ce dernier vieillit assez vite et assez mal dans les canalisations du circuit de freinage, avec une tendance a accumuler de la condensation. Purger tous les deux ans est le seul moyen de garder un freinage digne de ce nom même si peu de gens semblent vraiment faire attention à ce facteur ...
Poids
Si le poids est un facteur très important, il n'est toutefois pas le facteur numéro un. En effet, un engin très lourd qui a un système de freinage bien calibré ne posera généralement pas de problème. En effet, il suffit de voir les distances de freinage d'une Classe S pour s'en rendre compte. En effet, mieux vaut peser lourd et avoir une bonne motricité (roues collées à la route) qu'un poids plume qui rebondit sur chaque petite bosse de la route (les freinages sont alors chaotiques et allongés). Bref, le poids compte pour beaucoup mais il ne fait pas tout ... Et il peut même à aider la voiture à être plaquée contre le sol : les pneus doivent alors faire le boulot en s'agrippant à la route et en évitant de trop se déformer.
Aérofrein
Assez récent, ce type de technologie est essentiellement disponible sur les super car. En effet, les ingénieurs se sont dit qu'ils pourraient, tout comme sur les avions, utiliser l'aérodynamique pour faire freiner d'avantage l'auto. Si cela est une très bonne idée, il faut savoir que cela ne fonctionne qu'à de grandes vitesses. En effet, n'espérez pas accroître votre freinage à 50 km/h avec ce système ...
Tous les commentaires et réactions
Dernier commentaire posté :
Par ROB13 (Date : 2019-10-29 16:22:52)
Bonjour,
La largeur d'un pneumatique n'améliore en rien l'adhérence (qu'il ne faut pas confondre avec la stabilité) sur sol sec du fait que plus il y a de surface moins il y a de pression au cm2.
Si tel était le cas, moins il y aurait d'adhérence au sol (neige, glace, pluie...) plus la surface de contact du pneumatique devrait être augmentée par sa taille, or c'est le contraire (voir les pneus glace ou pluie). CQFD .
- Par Admin
ADMINISTRATEUR DU SITE (2019-10-30 09:45:35) : Je ne suis pas tout à fait d'accord même si la largeur n'est pas la seule donnée qui favorise la tenue de route. Pour la glace/neige c'est parce qu'il faut concentrer tout le poids sur une surface moins importante, le but étant de "concentrer" l'appui sur une plus petite surface et donc favoriser le grip. Le est de limiter l'aquaplaning et de "fendre" la matière (neige, pluie, glace) pour atteindre plus facilement le bitume (et donc se mettre en contact avec lui). On ne va pas chercher à avoir du grip sur de la matière molle, ça n'a pas de sens (et donc oui, on ne cherche pas à accroître la largeur de pneu pour avoir plus de contact puisqu'on fait contact avec du mou ...).
Maintenant, sur sol sec, une largeur de pneu supérieure accroît la surface en contact et donc forcément le grip, et même si le poids de l'auto se répartit sur une plus grande surface de pneumatique. En virage par exemple, le poids (transfert de masse) va sur la côté extérieur de ce fameux virage, et donc les pneumatiques reçoivent bien plus de charge et d'appui permettant au mieux d'exploiter cet accroissement de gomme. Les gommes étroites vont alors finir par ripper car le grip entre gomme et bitume a ses limites (même si on concentre beaucoup de poids dessus).
Le mieux est de caricaturer pour bien comprendre (même si je sens que vous resterez sur vos positions, c'est de bonne guerre !) : si je mets des pneus de 1 cm de large, je vais très vite glisser. Si a contrario je met des pneus de 2m de large, je vais rester collé au bitume, et cela même si la "densité d'appui" de pneu par cm2 est moindre.
En réalité, les pneus larges ne posent problème que lorsque la route est pleine d'eau, car ils favorisent l'accumulation de matière entre pneu et route (on ne peut pas bien fendre l'eau/glace/neige. C'est un peu comme couper du pain avec le dos du couteux). - Par Doumé 3 (2022-09-30 23:31:23) : Vous avez tord tous les deux: La surface de contact au sol ne dépend pas de la largeur des pneus mais de leur pression de gonflage: pression * surface = poids sur le pneu.
La charge sur le pneu pendant le freinage va influencer sa capacité maximum d'adhérence et son taux de pseudo glissement.
La largeur du pneu va diminuer le taux de pseudo glissement d'effort en "X" maximum/ exemples: pneu 165/70*14:
sous 3000 N de charge, 3300 N d'effort de freinege avec 14% de pseudo glissement soit une décélération possible de 1,1 g.
sous 4000 N de charge, 3950 N d'effort de freinege avec 13% de pseudo glissement soit une décélération possible de 0,99 g.
sous 5000 N de charge, 4350 N d'effort de freinege avec 12% de pseudo glissement soit une décélération possible de 0,87 g.
Concernant les plaquettes et les disques, le surface des premières évite une puissance unitaire (en W/mm²) trop élevée qui pourrait amener à la fusion de surface avec très forte dégaration du freinage (aux alentours de 3 W/mm²) en dessous de cette valeur, les grandes plaquettes n'ont comme seul intérêt de s'user moins vite. Pour les disques, il faut distinguer deux choses: leur inertie thermique (qui suit leur masse) qui va stocker la chaleur pendant le freinage et leur puissance de dissipation (surface, ventilation interne, conduits d'amenée d'air) qui va définir la rapidité d'évacuation de cette chaleut stockée.
Pour un freinage d'urgence en vitesse maxi en descente et en pleine charge, il faudra des grandes plaquettes et des disques lourds. Pour une utilisation sportive (rallye, circuit), il faudra des disques de grande surface et très ventilés.
TOP CONTRIBUTEUR / MECANO (2017-01-20 07:40:36) : C'est le but du frein moteur, soulager les disques et les plaquettes de frein ! 
TOP CONTRIBUTEUR (2017-01-20 10:38:40) : En descente (vous vouliez dire je suppose), il ne viendrait à l'idée de personne d'utiliser le frein à main en descente pour économiser les freins "classiques" au pied!, vous feriez des économies de bouts de chandelle, sans compter le danger (vous usez le cable qui pourrait se rompre), de toute façon en cas d'obstacle le frein à main ne permet pas de s'arrêter, essayez sur le plat vous verrez ça freine comme une voiture d'il y a un siècle.
Ecrire un commentaire
Sondage au hasard :
Combien payez-vous votre assurance auto ?
© CopyRights Fiches-auto.fr 2023. Tous droits de reproductions réservés.
Nous contacter - Mentions légales