Comment fonctionne le système de freinage d’une voiture ?
Le système de freinage d’une voiture est vaste, car il est composé de tout un ensemble d’éléments, dont la pédale de frein, pouvant avoir un impact direct sur le moteur et réduire ainsi son allure. Peu importe celui qui sera sélectionné à un moment T par le conducteur, il est primordial de s’assurer que l’ensemble du système fonctionne correctement en cas de situation dangereuse. Le principe physique du freinage est de transformer l'énergie cinétique (les roues qui tournent très vite) en chaleur (dû au frottement des éléments de freinage).
La pédale de freinage
La pédale de frein se situe au centre du pédalier. En appuyant doucement sur la pédale, le conducteur peut ralentir significativement l’allure de son véhicule. En appuyant plus vigoureusement, il peut stopper sa voiture. C’est la force de pression exercée qui va déterminer l’effet recherché.
Et comment ça marche ?
La pression de la pédale va enclencher le fonctionnement des freins, en actionnant ainsi les plaquettes de freins qui fonctionnent généralement au moyen de commandes hydrauliques.
Et en pratique ?
La pédale de frein va venir actionner un amplificateur. Il va stimuler les pistons, qui vont alors dégager du liquide de frein, qui va se répartir dans des circuits croisés et agir ainsi sur les roues du véhicule en mouvement. Ces circuits sont croisés pour assurer un parfait équilibre du liquide de frein dans les quatre roues, pour éviter en cas de défaillance un déséquilibre de la voiture.
En pratique, le liquide de frein va exercer une pression hydraulique qui va être reçue par les récepteurs des roues motrices. Ils agissent alors de deux façon :
- Freins à disques : les pistons vont pousser les plaquettes contre un disque fixé sur le moyeu de la roue, pour diminuer leur rotation.
- Freins à tambour : les pistons vont pousser les garnitures fixes de la roues contre un tambour pour ralentir sa rotation au moyen d’un frottement.
Les autres moyens de freiner
Mais il est bon de savoir que le conducteur a d’autres options pour freiner que la pression effectuée sur la pédale de frein : le frein à main, et le frein moteur.
- Frein à main : situé derrière le sélecteur de vitesses, le frein à main est un levier, qui une fois levé, va actionner des mécanismes agissant sur les freins, notamment en stoppant les deux roues arrière. C’est un système de freinage utilisé dans les démarrages en côte, ou en stationnement pour bloquer les roues, et éviter un glissement du véhicule. Mais c’est également un frein de secours en cas de défaillance de la pédale de frein.
Bon à savoir: il existe des freins à mains actionnables électriquement par bouton poussoir. Ou encore se trouvant à côté de la pédale d’embrayage et actionnables avec le pied gauche.
- Frein moteur : c’est un système de freinage qui va utiliser l’inertie du moteur pour ralentir l’allure de la voiture. Ça fonctionne assez simplement. En relâchant la pédale d’accélérateur, le moteur ne recevra plus du tout de carburant. Les pistons vont donc brasser uniquement de l’air. Mais comme cet air est sous pression, il va donc exercer une force qui va finir par épuiser le moteur, et le faire tourner de moins en moins vite. Il est alors temps de passer le rapport inférieur en utilisant la boîte de vitesse pour réduire encore le régime moteur.
Les aides au freinage d’urgence
Le système de freinage d’un véhicule et la sécurité de son conducteur et des autres usagers de la chaussée sont étroitement liés. Ainsi, les ingénieurs ont depuis le début de l’histoire de l’automobile cherché à développer des systèmes d’aide au freinage. Plusieurs dispositifs ont été mis au point :
- L’ABS de son nom allemand (anti blocker system) : véritable innovation permettant de corriger la trajectoire d’une automobile lors d’un freinage inattendu et violent, et ainsi éviter que les roues ne se bloquent, pour conserver le contrôle de son véhicule.
- L’AFU (assistance freinage d’urgence) : système de freinage d’urgence qui permet de freiner à un niveau maximal, sans perte d’adhérence, ni de trajectoire du véhicule. Certains modèles sont même pourvu d’un système qui est capable d’actionner lui-même les freins, lorsqu’il ressent la probabilité d’une collision.
- L’ESP de son nom allemand (Elektronisches Stabilitätsprogramm) : c’est un correcteur électronique de trajectoire. L’ESP est une avancée majeur en terme de sécurité automobile. Bien plus que ne l’est l’ABS, qu’il utilise justement en plus d’autres capteurs. L'ESP permet de corriger la trajectoire en agissant sur le système de freinage ainsi que sur le couple moteur. Il va ainsi tenter de rétablir la trajectoire d’une voiture qui partirait en sous-virage ou en sur-virage en modulant la vitesse de rotation de chacune des roues séparément.
Apprendre à freiner est essentiel, mais anticiper les bonnes distances de sécurité est fondamental !
Un véhicule est ainsi doté de nombreux moyens au freinage, dont l’axe principal reste la pédale de frein. Centre du pédalier d’une voiture, elle reste le seul moyen sûr de ralentir rapidement et efficacement l’allure de sa voiture. En cas d’urgence et de freinage brusque, l’ABS et l’AFU sont de nouvelles technologies assurant maintien de la trajectoire et adhérence. Pour éviter toute situation de danger, attention de bien respecter les distances de sécurité recommandées entre usagers !
Un candidat au permis de conduire doit être capable de maîtriser correctement toutes les notions mécaniques de son véhicule. Le pédalier est le centre même de cette mécanique, pouvant moduler vitesse et ralentissement. L’accélérateur, l’embrayage et le point mort doivent être impérativement sous contrôle pour assurer une conduite fluide et économique le jour de l’examen du permis de conduire. La non maîtrise de ces éléments est éliminatoire!