Les systèmes de tambour de frein semblent anachroniques dans le monde high-tech actuel des systèmes antiblocage et des puissants freins à disque. Mais, comme beaucoup de mécanismes archaïques, les freins à tambour sont vraiment très intelligents et présentent des dizaines de petites caractéristiques de conception subtiles qui rendent l'ensemble plus remarquable qu'il n'y parait. Mais pour comprendre ce qui différencie la chaussure principale de la chaussure secondaire, il est utile de connaître le fonctionnement des tambours de frein.
Déclencher la chaussure principale
Il existe de nombreuses variantes sur le thème des freins à tambour, mais la plupart travailler sur un principe similaire. Le mécanisme de freinage lui-même commence au servo hydraulique, qui utilise une pression de fluide - fournie par le maître-cylindre - pour pousser un piston et une tige. Cette tige se connecte généralement à l'extrémité supérieure du sabot de frein avant ou principal; l'extrémité inférieure de la chaussure s'attache à un pivot. Lorsque la tige appuie sur la chaussure, elle pivote vers l’extérieur et appuie contre l’intérieur du tambour du rouet. Le frottement entre le matériau de friction de la chaussure et le tambour ralentit le tambour.
Les freins auto-énergisants
Les freins auto-énergisants tirent parti d'un aspect intéressant de la géométrie du mécanisme de frein à tambour. Avec le mécanisme conçu ci-dessus (appelé système duo-servo ou système à auto-alimentation), toute la force de freinage provient du maître-cylindre, ce qui signifie que le conducteur doit fournir toute la force de freinage ou que la voiture a besoin utiliser un mécanisme d'assistance pour augmenter la force. Un sabot de frein à auto-alimentation utilise un pivot légèrement désaxé par rapport à l'axe et à la rotation de la roue; ainsi, lorsque le servo appuie dessus, la rotation du tambour bloque le sabot vers le bas et contre le tambour. Ainsi, le sabot de frein récupère une partie de l'énergie du tambour et l'utilise pour améliorer la puissance de freinage.
Déclenchement du sabot secondaire
Sur les plus petites voitures, le servofrein utilise parfois un piston à double face qui actionne les mâchoires de frein avant et arrière, dites "sans servo" ou "en tête". Mais sur les systèmes auto-alimentés que la plupart des véhicules utilisent, le pivot inférieur de la semelle avant est relié à une tige ou à une plaque mobile qui se connecte à son tour au bas de la semelle arrière. Le haut du secondaire est attaché à un pivot; lorsque le patin principal ou primaire frappe le tambour et se cale contre celui-ci, son pivot bascule vers l'arrière sur le patin arrière (qui peut ou non s'auto-alimenter) et le force contre le tambour. Ainsi, le sabot arrière freine le plus souvent et le but principal du sabot avant est d'engager le sabot arrière.
Quelle est la différence?
Parce que le sabot arrière freine le plus souvent, il doit être un peu plus long que la chaussure avant; À part cela, les deux sont généralement identiques en termes de conception et de matériau de friction. La semelle avant plus courte et moins adhérente permet un engagement un peu plus progressif, ce qui est particulièrement important avec la semelle de frein à autoexcitation légèrement plus encline au verrouillage. Ainsi, l’utilisation d’un sabot avant plus court et auto-alimenté et d’un sabot arrière plus long et non auto-alimenté permet de réaliser des freins offrant une bonne puissance de freinage avec plus de linéarité qu’un arrangement entièrement auto-énergisant.
Exceptions
Souvent, les systèmes non asservis ou suiveurs utilisent des mâchoires de frein avant et arrière interchangeables. Le système non asservi peut s'en tirer, car il applique la même pression aux deux chaussures. Alternativement, un système à alimentation automatique peut utiliser des patins avant et arrière de même longueur, mais utiliser différents types de matériau de friction pour moduler la force de prise des patins pour les applications avant ou arrière. Par exemple, le matériau de friction d'une chaussure avant peut contenir un peu plus de cuivre que l'arrière, ce qui le rend un peu plus glissant et plus facile à moduler. Toutefois, comme la chaussure est plus longue qu'elle ne le serait autrement, elle peut toujours offrir la même adhérence que si elle était plus courte mais contenait moins de cuivre. Enfin, la chaussure principale n'est pas toujours à l'avant; certaines applications placent le patin principal à l'arrière et le secondaire à l'avant.
Articles connexes automobiles