De nombreuses voitures utilisent encore à la fois le frein à tambour et le frein à disque. Quelles sont les différences et quel système de freinage est un meilleur choix ?
Il y a quelques décennies encore, les véhicules étaient presque exclusivement équipés de freins à tambour, mais aujourd’hui, les freins à disque prennent le relais. La question qui se pose alors est de savoir comment fonctionnent les deux systèmes de freinage et quels en sont les avantages et les inconvénients.
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Frein à tambour : simple et efficace
Les freins à tambour sont des freins à friction simples. Le tambour lui-même est bien identifiable, surtout sur les motos ; il s’agit simplement d’un grand moyeu de roue. Le tambour est également conçu de manière similaire sur une voiture, mais il est moins visible en raison des jantes montées sur le moyeu de roue. A l’intérieur du tambour se trouvent deux mâchoires de frein munies d’une garniture. Lors du freinage, ces deux mâchoires de frein viennent s’appuyer de l’intérieur contre le tambour. Sur les motos et les voitures anciennes, cela se fait généralement de manière purement mécanique par le biais d’un câble, les modèles plus récents sont à commande hydraulique.
L’un des avantages de ce système est qu’il nécessite des forces d’actionnement relativement faibles en raison de l’effet d’auto-renforcement. L’auto-renforcement désigne l’effet selon lequel la roue s’appuie en quelque sorte sur les mâchoires de frein. Celles-ci absorbent donc une partie des forces de rotation, de sorte qu’il faut exercer une pression moins forte sur la pédale ou le levier de frein. En outre, le frein à tambour a l’avantage d’être protégé des intempéries. L’humidité ou la boue ne réduisent pas les performances de freinage. De plus, à la différence des freins à disque, la poussière de freinage abrasive ne se dépose pas sur les jantes.
Remplacement compliqué des mâchoires de frein
L’un des inconvénients de ce système est le changement relativement complexe des mâchoires de frein, qui nécessite l’ouverture du tambour. Si les mâchoires de frein ne reposent pas de manière uniforme, les performances de freinage sont irrégulières. Le phénomène typique qui en résulte est la déviation de la voiture de sa trajectoire pendant le freinage. Les freins à tambour ont également tendance à s’user, car l’évacuation de la chaleur est relativement difficile. Il en résulte une baisse de la puissance de freinage lors de freinages successifs. Il y a quelques décennies, il était ainsi courant de faire une pause en descente pour que les freins puissent refroidir.
Frein à disque : bonne capacité de freinage, même en cas de forte sollicitation
Le frein à disque est lui aussi de conception relativement simple. Le disque de frein, fabriqué en acier ou en céramique, est monté sur le moyeu de la roue. Un étrier de frein abrite les plaquettes de frein. Les plaquettes de frein se pressent comme une pince sur le disque et assurent ainsi une forte décélération. Sur les voitures particulières, les freins à disque sont généralement actionnés hydrauliquement. Des pistons sortent ainsi des étriers de frein lors du freinage. Sur les poids lourds, ces pistons de frein sont toutefois actionnés pneumatiquement, c’est-à-dire par de l’air comprimé.
Les freins à disque à ventilation interne sont particuliers. Le disque est creux à l’intérieur, ce qui facilite l’évacuation de la chaleur. Un frein à disque a certes une excellente performance de freinage et, en particulier par rapport aux freins à tambour, assure un freinage régulier. Les forces d’actionnement, légèrement plus importantes, sont compensées par un amplificateur de force de freinage. Avec les freins à disque, le fading ainsi que le freinage irrégulier sont des phénomènes inconnus.
Les inconvénients du frein à disque
Ce système de freinage présente lui aussi des inconvénients. En cas forte humidité, la décélération peut être sensiblement plus faible lors d’un premier freinage. En outre, le système de freinage hydraulique n’étant pas particulièrement vulnérable, requiert toutefois davantage d’entretien. Des opérations d’entretien sont nécessaires. Il faut changer le liquide de frein, en général tous les deux ans. Il arrive que les pistons de frein se grippent dans l’étrier de frein. La révision dans ce cas est une affaire de spécialiste. Il en est de même pour les fuites ou le remplacement d’un flexible de frein devenu perméable. L’entretien des freins à disque est également un peu plus coûteux. Il faut en effet tôt ou tard remplacer les disques de frein en plus des plaquettes de frein. Mais les avantages l’emportent sans aucun doute sur les inconvénients. Si bien que le frein à disque est aujourd’hui un équipement standard.
