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LE FREINAGE

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1. INTRODUCTION:<br />

2. QUEL EST <strong>LE</strong> RO<strong>LE</strong> D'UN<br />

<strong>FREINAGE</strong>:<br />

3. FREIN A TAMBOUR:<br />

4. FREIN A DISQUE:<br />

B.6<br />

<strong>LE</strong> <strong>FREINAGE</strong><br />

B.6 1. QUEL EST <strong>LE</strong> RO<strong>LE</strong> D'UNE <strong>FREINAGE</strong><br />

QUEL EST <strong>LE</strong> RO<strong>LE</strong> D'UNE <strong>FREINAGE</strong> :<br />

Le système de freinage a comme fonctions :<br />

• De réduire la vitesse de la moto.<br />

• D'arrêter la moto.<br />

• De maintenir la moto à l'arrêt.<br />

Son rôle est de diminuer ou d'annuler le travail<br />

produit par le moteur. Au moment ou il entre en<br />

fonctionnement, il doit absorber et / ou dissiper<br />

l'énergie cinétique du véhicule en mouvement.<br />

Le freinage est constitué de quatre éléments<br />

distincts:<br />

• Un levier ou une pédale, qui<br />

commande "l'ordre" de freiner.<br />

• Un câble, une tige ou une durit qui<br />

transmet "l'ordre"<br />

• Le frein, généralement fixe au cadre de<br />

la moto.<br />

• La partie mobile, généralement fixe à<br />

la roue.<br />

N.B: Il a existé une multitude de type de<br />

freinage, mais nous ne retiendront que ceux<br />

qui restent encore en application sur les motos<br />

actuelles.<br />

Donc nous ne retiendront que le frein à tambour et le frein à disque<br />

B.6 2. HISTORIQUE


HISTORIQUE :<br />

1858: Invention du frein Hydraulique par le Britannique<br />

William Froude.<br />

1868 : Invention du frein à air comprimé par le<br />

Français Joseph Farcot.<br />

Le premier freinage sur un véhicule utilisant un moteur<br />

à pétrole, est apparue en 1899 en utilisant le frein<br />

moteur via l'échappement.<br />

C'est de 1902 que date l'invention du frein à disque,<br />

par Mr.Lanchester en Angleterre.<br />

1904 voit la première application du freinage à air<br />

comprimé sur une voiture.<br />

1954 : Jaguar introduit le frein à disque Dunlop en<br />

course automobile. Qui est lui-même dérivé de<br />

l'aviation.<br />

1965 : Introduction du frein à disque sur les motos de<br />

compétition.<br />

C'est en 1969 que sort le disque en série sur une<br />

moto. Sur la Honda 750 CB.<br />

BMW Introduit en 1986 le système ABS (Anti-Blocking<br />

Système).<br />

B.6 3. <strong>LE</strong> FREIN A TAMBOUR :<br />

<strong>LE</strong> FREIN A TAMBOUR :<br />

1954: Jaguar Type D, Disques<br />

1968: Suzuki TR 500, Tambours<br />

1969: Honda 750 Four, Disque<br />

Couramment utilisé jusque dans les années 1970, le frein à tambour avait sur planté<br />

tous les autres systèmes de freinage.<br />

Si le frein à tambour est encore utilisé de nos jours, c'est grâce notamment à sa<br />

simplicité de fabrication, et au fait que certaines motos n'ont pas l'utilité de freins à<br />

disque. (à l'arrière)<br />

Le frein à tambour est simple de conception.<br />

Il se divise en trois parties distinctes :<br />

• Le Tambour.<br />

• Les mâchoires.<br />

• Le flasque porte mâchoires.<br />

Le Tambour :<br />

• Un cylindre se trouve au centre de la roue. Ouvert<br />

sur un côté.<br />

Harley Davidson XRTT CR:<br />

"Tambour" à l'avant ...<br />

...un disque à l'arrière !


sur un côté.<br />

• La surface interne du tambour constitue la piste de<br />

freinage.<br />

• Etant solidaire de la roue, le tambour tourne avec<br />

elle.<br />

Les mâchoires :<br />

• Les mâchoires sont logées dans le flasque. (E)<br />

• Elles sont recouvertes d'un matériau présentant un<br />

coefficient de friction important.<br />

• C'est l'écartement de celle ci vers le tambour qui<br />

crée, par friction le freinage.<br />

Le flasque porte mâchoire : (E)<br />

• Il vient fermer le tambour.<br />

• Il contient les mâchoires de tambour.<br />

• Il contient le système de commande ; la came (D)<br />

• Les ressorts de rappel (B)<br />

• Le pilote actionne le levier de frein, pédale ou levier.<br />

• Son action crée un "pivot" en basculant la commande de came (K).<br />

• La commande de came (K) est fixée sur la came (I).<br />

• La came (I), écarte les mâchoires (H).<br />

• Les mâchoires entre alors en contact avec la piste du tambour (G).<br />

• La friction de (G) contre (H) ralentit la roue.<br />

Un frein à tambour n'est efficace que jusqu'au alentour de 100 km/h<br />

Au dela il montre vite ses faiblesses.<br />

Il peut au dela de cette vitesse générer une chauffe qui peut aller<br />

jusqu'a 700°C à certain endroit.<br />

Cette surchauffe peut même créer une ovalisation de la piste du<br />

tambour.<br />

B.6 4. <strong>LE</strong> FREIN A DISQUE :<br />

N.B :<br />

Sur certains freins à tambours on peut<br />

retrouver deux cames. (G)<br />

Longtemps utilisé par toute la production<br />

moto, le frein à tambour a lui aussi été sur<br />

planté par une système encore plus<br />

efficace: Le frein à disque.<br />

On le retrouve encore dans la production<br />

actuelle.<br />

Le frein à tambour est principalement<br />

utilisé pour freiner l'arrière sur:<br />

- Les faibles cylindrées<br />

- Les customs<br />

- Les basiques<br />

- Les scooters (Avant & Arrière)<br />

1949: VINCENT-HRD Black Shadow<br />

1954: BMW Rennsport


<strong>LE</strong> FREIN A DISQUE :<br />

Le frein à disque est dérivé de<br />

l'aéronautique. Il à été utilisé pour la<br />

première fois par Jaguar en<br />

compétition automobile, puis<br />

rapidement par d'autres<br />

constructeurs automobiles sur des<br />

modèles de série.<br />

Dans le milieu années soixante, on à<br />

vu quelques motos de compétition<br />

se doter de ce type de freinage.<br />

Il a fallut attendre les la toute fin des<br />

années soixante pour que son<br />

principe soit appliqué à la moto de<br />

série.<br />

Honda fut le premier constructeur à<br />

monter ce système sur une moto en<br />

série, le 750 Four, mais les résultats<br />

n'était convaincant, les meilleurs<br />

freins à tambour du moment étaient<br />

largement plus puissants.<br />

Mais comme tout nouveau principe,<br />

il ne demandait qu'à être amélioré…<br />

En très peu de temps il a sur planté<br />

le " tambour " pour imposer sa<br />

domination.<br />

Le frein à disque est relativement<br />

simple de conception.<br />

Il se divise en quatre parties<br />

distinctes :<br />

• Le maître cylindre. (A,B & C)<br />

• La durit et le liquide de frein<br />

(D)<br />

• L'étrier. (E)<br />

• Le disque. (F)<br />

Ici on represente le freinage fixé sur<br />

la fourche d'une moto. (Vue avant en<br />

coupe)<br />

Tube plongeur (G), Foureau de<br />

fourche (H), Jante (I), Pneu (J).<br />

N.B: Le frein à disque sur monté sur<br />

une roue arrière fonctionne de la<br />

même façon.


même façon.<br />

Le maître cylindre :<br />

• La poignée ou la pédale de<br />

frein. (C)<br />

• Le maître cylindre,<br />

comprenant l'ensemble<br />

piston et le ressort. (B)<br />

• Le bocal d'expansion. (A)<br />

La durit :<br />

• La durit (D)<br />

• Le liquide de frein.<br />

• Les raccords (Banjos).<br />

L'étrier de frein :<br />

• Un étrier en forme de "U" fixé<br />

sur la moto. (Flottant ou non)<br />

(E)<br />

• Les plaquettes.<br />

Le disque :<br />

• Le disque (F) est fixé à la<br />

roue. (I)<br />

• La section réservée au<br />

freinage se nomme la piste.<br />

FONCTIONNEMENT DU FREIN A<br />

DISQUE :<br />

• Le pilote actionne le levier de<br />

frein. (A)<br />

• Le levier de frein pousse le<br />

piston à l'intérieur du maître<br />

cylindre.<br />

• Le piston pousse le liquide<br />

de frein, qui circule dans la<br />

durit (D).<br />

• Le liquide de frein pousse<br />

le(s) piston(s) dans l'étrier.<br />

(E)<br />

• Les pistons de l'étrier écrase<br />

les plaquettes sur le disque<br />

(F)<br />

•<br />

Toutes ces pièces ont, depuis, subit<br />

une nette évolution.<br />

B.6 4.1 <strong>LE</strong> MAITRE CYLINDRE :<br />

AV: Freinage double disques. Etrier 4 pistons.<br />

AR: Freinage simple disque. Etrier 2 pistons.<br />

(Yamaha YZF 600 Thunder Cat)


B.6 4.2 LA DURIT :<br />

LA DURIT :<br />

<strong>LE</strong> MAITRE CYLINDRE :<br />

Conçu comme une pompe, il génère une pression,<br />

sous l'action du pilote, qui poussera le liquide de frein<br />

vers le ou les étriers.<br />

Il est constitué:<br />

• D'une poigné ou une pédale :<br />

Son rôle est de pousser le piston du maître<br />

cylindre.<br />

• Un maître cylindre :<br />

Il contient un piston, qui sous la pression<br />

pousse le liquide de frein vers l'étrier, à travers<br />

les durits.<br />

• D'un bocal d'expension :<br />

Il permet de compenser dans le maître cylindre,<br />

le liquide de frein qui à été "poussé" par le<br />

piston, et inversement quand on relâche les<br />

freins, le liquide retourne dans le bocal.<br />

Un système de frein hydraulique doit être parfaitement hermétique. Il ne doit pas<br />

contenir une seul bulle d'air ou posséder la moindre fuite, sinon son efficacité est<br />

grandement remise en cause.<br />

La durit sert à relier le maître cylindre de frein avec le(s) étrier(s).<br />

Le circuit hydraulique est constitué:<br />

• De durit(s):<br />

Ou circule le liquide de frein.<br />

(Durit: Du nom de son<br />

inventeur.)<br />

• De raccords:<br />

Qui permettent de relier les<br />

durits au maître cylindre ou a<br />

l'étrier.<br />

• Du liquide de frein:<br />

Génère une pression sur les<br />

pistons dans l'étrier.<br />

• Un répartiteur:<br />

Si une moto à deux disques<br />

de frein, elle peut avoir un<br />

répartiteur qui sépare le<br />

liquide dans deux autre


durits.<br />

Les durits sont généralement en<br />

caoutchouc épais.<br />

Sur certaines moto haut de gamme,<br />

les durits en caoutchoucs on étés<br />

remplacées par des durits en nylon<br />

recouvert d'acier tressé. (On les<br />

appels, à tord, des durits type<br />

aviation.)<br />

Si on utilise du liquide de frein plutôt<br />

que de l'eau, c'est parce qu'au<br />

moment du freinage, l'ensemble<br />

plaquettes, étriers et disques chauffe<br />

énormément. Si on utilisait de l'eau,<br />

elle se transformerait en vapeur à<br />

chaque freinage!<br />

L'eau bout à 100°C, alors que le<br />

liquide de frein à son point<br />

d'ébullition entre 205° et 260°C.<br />

(Selon qu'il est DOT 3, 4, 5)<br />

N.B: Comme tous les liquides le<br />

liquide de frein est incompressible.<br />

B.6 4.3 L'ETRIER :<br />

B.6 4.4 <strong>LE</strong> DISQUE :<br />

L'ETRIER :<br />

Conçu comme une pince, il<br />

chevauche la piste de frein du<br />

disque.<br />

L'étrier de frein est constitué:<br />

• De l'étrier:<br />

Il fonctionne comme une<br />

pince qui se positionne de<br />

part et d'autre du disque.<br />

• Des pistons:<br />

Ils sont logés à l'intérieur de<br />

l'étrier. Sous la pression du<br />

liquide de frein ils écrasent<br />

les plaquettes.<br />

• Les plaquettes:<br />

Elles sont poussé par les<br />

pistons sur la surface de<br />

frein du disque (La piste de<br />

freinage)<br />

Le nombre de pistons sur un étrier<br />

varie de 1 à 8.


<strong>LE</strong> DISQUE :<br />

Le disque de frein est une pièce<br />

circulaire, solidaire de la roue. Il<br />

tourne à la même vitesse que la<br />

roue.<br />

A la différence du frein à tambour, le<br />

frein à disque est ventilé<br />

naturellement, ce qui<br />

Elle est composé de deux parties<br />

distinctes.<br />

La frette (la fixation au disque) et la<br />

piste.<br />

Quand on actionne les freins, les<br />

pistons de l'étrier écrasent les<br />

plaquettes, qui serrent le disque.<br />

C'est la piste de freinage qui sert de<br />

contact avec la garniture des<br />

plaquettes.<br />

<strong>LE</strong>S MATERIAUX :<br />

Si la majeure partie des disques de<br />

moto sont en acier ou en acier<br />

inoxydable, on a longtemps utilisé<br />

des disques en fonte. Qui malgré le<br />

faite que la fonte rouille, elle<br />

présente de grande qualité au<br />

freinage.<br />

Le carbone, matériaux ultime en<br />

matière de freinage, présente<br />

d'énorme qualité de friction, mais<br />

malheureusement pour être efficace<br />

il doit impérativement être porté à<br />

une température élevée. Son<br />

utilisation de manière urbaine ne<br />

présente pas vraiment d'intérêt.<br />

<strong>LE</strong> DISQUE FIXE :<br />

C'est le premier type de disque à<br />

être apparue. La frette et la piste<br />

sont solidaire.<br />

Le disque fixe est le disque qui coûte<br />

moins cher à produire. Il fonctionne<br />

Disque en fonte.<br />

Disque fixe.<br />

Disque semi-flottant.<br />

Disque flottant.


moins cher à produire. Il fonctionne<br />

très bien quand il est de faible<br />

diamètre. Et si on ne le sollicite pas<br />

à des températures élevées, il reste<br />

très efficace.<br />

Ses limites sont très rapidement<br />

atteintes si on l'utilise d'une manière<br />

sportive. En effet sa faible capacité à<br />

la dilatation ainsi que sa petite taille<br />

n'autorise pas une utilisation<br />

intensive.<br />

<strong>LE</strong> DISQUE SEMI-FLOTTANT :<br />

Le disque semi-flottant est apparu<br />

comme une évolution du disque fixe.<br />

La piste est fixée à la frette par des "<br />

douilles " qui laissent à la piste une<br />

certaine liberté. Ce qui permet<br />

d'éloigner les risques de déformation<br />

due à un freinage excessif.<br />

<strong>LE</strong> DISQUE FLOTANT :<br />

A la différence du disque semiflottant,<br />

qui n'a le droit que un<br />

mouvement axial. Le disque flottant<br />

lui a une possibilité de mouvement<br />

radial.<br />

La moto de série actuelle utilise de<br />

plus en plus des disques flottant.<br />

N.B:<br />

Les trous a la surface des disques<br />

servent surtout a " accrocher " les<br />

plaquettes au moment du freinage.<br />

Ils aident aussi a l'évacuation de<br />

l'eau.<br />

Disque en carbone, semi-flottant.

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