Tout savoir sur les systèmes de freinage hydraulique

Lorsque nous freinons, nous ne pensons généralement pas à la chaîne de mécanismes qui s’activent pour arrêter le véhicule. Qu’est-ce qui se passe vraiment dans le système de freinage hydraulique ? Pour faire court, la pédale de frein déplace le liquide hydraulique comme un échafaudage flexible entre le conducteur et les étriers de frein. La réponse longue est plus complexe, alors attachez votre ceinture : les choses vont devenir techniques.

Lorsque la pédale de frein est enfoncée, elle actionne un bras relié à une pièce appelée le maître-cylindre. Ce maître-cylindre contrôle la pression hydraulique dans l’ensemble du système de freinage. Entre la pédale de frein et le cylindre hydraulique, l’énergie mécanique est convertie en énergie hydraulique.

Par leur conception, les systèmes hydrauliques sont considérés comme des circuits fermés : aucun liquide ne s’échappe et aucun n’y entre. Sauf en cas de fuite, bien sûr. Dans le cas contraire, le liquide hydraulique ne se comprime pas ; il transmet plutôt l’énergie en déplaçant le liquide de frein sous pression. C’est ainsi que les freins fonctionnent comme un échafaudage flexible, comme nous l’avons mentionné plus haut : au lieu d’utiliser une tige en bois ou en métal pour appliquer une pression sur les freins, le liquide est déplacé à travers un ensemble de conduites installées sur toute la voiture. Ces conduites sont appelées conduites de frein et servent de canaux au liquide hydraulique.

Une fois la pédale de frein enfoncée, le liquide de frein circule dans les conduites de frein et pénètre dans les étriers et les cylindres de roue, où il alimente les pistons et les actionne. Lorsque les pistons de l’étrier de frein ou du cylindre de roue se déplacent, ils poussent les plaquettes et les mâchoires de frein. Celles-ci entrent alors en contact avec les disques ou les tambours de frein, qui tournent à la vitesse des roues et des pneus au moment du freinage. Ce contact crée une friction qui permet de ralentir le véhicule.

Les freins hydrauliques ont été brevetés pour la première fois vers 1917 et sont devenus la norme pour les systèmes de freinage depuis lors. Dans leur forme la plus simple, un circuit hydraulique unique allant du maître-cylindre aux roues fournissait une pression régulée uniquement par la pression exercée par le pied du conducteur. Ces premiers systèmes ne comportaient aucune des dispositions de sécurité présentes dans les voitures particulières modernes et pouvaient s’avérer particulièrement dangereux, car la défaillance d’un composant ou d’une conduite de frein entraînait une perte totale de freinage.

De nos jours, les systèmes automatisés de la plupart des véhicules gèrent le freinage en cas d’urgence. Les systèmes à répartition diagonale (également appelés systèmes à double diagonale) sont devenus obligatoires en 1976 et imposent au maître-cylindre de répartir la pression hydraulique afin que le véhicule puisse toujours s’arrêter même en cas de défaillance hydraulique. Dans un système à double diagonale, la roue avant droite et la roue arrière gauche sont généralement contrôlées par un circuit hydraulique, tandis que la roue avant gauche et la roue arrière droite sont contrôlées par l’autre. Avec un système à double diagonale, la défaillance d’un circuit permet toujours d’arrêter le véhicule, bien qu’avec une puissance de freinage réduite.

Les freins hydrauliques confèrent aux véhicules particuliers actuels une puissance de freinage exceptionnelle, mais il est essentiel d’entretenir le système en remplaçant régulièrement le liquide de frein afin de conserver un point d’ébullition élevé et d’éviter la formation de rouille interne, de dépôts et de corrosion. Remplacer le liquide de frein tous les deux ans est une bonne règle générale pour prévenir les problèmes. Le liquide de frein à base de minéraux absorbe l’humidité atmosphérique au fil du temps et, à mesure qu’il se sature d’eau, son point d’ébullition diminue considérablement. Comme le frottement des freins génère de la chaleur, un liquide de frein ayant une teneur élevée en eau peut bouillir à l’intérieur des étriers et des cylindres de roue, créant des poches d’air susceptibles de compromettre l’efficacité du freinage.

En plus des dangers posés par l’ébullition du liquide, l’humidité présente dans le liquide de frein peut provoquer la rouille et rendre les conduites de frein en acier poreuses, ce qui les rend susceptibles de fuir ou de céder. Cela peut également se produire à l’intérieur des étriers et des cylindres de roue. L’une des exigences fondamentales de tout système de freinage hydraulique est d’utiliser un liquide de frein propre et sec !

Notre dernière réflexion sur les exigences hydrauliques du système de freinage porte sur l’intégrité des conduites et des flexibles de frein. Les conduites et les flexibles de frein doivent supporter des milliers de cycles de pression hydraulique, l’exposition à l’environnement ainsi que les contraintes et les tensions générales liées aux flexions pendant le fonctionnement. Les flexibles de frein relient les conduites rigides aux étriers de frein et au différentiel dans les véhicules à propulsion arrière. Ils doivent se plier lorsque la suspension bouge et sont soumis à l’usure causée par les contraintes exercées sur les points de raccordement, aux rayons ultraviolets atmosphériques et à l’ozone. La décomposition interne au fil du temps est également un facteur important dans la composition des flexibles de frein.

Les conduites de frein relient les différents composants du système de freinage et sont dotées d’extrémités de tubes évasées et d’écrous de tube qui fixent les conduites rigides aux composants. Chaque partie de la conduite de frein doit pouvoir résister à des milliers de livres de force sous pression. Les conduites rigides d’origine sont généralement fabriquées à partir de tubes en acier doux plaqués ou revêtus. Malheureusement, ces tubes rouillent en raison de l’exposition au sel de route, à l’humidité et aux débris qui s’y accumulent ou s’y déposent au fil du temps. Les tubes en acier d’origine fragilisés par la rouille peuvent céder de manière catastrophique et inattendue ; assurez-vous donc de vérifier souvent vos conduites de frein ! Vous pouvez en savoir davantage sur la façon de le faire dans notre article sur l’entretien des conduites de frein. Chez 4LTL, nous proposons une variété de tubes spécialement conçus pour résister à toutes les conditions auxquelles les conduites de frein sont exposées : les tubes de conduite de frein en cuivre-nickel. Ils sont malléables et ductiles, mais aussi résistants et à l’épreuve de la rouille. 4LTL les recommande comme la meilleure option pour l’installation de conduites de frein. Vous pouvez en savoir davantage ici !

4LTL est fier de faire partie du marché de l’après-vente automobile, et nous espérons que ces informations vous ont aidé à comprendre les subtilités du système de conduites de frein de votre véhicule.

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Bonne chance pour votre prochain projet,

L’équipe 4LTL