Freins et direction/Freins considérations fondementales

Freins - Considérations fondamentales

Lorsqu'ils cherchent à augmenter les performances de leurs voitures, la plupart des gens se tournent immédiatement vers la prise en compte d'une puissance moteur plus élevée. En raison de cette pré-occupation, les freins ont tendance à glisser dans la liste des priorités d'amélioration. Cependant, ils sont beaucoup plus importants - être capable d’accélérer à vitesse de distorsion vers l’hyperespace en un clin d’œil est très bien, mais désastreux si vous ne pouvez pas vous arrêter. Vous ferez un très grand trou dans le décor, et éventuellement vous finirez par porter un pardessus en bois.

Le tri du système de freinage peut aider à rendre la voiture plus rapide, car vous serez en mesure de le faire avec plus de confiance, maximisant ainsi la vitesse dans n'importe quelle situation donnée. Étant l’une de ces «sciences» utilisées dans l’industrie automobile, j’espère éclairer le sujet, car c’est une autre de celles où de nombreuses questions de personnes confuses et trompeuses obstruent mon tableau de courrier électronique.

L'avènement du métro et les freins utilisés sur celui-ci ont engendré beaucoup d'activité dans ce sens. On a vite découvert qu'ils pouvaient être appliqués à une Mini assez facilement, et les derniers ventilés ont ouvert une nouvelle zone à exploiter. La chose étrange que j’ai conclue à ce sujet, après toutes les questions qui m’ont été posées à leur sujet, est qu’une plus grande partie de ceux qui essaient de les appliquer à leurs minis respectifs le font plus pour des «points de pose» que pour des améliorations. Je reçois également un grand nombre de demandes de coureurs de tous types. En ajoutant ces éléments à l'équation ci-dessus, il semble y avoir un certain nombre de points non compris concernant les freins et le dimensionnement.

Il semblerait que l'adage «grand est beau» puisse être appliqué aussi facilement à ce sujet - la plupart des gens sont déterminés à installer les plus gros bouchons qu'ils peuvent sur leur fidèle destrier - comme beaucoup d'autres. Pas tout à fait une mauvaise chose, mais pas nécessairement la voie à suivre non plus. Il existe un phénomène tel qu'une puissance de freinage excessive. Le fonctionnement exact des freins - friction et couple - est étroitement lié aux types de disques et de plaquettes, décrit dans l'article «Freins - comment ils fonctionnent». Ici, je veux examiner les points les plus fondamentaux.

Sur la Mini, un certain ensemble de données est fixe car c'est tout ce que nous pouvons utiliser - sans dépenser absolument des sommes d'argent. La taille de roue sensible maximale que nous pouvons utiliser est de treize pouces. Même dans ce cas, les dimensions internes de la jante peuvent être limitatives. La plupart des Minis modernes utilisent désormais les roues de douze pouces de série, bien qu’un changement de roues en alliage de douze pouces avec des pneus plus larges soit presque «de riguer», alors le type de roue classique de dix pouces. Cela nous laisse avec une sélection de configurations de freins à disque relativement bon marché et disponibles à prendre en compte, ignorant la configuration du frein à tambour, car elles ne sont pas une option judicieuse pour les amateurs de performances - étant à peine adéquates lorsqu'elles sont bien entretenues de série. Min!

Je vais ignorer en grande partie les anciens freins Cooper de 7 pouces de diamètre, car ils sont désespérément inadéquats. Ce n’est pas tant le diamètre qui a gâché le design, mais une combinaison d’épaisseur de disque, d’étrier et de patin. Nous avons donc le type S / 1275GT de 7,5 po de diamètre, le type plus tard GT et post 1985 Mini de 8,4 po de diamètre, et les modèles Metro de 8,4 po de diamètre - disponibles en version pleine ou ventilée. Consultez le tableau pour une comparaison condensée de ce qui précède.

Les chiffres ci-dessus pour les étriers à 4 pistons sont les mêmes pour les étriers de type alliage actuels disponibles chez Mini Spares. Les chiffres ont également été calculés avec la taille d'alésage du maître-cylindre de montage standard, car c'est une autre caractéristique qui peut influencer les performances des freins.

Cela démontre clairement le syndrome du «plus gros est meilleur» - à mesure que le diamètre du disque augmente, les données importantes augmentent également. Il est intéressant de noter que le pied à coulisse à 4 pistons ne développe pas beaucoup plus de pression que celui à 2 pots, et que le tampon et les zones balayées sont similaires. Alors pourquoi s'embêter?

Stabilité du coussin. Cette petite déclaration englobe tout, de la pression plus uniforme et légèrement accrue à l'usure uniforme des coussinets. L'action du disque sur le patin crée deux plans d'usure différents: les forces de rotation et le différentiel de vitesse du bord intérieur au bord extérieur. Ceux-ci portent le coussinet de haut en bas et de l'extérieur vers l'intérieur. Il en résulte que toute la surface du pad n'est pas utilisée au maximum. L'étrier normal à deux pistons a très peu de contrôle sur ceux-ci, l'utilisation de plus de pistons d'étrier pour une plaquette de taille similaire contrôlera bien mieux l'attitude de la plaquette, donnant une meilleure zone de contact, égalisant le taux d'usure, améliorant l'efficacité et l'efficacité des freins.

L'utilisation de plusieurs pistons permet de déplacer légèrement l'axe du piston vers l'extérieur, améliorant ainsi l'efficacité des freins en allongeant le bras de réaction (voir «Freins - Comment ils fonctionnent»). Ce principe peut également être utilisé pour optimiser le freinage pour toute taille de disque donnée sans devoir passer à une configuration de frein plus grande. L'avantage ici est de réduire le poids non suspendu, car les configurations de freinage plus importantes sont invariablement plus lourdes - à moins que de grosses sommes ne soient investies dans un ensemble complet AP Racing. Correctement conçu et appliqué, un étrier à plusieurs pistons sur un disque de 7,5 "sera au moins aussi efficace qu'un à deux pistons sur un disque de 8,4", mais généralement supérieur.

Poids non suspendu. Ce point doit être sérieusement pris en compte lors du changement de freins à disque, car il a un effet direct sur les performances de l'amortisseur. L'amortisseur est là pour contrôler l'action de l'ensemble de la roue, des écrous de roue aux bras de suspension. Je dirais que tous les amortisseurs produits comme des articles après marché (Koni, Spax, etc.) basent leurs taux d'amortissement sur l'ancien poids de l'ensemble roue de dix pouces / disque de 7,5 pouces. Cela signifie qu'ils ne sont pas vraiment correctement équipés pour faire face à l'augmentation de poids qui leur est imposée lorsque les assemblages de disques standard sont modifiés pour, par exemple, le kit Metro à quatre pistons ventilés. L'augmentation de poids est immense. L'étrier à lui seul est 25% plus lourd, sans parler du disque ventilé - consultez le tableau ci-dessous! Ce scénario est bien pire lorsque les amortisseurs standard sont conservés. Lorsqu'il est utilisé en compétition, l'effet est accentué par des vitesses de roue élevées en cas de bosses. Pensez sérieusement à cela, les standards ne sont tout simplement pas à la hauteur.

COMPARAISON DU POIDS DE L'ÉTRIER
 Etrier Metro |  | 4 | 3,48kg

Inertie. Encore une fois, lié au poids. Le disque plus gros et plus lourd nécessite plus de puissance pour l'accélérer. Une fois en vitesse, il a un effet volant / gyroscopique. L'effet volant signifie qu'il faut un peu de ralentissement, ce qui oblige la voiture à pousser plus lors du freinage. Ses tendances gyroscopiques résistent au changement de direction, ont donc un effet important sur la direction, rendant les virages plus lents, favorisant le sous-virage en contribuant davantage à l'effet de poussée

Température. Les freins fonctionnent par friction. Leur efficacité dépend du fait qu'ils atteignent certains niveaux de température. Les disques ventilés Metro ont été conçus pour une voiture beaucoup plus lourde qu'une Mini, et il est donc peu probable qu'ils atteignent des températures de fonctionnement optimales lorsqu'ils sont utilisés sur une voiture à moins que certaines mesures ne soient prises. Les freins trop froids sont pires que ceux fonctionnant un peu sur le côté chaud, car les plaquettes ont tendance à s'agripper lorsqu'elles sont froides, ce qui provoque le blocage de la roue. Encastrer un disque ventilé coupé et les pièces associées dans une roue de 10 pouces peut provoquer une surchauffe car la chaleur ne peut pas s'échapper. Cette chaleur peut également causer des problèmes dans d'autres domaines - comme les roulements de roue, les joints homocinétiques et les guêtres. Après tout, il faut que ça aille quelque part! Pourtant, ils ne deviennent peut-être pas assez chauds. Ensuite, il y a le poids non suspendu et les effets d'inertie à ajouter - est-ce que tout cela en vaut la peine, ou y a-t-il une meilleure solution? Par exemple, il suffit de monter un bon étrier à quatre pistons en alliage à la place du disque de 7,5 pouces avec des plaquettes appropriées.

Comment sélectionnez-vous ce dont vous avez besoin? Difficile de donner une liste exacte des applications, car beaucoup veulent la plus grande configuration du disque pour la valeur de pose plus que l'efficacité. La disponibilité a aussi beaucoup à voir avec cela, comme le jeu de disques le moins cher est celui que vous avez. Voici quelques éléments à considérer autres que ceux ci-dessus.

L'application correcte d'un étrier à quatre pistons sur un disque de 7,5 pouces améliorera l'effet du bras de couple et le contrôle des patins, donc l'efficacité du freinage lorsqu'il est utilisé en conjonction avec une roue de dix, ou peut-être douze pouces. Cependant, le montage de roues de 13 pouces inversera l'effet. L'action du couple du diamètre de la roue combinée à la plus grande zone d'empreinte du pneu sera beaucoup plus grande et surmontera les freins dans une certaine mesure. À l'inverse, l'utilisation du disque de 8,4 pouces de diamètre complet avec une roue de dix pouces équipée de pneus 145/70/10 peut créer un freinage trop important, provoquant un blocage prématuré des roues. Le ralentissement n'est assuré que lorsque le pneu adhère à la route, dès que la roue se bloque, l'adhérence est perdue et le ralentissement diminue rapidement.

Si la voiture est utilisée en compétition, quelle utilisation voient les freins? Sur une voiture de montée ou de sprint, l'accélération et la maniabilité sont primordiales. Une utilisation minimale des freins entraîne de basses températures. Est-il vraiment nécessaire d'utiliser les gros disques ventilés lourds par rapport aux plus petits et plus légers de 7,5 pouces? Quelles roues utilisez-vous? Pour les courses sur circuit où les vitesses sont très élevées et où des pneus slicks chauds / collants sont utilisés, les petits disques vont-ils faire face? L'adhérence du pneu les surmontera presque certainement. Le plus gros est probablement le meilleur ici, mais assurez-vous d'obtenir un bon équilibre entre la taille et le poids.

Si vous ne savez pas dans quelle direction vous devriez aller, posez des questions. Parlez à des experts pour obtenir des conseils, regardez ce que la concurrence utilise - en particulier les chefs de classe. Juste pour illustrer, il y a quelques années, les disques ventilés coupés avec d'énormes étriers AP sont devenus à la mode dans une formule particulière. Un peu plus tard, les leaders se reconvertissaient en disques pleins et en étriers à quatre pistons plus petits, car ceux-ci donnaient un résultat global supérieur. Vous ne dépensez pas environ 600 £ pour freins à disque pour les échanger contre une valeur de 300 £ juste pour le plaisir! Comme pour tout ce qui concerne l’automobile, l’honnêteté est la clé de voûte. Soyez totalement honnête dans votre approche - cela rapportera des dividendes.

## Références

1. ↑ source Keith Calver : brakes-fundamental-considerations, traduction