Freins et direction/Freins Comment ils fontionnent

Freins - Comment ils fonctionnent

Cette fois, nous allons voir comment les freins font ce qu’ils font et comment les améliorer.

Sans aucun doute, le point le plus important à régler au départ est ce qui fait que les freins font leur travail: la FRICTION. Le seul but de la configuration des freins sur tout véhicule est de convertir l'énergie cinétique en énergie thermique. En anglais, c’est un mouvement de chaleur - friction. Le mouvement du disque / tambour sur la surface du tampon / chaussure produit une quantité prodigieuse de chaleur. Le contact de ces composants et la chaleur générée crée un frottement, ce qui rend le mouvement continu très difficile. Essayez d'appliquer doucement une pression manuelle sur un mandrin de perçage lorsqu'il ralentit. En plus d'accélérer le processus de ralentissement, vous remarquerez que votre main devient considérablement plus chaude - friction. Une chaleur excessive peut être contre-productive. Les températures de fonctionnement correctes sont une ligne relativement fine, donc cela doit également être pris en compte.

La quantité de friction développée dépend d'un ensemble de composants, mais se produit finalement à l'extrémité disque / tambour des choses, de sorte que le reste du système et les composants doivent être construits autour de cela. Comme les freins à tambour sont désespérément inefficaces, je vais me concentrer sur les disques - le type de conversion le plus courant. Quiconque passe d'une configuration de frein à disque décente à une batterie pour une raison autre que l'originalité a besoin d'un examen de la tête.

Zone balayée
Il s'agit de la surface totale du disque sur laquelle le tampon fonctionne, donc généralement plus le diamètre du disque est grand, plus la surface du tampon peut être grande, plus le frottement peut être généré. Un peu comme plus une boîte pleine de quelque chose est grande, plus il est difficile de la pousser. Il y a cependant des limites - la taille et le type de roue dicteront ce qui conviendra. En se concentrant sur notre situation Mini, nos alternatives sont :

* le disque de 7,5 "du S / 1275GT (roue de dix pouces),
* le disque de 8,4" de la fin de la 1275GT / toutes les Minis après 1985 avec des roues de 12"
* le disque Metro 8.4" très appliqué (sous forme solide et ventilée).

Voir Freins - Considérations fondamentales pour plus d'informations avec un tableau illustrant toutes les données nécessaires. Plus le diamètre du disque est grand, plus l'effet du bras de réaction est long aussi…

Bras de torsion
De retour à l'école pendant l'une de ces leçons de physique apparemment interminables, on vous a appris que plus un levier que vous utilisez est long avec un point de pivot aussi proche du sujet concerné, plus il est facile de le déplacer. Même chose pour les freins. Plus le diamètre d'un disque est grand, plus l'étrier peut être monté loin, augmentant ainsi la longueur effective du bras de torsion. Les étriers à plusieurs pistons ont généralement leurs centres de pistons montés de manière à écarter davantage cette pointe. Ainsi, pour un diamètre de disque donné, un étrier à deux pistons est moins efficace qu'un étrier à quatre pistons, un étrier à six pistons étant encore meilleur et ainsi de suite. Il y a bien sûr des limites (plus tard). Une image peint mille mots - alors regardez le diagramme pour une comparaison plus visuelle
OK, jusqu'à présent dans les descriptions de la zone balayée et du bras de torsion, j'ai mentionné des limitations. Outre l'ajustement physique, les principales limitations concernent la capacité des freins à surmonter l'adhérence des pneus et vice versa. Le premier a tendance à bloquer les roues, réduisant considérablement l'adhérence du pneu sur le tarmac - réduisant ainsi considérablement le ralentissement. Le second développe une chaleur excessive, s’accumulant à un point où les plaquettes et les disques deviennent inefficaces - autrement connu sous le nom de «fondu». Là encore, le retard est considérablement réduit.

Par conséquent, essayer de mettre un disque de 8,4 pouces dans une roue de dix pouces n’est généralement pas une bonne idée. Les disques de 7,5 pouces sur une voiture à roues de 13 pouces seront également désavantagés. L’adaptation d’un servo n’est pas la solution, car cela tend à amplifier l’un ou l’autre des problèmes. Le servo est purement un instrument pour réduire la pression sur la pédale nécessaire pour actionner les freins. Mais je saute le pistolet sur les «autres composants de frein» ici.

Comme pour toutes les modifications appliquées pour augmenter / améliorer votre Mini, une réflexion approfondie est nécessaire. Tous les autres composants du système doivent être pris en considération et s’ils fonctionnent correctement. Je n'ai pas l'intention de couvrir ici l'entretien complet du système de freinage - il suffit de dire que les performances maximales ne seront atteintes que par des pièces correctement entretenues et fonctionnant correctement.

Entrée du pilote
Une partie très nécessaire du système, car c'est lui / elle qui déclenche les événements de freinage. L'application d'un pied sur la pédale est le début du processus de ralentissement. Ce composant est très variable, et parfois chaque véhicule en voit un certain nombre. Peu importe, le seul facteur primordial ici est la quantité d'épinards consommée par chacun par rapport à la quantité d'intrants requise. Le corps humain étant la machine étonnante qu'il est permet à chacun d'avoir une entrée totalement variable indépendante de la somme des autres composants de la Mini, combinant pensée et sensation - c'est-à-dire *je veux ralentir plus vite*, donc la pédale est pressé plus fort. Ce genre de chose.

Le seul contact direct du conducteur avec le système de freinage est la pédale. La pédale a un rapport de levier qui lui est propre, calculé par la différence de longueur de la pédale à l'axe de pivotement, et de là à la goupille fendue du maître-cylindre. Augmenter la longueur entre la pédale et l'axe de pivot donnera plus de débattement de la pédale, mais réduira l'effort nécessaire pour appliquer les freins. La réduire a l'effet inverse. Par conséquent, une augmentation du rapport donne une pédale plus douce avec plus de «sensation», la réduisant au contraire. Changer ce composant particulier est cependant un peu compliqué, et n'est généralement pas nécessaire car il convient à la plupart des combinaisons des autres composants.

Hydraulique
Le maître-cylindre traduit le mouvement de la pédale en mouvement fluide. La taille de l'alésage dicte la quantité de liquide déplacée pour une pression donnée sur la pédale et est directement liée au composant principal du frein - l'étrier. Un diamètre plus grand ou plusieurs pistons auront besoin de plus de déplacement de fluide pour les faire fonctionner correctement. Cela signifie généralement qu'un maître-cylindre de plus grand diamètre est nécessaire pour toute application donnée. Cependant, comme ce composant peut être très coûteux à remplacer, la plupart des gens s'en tiennent au standard. Cela fonctionnera bien, mais cela signifie que sur les étriers à plusieurs pistons, il y a plus de course de pédale que la normale. La bonne nouvelle est qu’un alésage plus petit signifie une pression de ligne plus élevée pour une pression de pédale donnée - moins d’intervention du conducteur pour le même effort de freinage et une meilleure «sensation».

«Ressentir», incidemment, est la sensation de ce que font les freins, et constitue une partie importante de notre processus de réflexion quant à la pression que nous devons appliquer sur la pédale dans une situation donnée.

Pour information, le maître cylindre Mini a un alésage de 0,70”. L'ancienne Cooper 997 avait un alésage de 0,750 "en grande partie à cause de la taille pathétique des disques - beaucoup de pression était nécessaire pour ralentir la voiture mais serait un atout sur une configuration d'étrier à quatre pistons. L'ancienne Austin 1300 avait également un maître-cylindre de 0,750 ”. Cependant, ces deux types sont désespérément rares maintenant. Certaines personnes malavisées ont en fait installé un maître-cylindre d'embrayage à la place du frein, car il a également un alésage de 0,750 ”. C'est EXTRÊMEMENT insensé car il n'a pas de fonction de retour interne, donc pourrait laisser les freins allumés tout le temps une fois appliqués!

Pour les minis de course, il est préférable de passer à un maître-cylindre d'alésage de 0,875 po. Il n'y en a pas un qui ressemble et s'adapte exactement comme le Mini, il nécessite d'aller à un maître-cylindre avec un réservoir de liquide séparé et de fabriquer une tige de poussée appropriée. Pas de problème cependant comme Girling et AP fabriquent un cylindre qui s'adaptera au modèle de goujon, une mini tige de poussée standard peut être facilement modifiée pour convenir, et le réservoir est facilement monté sur la tête en vrac. Et est étonnamment bon marché - moins qu'un nouveau système Mini Split en fait!

Lorsque vous essayez d'obtenir la meilleure taille d'alésage du maître-cylindre pour l'application, vous devez vous rappeler que la quantité de pression hydraulique produite au niveau de la pédale est INVERSEMENT proportionnelle à l'alésage du maître-cylindre. Donc, si vous bloquez les freins trop facilement, vous devez AUGMENTER la taille de l'alésage. Par conséquent, si vous vous tenez sur la pédale, tirez sur le volant et serrez les dents ensemble pour bloquer les freins, un alésage plus petit est à l'ordre du jour.

Mods de disque
L'amélioration des performances du disque lui-même a entraîné trois types de modifications: la ventilation, le rainurage et le perçage.

Les disques ventilés sont devenus à peu près un élément standard sur les voitures modernes car un disque plus efficace en termes de température peut être installé dans une zone plus petite. Cela contredit le principe «plus gros est meilleur», mais la technologie moderne a vu des améliorations dans les matériaux des plaquettes, de sorte que les petites voitures qui sont assez lourdes peuvent avoir de bons freins sans passer par d'énormes roues pour les monter. Le métro par exemple. Un disque ventilé plus petit présente de légers avantages par rapport à un disque solide plus grand dans les effets des enjeux d'inertie.

Les disques à rainurer ont été à peu près mal compris par beaucoup. On pense généralement que les fentes sont là pour améliorer le refroidissement. Ils ne sont pas. Ils sont là pour essuyer la surface du coussin. En fonctionnement, la chaleur crée des débris et des gaz entre les surfaces du disque et du tampon, ce qui réduit leur efficacité. Les fentes effacent cela. Pour être totalement efficaces, ils nécessitent un nettoyage régulier car les débris remplissent les fentes. Maintenant, il est devenu à la mode d'avoir des tas de fentes sur les disques. AP Racing recommande seulement quatre emplacements dans un disque aussi petit que le Mini. Gardez à l'esprit que la zone de friction est nécessaire pour rendre les freins efficaces - de nombreuses rainures réduisent considérablement la surface du disque et donc la zone de friction disponible ...

Le perçage des disques est ouvert au même malentendu que le rainurage. Les mêmes raisons réelles s'appliquent, sauf que les trous sont plus efficaces dans le temps car ils sont plus ou moins autonettoyants. Le seul inconvénient majeur (mis à part le fait de se concentrer sur le nombre de trous - réduction de la surface de friction à nouveau) est que dans les disques de masse insuffisante - de diamètre trop petit ou trop mince - ils ont tendance à se fissurer et à s'effondrer. Je sais que les motos n’ont pas ces problèmes, mais elles sont totalement différentesbonne marmite de poisson! Le disque de 8,4 po peut être percé - mais doit être fait par des experts, pas à la maison dans le hangar - c'est votre vie (et peut-être celle des autres) avec laquelle vous vous amusez.

## Références

1. ↑ source Keith Calver : brakes how they work, traduction