Demandez-vous plus à vos freins qu’avant?

Avant de décider que les freins d'usine sont inadéquats, déterminer si leur charge de travail a réellement augmenté.

La vitesse est l'une des variables les plus importantes. Pendant le freinage, l’énergie cinétique du véhicule doit être supprimée, une grande partie apparaissant finalement sous forme de chaleur dans les freins à friction.

Parce que la vitesse est au carré, la vitesse a un effet beaucoup plus important sur l'énergie cinétique que le même pourcentage de variation de masse. UN 1,600 kg le véhicule a environ 617 kJ d'énergie cinétique de translation à 100 km/h et environ 2.47 MJ à 200 km/h. Dans des conditions par ailleurs équivalentes, le doublement de la vitesse donne au véhicule quatre fois l'énergie cinétique de translation.^[1]

Les calculs réels de l'énergie de freinage peuvent également tenir compte des composants en rotation, traînée aérodynamique, pertes de transmission et vitesse finale de l'événement de freinage, mais la relation vitesse-carré reste fondamentale.

La fréquence modifie la charge de travail différemment. Un arrêt brutal peut s’asseoir confortablement dans les limites des capacités du système. Répétez des arrêts similaires avec peu de temps de récupération et le prochain événement de freinage commence pendant que le rotor, Le pad et le matériel environnant transportent toujours la chaleur du précédent.

La masse des véhicules augmente directement la demande. Si la masse en mouvement augmente de 10% alors que le stop reste par ailleurs comparable, le terme d'énergie cinétique de translation augmente également d'environ 10%.

Les changements de pneus nécessitent plus de soins. Une roue plus grande ne crée pas automatiquement plus d'adhérence. Un pneu qui augmente réellement la traction disponible peut permettre au véhicule de transmettre plus de force de freinage avant d'atteindre la limite pneu-route., rendant la capacité de couple de freinage plus pertinente qu'elle ne l'était auparavant.

Aucun de ces changements ne signifie automatiquement « acheter un BBK ». Ils établissent seulement que les freins pourraient maintenant faire plus de travail. La question suivante est de savoir ce qui atteint sa limite en premier.

Qu'est-ce qui limite réellement vos freins?

Un « mauvais freinage » n’est pas un simple diagnostic. Des symptômes similaires peuvent provenir de causes très différentes.

Les fondus à arrêts répétés peuvent provenir de différentes limites

Supposons que les deux premiers jeux lourds soient forts mais que le cinquième soit clairement plus faible..

Quelque chose a perdu sa marge thermique, mais ce symptôme à lui seul ne vous dit pas si le composant limitant est le pad, le fluide ou le système dans son ensemble.

Si la pédale reste relativement ferme alors que la force de freinage diminue, le matériau de friction peut s'être déplacé en dehors de sa plage de température prévue. Férodo Racing, Par exemple, publie des plages optimales de 0–500°C pour DS2500, 200–750°C pour DS1.11 et 300–850°C pour DS3.12.^[2]

Ces chiffres s'appliquent à ces composés spécifiques. Leur intérêt ici est de montrer pourquoi il n’existe pas de « température d’évanouissement » universelle pour les plaquettes de frein.

Si la pédale devient molle à mesure que les températures augmentent, le fluide mérite attention. Aux États-Unis. FMVSS 116, POINT 4 Le liquide de frein doit atteindre un point d'ébullition minimum à l'équilibre sec de reflux de 230°C (446°F) et un point d'ébullition minimum de reflux à l'équilibre humide de 155°C (311°F).^[3]

Un fluide proche de sa plage d'ébullition peut former de la vapeur compressible et modifier le comportement de la pédale même lorsque le rotor et l'étrier restent mécaniquement sains..

Un problème thermique au niveau du système est encore différent. Si le tampon et le liquide restent dans leurs plages d'utilisation mais que des arrêts répétés continuent de faire monter la température du rotor., le système de freinage peut absorber la chaleur plus rapidement qu'il ne peut la gérer tout au long de ce cycle de service.

Les vibrations des freins ne sont pas automatiquement un « rotor déformé »

Les pulsations de la pédale ou les saccades du volant ne justifient pas non plus la nécessité de freins plus puissants..

Variation de l'épaisseur du disque (TVN) est une cause reconnue de tremblement des freins, mais le diagnostic doit également prendre en compte le faux-rond du rotor, contamination du moyeu, problèmes d'installation et jeu des roulements de roue.^[4]

Delphi donne une illustration utile de la sensibilité impliquée: contamination d'environ 0.05 mm entre le moyeu et le disque peut produire plus de 0.1 mm de faux-rond axial à la surface de freinage.^[4]

Un rotor plus grand ne corrigera pas une face de moyeu sale ou une erreur de montage.

Un gros kit de freins changera-t-il ce qui vous limite?

Un BBK modifie plusieurs variables physiques, mais une capacité supplémentaire n'est utile que lorsque l'une de ces variables contraint déjà le véhicule.

Brembo décrit le couple des freins à disque comme dépendant de rayon effectif du rotor, force de serrage de l'étrier et coefficient de frottement. Augmenter le rayon effectif tout en maintenant les autres variables constantes augmente le couple de freinage.^[5]

La zone du piston de l'étrier affecte les exigences en matière de force hydraulique et de volume de fluide, il doit donc être pris en compte en même temps que le dimensionnement du maître-cylindre et l'équilibre des freins. Le nombre de pistons à lui seul ne détermine pas la force de serrage.

La conception du rotor répond à la capacité thermique. Une masse de rotor plus importante peut permettre au disque d'absorber plus d'énergie pour une augmentation de température donnée., tandis que la ventilation et le flux d'air influencent l'efficacité avec laquelle la chaleur stockée quitte le rotor..

Pour les freinages répétés, l'idée utile est simple: si le prochain arrêt brutal arrive avant que le système n'ait suffisamment récupéré du précédent, les températures continuent de monter. Suivre les sessions, les descentes en montagne et l'autocross peuvent tous impliquer un freinage brusque, mais leurs exigences thermiques peuvent être très différentes car la vitesse, le temps de répétition et de récupération est différent.

Prenons à nouveau l'exemple des arrêts répétés. Si le tampon a dépassé la plage utile de ce composé particulier, installer un étrier plus grand tout en conservant le même matériau de friction inapproprié laisse la limite réelle inchangée.

Si le tampon et le fluide restent stables alors que la température du rotor continue d'augmenter parce que le système ne peut pas absorber et rejeter la chaleur requise de manière suffisamment efficace, une capacité de rotor et une capacité de refroidissement supplémentaires permettent de résoudre le goulot d'étranglement réel.

De quelle marge de freinage avez-vous réellement besoin?

La marge de freinage est la marge entre la charge de travail que le véhicule crée régulièrement et le point où les performances de freinage utiles commencent à se détériorer..

Considérez une voiture qui ne subit jamais de décoloration, maintient un comportement stable de la pédale et produit déjà suffisamment de couple de freinage pour atteindre la limite de traction disponible du pneu lors d'un arrêt brusque. Un BBK peut encore augmenter considérablement la capacité théorique, mais une grande partie de cette capacité supplémentaire n’a aucun travail à faire pendant l’utilisation réelle de la voiture.

Considérons maintenant un véhicule utilisant des plaquettes appropriées et des, fluide approprié qui développe toujours une température de rotor croissante et une consistance décroissante lors de freinages répétés à haute énergie. Une capacité thermique accrue a un objectif clair.

Diamètre du rotor, le nombre de pistons et l'apparence de l'étrier ne vous indiquent pas dans quelle situation vous vous trouvez.

Une mesure plus utile est la durée pendant laquelle le système peut maintenir le couple et la cohérence requis avant que la condition limite n'apparaisse..

Combien coûte la marge supplémentaire?

Il n’existe pas de prix universel auquel un BBK en vaut la peine.

Le coût varie selon:

• plateforme de véhicule;
• couverture des essieux;
• taille et construction du rotor;
• spécification de l'étrier;
• forme du tampon;
• lignes incluses, supports et matériel.

Les consommables comptent aussi. Certains systèmes utilisent des, formats de patins et de rotors rares ou exclusifs, ce qui peut affecter le coût de remplacement et le choix des pièces. Cela dépend du produit plutôt que d'une propriété universelle de chaque BBK.

Le montage mérite la même approche spécifique au véhicule. Le diamètre de la roue à lui seul ne prouve pas qu'un étrier dégagera le canon et les rayons.

Les fabricants de freins de performance fournissent généralement des modèles de montage physiques ou imprimables pour cette raison.. Essex, Par exemple, précise un 2 mm dégagement minimum pour sa propre procédure de modèle de montage AP Racing by Essex.^[6]

Ce nombre ne doit pas être traité comme une règle d'autorisation BBK à l'échelle de l'industrie.. D'autres fabricants peuvent spécifier des minimums différents, ainsi, l'exigence correcte est toujours celle publiée pour le kit de freins et la combinaison de roues exacts à vérifier..

La compatibilité hydraulique doit également être conçue plutôt que supposée. Zone des pistons, comportement du maître-cylindre, l’équilibre des freins avant-arrière et les systèmes de commande du véhicule influencent tous le comportement du système fini.

L’étrier le plus grand qui s’adapte physiquement n’est pas automatiquement l’étrier le mieux adapté.

Ce qu'un BBK ne résoudra toujours pas

Un BBK ne peut pas créer l'adhérence des pneus, éliminer l'air du système hydraulique, réparer un maître cylindre qui fuit, corriger le faux-rond du moyeu ou fabriquer un composé de plaquettes inadapté et adapté à la plage de température requise.

Un étrier fixe à plusieurs pistons ne garantit pas non plus à lui seul une sensation de pédale idéale..

Une plus grande rigidité structurelle peut réduire la déformation de l'étrier sous des charges de serrage élevées, mais la réponse de la pédale dépend toujours de la surface du piston, dimensionnement du maître-cylindre, état du fluide, saignement, compressibilité des tampons et état mécanique du système.

Le dégagement des roues reste une dure contrainte physique, et le comportement des plaquettes reste spécifique au composé. Certains matériaux de friction à haute température peuvent réagir à basse température, bruit, poussière ou confort pour des performances à températures élevées; d'autres peuvent se comporter différemment. Ces caractéristiques doivent être évaluées à partir des spécifications réelles du tampon plutôt que déduites de l'étiquette BBK..

Donc, Un gros kit de freins en vaut-il la peine?

Pour un véhicule qui dispose déjà d'un couple de freinage suffisant pour utiliser l'adhérence des pneus disponible et qui reste cohérent tout au long de son cycle de freinage réel., un BBK peut ajouter beaucoup plus de capacité que ce que le conducteur utilisera.

Les arguments deviennent beaucoup plus solides lorsqu'un système correctement entretenu, équipé de tampons et de fluides adaptés, s'approche à plusieurs reprises d'une véritable limite de couple ou thermique - et le BBK proposé augmente directement la capacité dans ce domaine.

Cela laisse encore des contraintes pratiques telles que le coût des consommables, dégagement des roues et compatibilité hydraulique, tout cela doit être vérifié par rapport au kit spécifique plutôt que supposé à partir de la taille du rotor ou du nombre de pistons.

Commencez par le comportement que vous pouvez réellement observer. Identifiez la cause, puis vérifiez si le système de freinage proposé modifie cette variable. Cela suffit pour déterminer si la capacité supplémentaire a un réel travail à accomplir..

Sources & Références techniques

1. Énergie de freinage du véhicule / analyse de l'énergie cinétique — relation translationnelle standard-énergie cinétique, E = ½mv², appliqué à l'analyse de l'énergie de freinage.
2. Ferodo Racing — Informations techniques sur les plaquettes de frein — plages de températures de fonctionnement publiées pour le DS2500, Composés DS1.11 et DS3.12.
3. 49 CFR§ 571.116 — Liquides de frein pour véhicules automobiles - NOUS. FMVSS 116 exigences régissant les performances du liquide de frein DOT.
4. Delphi - Comment éviter les à-coups de freinage — conseils techniques sur la TVN, faux-rond du rotor, contamination du moyeu et facteurs de diagnostic associés.
5. Brembo — Guide d'ingénierie des freins à disque — relation entre le rayon effectif du disque, force de serrage et coefficient de frottement.
6. Essex Parts Services - Comment vérifier le jeu des roues du kit de gros freins — procédure de modèle de montage spécifique au fabricant et 2 mm dégagement recommandé.