Série Atelier #4 – le freinage et les freins
Entretien et réglages

Série Atelier #4 – le freinage et les freins

Quand on roule, il est essentiel de pouvoir ralentir ou de réussir à s’arrêter. Robin, notre partenaire de l’atelier participatif lausannois Rideshaper, fait le point sur les disques, les tambours, les étriers, le liquide de frein, etc.

Que se passe-t-il quand on actionne le freinage d’une moto ou d’un scooter? Lorsque vous actionnez le levier ou la pédale de freins, vous contrecarrez l’énergie cinétique générée par l’accélération. A moto, l’énergie cinétique se définit par la force engrangée par votre roue quand elle passe de l’immobilité à la vitesse (l’accélération).

Lorsque vous freinez, vous vous opposez à cette force et empêchez la moto d’avancer. Cela est possible grâce à la friction d’une partie fixe (solidaire de la moto) avec une partie mobile (la roue). Dans le processus, la vitesse est transformée en chaleur. C’est un point essentiel à comprendre dans l’entretien des freins.

Les différents systèmes

Il existe essentiellement deux systèmes de freinage sur nos motos: les freins à disques et les freins à tambours. Les motos les plus récentes sont équipées de freins à disques à l’avant comme à l’arrière, car ils permettent l’adjonction de l’ABS (système anti-blocage de roue) rendu obligatoire par les normes Euro.

frein à tambour
Un frein à tambour, ici sur la roue arrière.

De nos jours, le frein tambour se retrouve sur des motos légères et de faible cylindrée, exclusivement sur la roue arrière. Un frein à tambour actionne une came (par le biais d’un câble gainé ou d’une tringle rigide) qui écarte deux mâchoires et les plaque contre la piste de freinage intégrée dans le moyeu (le centre de la roue d’où partent les rayons ou les bâtons).

le freinage
Les mâchoires d’un frein à tambour.

Le freinage avec des tambours est réputé moins efficace que le frein à disque. D’une part parce que la friction générée par les mâchoires contre le moyeu dissipe mal la chaleur. Mais aussi parce que la puissance du freinage dépend de la force que l’on est capable d’appliquer avec nos muscles sur la pédale pour tendre le câble ou la tringle qui actionne la came.

le freinage
Un frein à disque, ici sur une roue avant.

A l’inverse, le frein à disque utilise la force hydraulique d’un liquide pour décupler l’action d’un levier sur des pistons. Ces pistons poussent des plaquettes de frein qui pincent les disques. Comme c’est le système de freinage le plus répandu, nous allons nous concentrer sur ce dernier.

Le disque, mode d’emploi

Le disque de frein est une pièce métallique circulaire qui se trouve à l’extérieur du moyeu. Comme il se trouve à l’air libre, contrairement au tambour, la chaleur est mieux dissipée. La perforation des disques améliore aussi leur refroidissement, mais assure surtout l’évacuation de l’eau et le nettoyage des plaquettes.

le freinage
Ici, sur le disque, l’indication de l’épaisseur minimale, à respecter. Sinon, il faut changer la pièce!

L’épaisseur du disque est calculée avec précision afin de résister aux contraintes thermiques. En frottant contre les plaquettes, il s’use. C’est la raison pour laquelle les fabricants indiquent une épaisseur minimale en dessous de laquelle il faut remplacer le disque. Par exemple, s’il est indiqué «MIN. TH. 4,5mm» sur un disque neuf, cela signifie «minimum thickness» ou épaisseur minimum en anglais.

frein à disque
Sur ce disque, des sillons et des bourrelets sont apparus.

Comme sur la photo ci-dessus, un disque peut ne pas s’user uniformément et on voit apparaître des sillons sur la piste de freinage. Lorsque les creux de ces sillons atteignent l’épaisseur minimale, il est temps de remplacer le disque. Pour contrôler l’épaisseur ou les vagues sur le disque, il suffit de le pincer avec le pouce et l’index au début de la piste de freinage (le plus proche du centre de la roue) et de faire glisser les doigts vers l’extérieur. Vous sentez bien des sillons qui finissent par un bourrelet? Il est probablement temps de remplacer le disque.

Gare aux plaquettes!

Les plaquettes de frein s’usent elles aussi en frottant contre le disque. Plus précisément ce sont leurs garnitures qui s’usent, et beaucoup plus rapidement que le disque. Fort heureusement d’ailleurs, car un disque est beaucoup plus onéreux qu’une paire de plaquettes.

plaquettes de frein

Sur la photo ci dessus, on peut observer (en haut) une plaquette qui n’est plus flambant neuve, mais encore en bon état. Une surface argentée, comme sur la plaquette du bas, signifie a contrario que la garniture a totalement disparu. Si le ou la pilote de la moto prête attention au réservoir (ou bocal) de liquide de frein qui se situe au-dessus du levier au guidon, il/elle s’aperçoit normalement que le niveau descend en-dessous du niveau minimum.

réservoir liquide frein
Un bocal réservoir de liquide de frein. Il faut surveiller le niveau de ce liquide. Si c’est en dessous de l’inscription « LOWER » (le plus bas, en français), il va falloir procéder à la purge du liquide et à son remplacement.

Ce réservoir sert à compenser l’usure des garnitures de frein. Soyez donc attentif au niveau du liquide dans ce bocal qui vous donne une indication assez assez précise de l’usure de vos plaquettes. C’est la raison pour laquelle on ne fait jamais le plein de ce réservoir, mais que l’on remplace les plaquettes et vidange le circuit entièrement.

Dernière chose sur les plaquettes, que nous entendons souvent chez Rideshaper: les rainures que l’on voit ne sont pas des témoins d’usure comme bon nombre de personnes semblent le croire. Ces rainures sont présentes pour permettre la dilatation des garnitures sous l’action de la chaleur générée par le frottement contre le disque.

Histoires de fluide

Parlons à présent du liquide qui se trouve dans le réservoir. Ce «liquide de frein» est en réalité une huile qui se caractérise par un point d’ébullition élevé et qui résiste aux brusques montées en température. Mais en contrepartie de ces particularités, l’huile est hydrophile, c’est-à-dire qu’elle absorbe l’eau et l’humidité.

le freinage
La pièce dorée est ici l’étrier de frein, qui agit comme une mâchoire pour serrer le disque. La force lui est transmise du maître-cylindre (sur le guidon) via un tube étanche et des durites.

Rappelez-vous que l’énergie cinétique est transformée en chaleur. Une partie de cette chaleur est transmise au liquide de frein. La présence d’eau dans le circuit se transforme en vapeur d’eau par élévation de la température et crée des bulles d’air qui rendent le freinage inefficace. La présence d’eau dans le circuit de freinage abaisse aussi le point d’ébullition puisque l’eau bout à 100 ° C. Si le liquide de frein se met à bouillir, du gaz apparaît dans le circuit. Le gaz étant compressible, la poignée devient molle et le freinage inefficace puisque le principe du freinage hydraulique repose sur l’incompressibilité des liquides. Un liquide de couleur marron est à coup sûr à remplacer. Du liquide de frein neuf est jaune clair. Le liquide de frein se remplace tous les deux ans au minimum pour assurer un freinage optimal.

Et enfin, les durites

Le liquide de frein est mis en pression par l’action du levier sur le maître-cylindre (une pompe) qui transmet la pression appliquée aux étriers par l’intermédiaire de canalisations scellées que l’on appelle les durites. La différence de diamètre entre le piston du maître-cylindre et celui de l’étrier fait que la pression est fortement démultipliée au niveau des étriers.

Comme le liquide se déplace sous pression, il est très important de s’assurer que les durites soient en bon état et ne fuient pas, ni au niveau des canalisations ni au niveau des raccords. Pour cela, il suffit de suivre visuellement le cheminement des durites et de s’assurer qu’il n’y a aucune fuite en les parcourant avec les doigts.

En conclusion

Vous l’aurez compris, il faut surveiller la couleur et le niveau de votre liquide de frein dans le réservoir du maître-cylindre. Il vous donne une indication sur l’âge du liquide s’il devient foncé et sur l’usure des plaquettes si le niveau baisse. En ce qui concerne les disques et les durites, il suffit de les regarder et éventuellement de les toucher pour voir s’ils sont usés. Si vous voulez en savoir plus sur la mécanique et l’entretien de votre moto, vous pouvez aussi lire nos articles précédents, dont le dernier était consacré aux pneus! Vous pouvez aussi vous inscrire chez Rideshaper et louer un espace avec l’outillage tout en profitant des conseils du maître des lieux…

Dans le prochain article, nous parlerons des suspensions, c’est à dire des fourches et des amortisseurs qui ont pour fonction d’absorber les bosses.

Photos: Robin Brugerolle/Rideshaper
Article paru sous une autre forme dans le magazine Moto Sport Suisse

Article mis à jour le 23 septembre 2021 à 14:22

Auteur

Robin Brugerolle

Robin Brugerolle

Voyager à moto est ce qui anime Robin lorsqu’il n’est pas en train de partager sa passion pour la mécanique chez Rideshaper à Lausanne. Il voue un certain culte aux gros monos des années 90, mais reste à l’écoute des bicylindres en V longitudinaux.

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