La situation typique : Des plaquettes neuves sont montées sur une nouvelle paire de disques de frein. Une semaine plus tard, il y a une vibration ou un « judder » lorsque les freins sont appliqués. Un appel à un ami amateur de mécanique et une recherche en ligne offrent le diagnostic : les rotors de frein sont déformés.
Vous ressentez un certain tremblement dans le volant lorsque vous appliquez les freins ? La sagesse conventionnelle dit que les rotors sont déformés, mais en réalité vous pourriez avoir un problème de transfert de matériau de friction. Ne vous inquiétez pas, cependant, car la réparation est relativement simple.
Le diagnostic peut être vérifié plus avant en mesurant la surface des disques pour voir si leur épaisseur varie. Certains clients font tourner les disques sur un tour à frein pour éliminer les points hauts. Cela arrête la vibration, prouvant apparemment que les disques étaient déformés. Sauf que les symptômes reviennent au bout de quelques semaines.
Maintenant, le client frustré et déçu nous appelle ou renvoie tout simplement les disques de frein comme défectueux.
Le fait est que : Les disques n’ont jamais été déformés du tout. Chaque disque de frein déformé que nous avons examiné avec l’aide de nos fournisseurs présente des plaques inégales de matériau de friction provenant des plaquettes de frein sur la surface du disque. Ces plaques sont à l’origine d’une variation d’épaisseur (run-out) et de vibrations au freinage. Les fabricants de freins s’efforcent de faire face à cette situation depuis des années, car les disques voilés sont si facilement accusés d’être responsables des vibrations liées au freinage.
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Pour comprendre ce qui se passe, regardons ce qui se passe lorsque nous appuyons sur la pédale de frein. Les plaquettes appuient sur la surface du disque, convertissant l’énergie du mouvement en énergie thermique par friction. Ce que vous ne savez peut-être pas, c’est qu’il existe deux types de friction à l’œuvre : la friction abrasive et la friction adhérente.
Friction abrasive : Selon Carroll Smith, auteur de » The Warped Brake Disc and Other Myths of the Braking System « , la friction abrasive implique la rupture des liaisons cristallines à la fois du matériau de la plaquette et de la fonte du disque. La rupture de ces liaisons génère la chaleur de la friction. Dans le cas du frottement abrasif, les liaisons entre les cristaux du matériau de la plaquette (et, dans une moindre mesure, du matériau du disque) sont rompues de façon permanente. Le matériau le plus dur use le plus mou, c’est-à-dire que le disque use le patin. Lorsque nous voyons le mot friction, c’est la friction abrasive qui nous vient à l’esprit.
Frottement adhérent : Lorsque les plaquettes de frein appuient sur la surface du disque en acier, une partie du matériau de la plaquette se transfère directement sur la surface du disque en formant une couche mince et uniforme. La surface du disque en acier et la surface de la plaquette de frein deviennent identiques en termes de composition. Lorsque le disque se déplace entre les plaquettes, le matériau de friction se transfère dans les deux sens, brisant et reformant les liaisons au niveau moléculaire. Ce transfert de matière dans les deux sens est une partie normale et essentielle de la friction de freinage.
L’utilisation des bonnes plaquettes de frein et leur bon calage permettent souvent de remédier à tout frémissement. Cela peut facilement être un projet d’après-midi.
Matériau des plaquettes : Les plaquettes de frein utilisent toutes une combinaison de friction abrasive et adhérente pendant le freinage. Le matériau des plaquettes diffère en fonction des spécifications du fabricant, qui tente toujours d’équilibrer les performances, l’usure, le bruit et, dans une moindre mesure, la poussière. Il doit y avoir suffisamment d’éléments abrasifs pour que la surface du disque reste propre, et les plaquettes doivent assurer un transfert uniforme du matériau de friction adhérent sur le disque dans la plage de température prévue.
Transfert inégal du matériau de friction : Les plaquettes qui sont utilisées au-delà de la plage de température prévue causeront des problèmes. Les plaquettes peuvent être chauffées au point de transférer le matériau de friction sur le disque en plaques aléatoires et inégales. Les couches épaisses et fines ne sont généralement pas visibles, mais le conducteur peut ressentir des vibrations et les mesurer avec un comparateur. Les plaquettes de frein modernes sont conçues avec la meilleure combinaison possible de caractéristiques, mais elles sont toujours limitées à leur plage de températures de fonctionnement prévue.
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Sélection des plaquettes : En général, il existe des plaquettes de frein de rue, de performance et de course, et la plupart des plaquettes de qualité ont des plages de température plus larges que les plaquettes fabriquées il y a 10 ans. Cependant, aucune plaquette de rue n’est adaptée à la course, et aucune plaquette de course n’est adaptée à la rue. Les plaquettes de rue performantes sont un compromis : elles sont plus efficaces à basse température que les plaquettes de course et elles peuvent fonctionner à des températures plus élevées que les plaquettes de rue.
Par où commencer : Si vous avez des vibrations au freinage avec des disques et des plaquettes neufs, éliminez d’abord l’évidence en vous assurant que le moyeu et la bride de la roue sont plats, propres et sans rouille. Un minuscule décalage à ce niveau sera amplifié au niveau du bord du disque de frein. Vérifiez que la quincaillerie de montage du disque est en bon état, installée correctement et serrée dans le bon ordre selon la spécification du couple de serrage recommandé.
La mise en place de vos freins
Lorsque de nouvelles plaquettes et de nouveaux disques de frein sont installés, la chose la plus importante que vous pouvez faire pour prévenir les problèmes est de mettre correctement les freins en place. Cette étape critique est le transfert initial du matériau de friction de la plaquette au disque pour former une couche lisse et uniforme. Elle établit une base qui est essentielle pour une bonne performance des freins. Elle minimise les chances de déposer des plaques inégales et aléatoires de matériau de friction qui seront ressenties comme des vibrations lorsque les freins sont appliqués.
Tous les disques et plaquettes haute performance devraient être livrés avec des instructions d’installation et de rodage. Les procédures sont similaires pour tous les principaux fabricants.
Comme vous ne vous arrêtez pas complètement pendant le rodage des plaquettes ou des disques, vous devez planifier où et quand vous effectuez cette procédure pour des raisons de sécurité. Si vous vous arrêtez complètement avant la fin du processus de rodage, il y a une chance que le transfert non uniforme du matériau de la plaquette ou l’impression de la plaquette ait lieu, ce qui entraîne une vibration irritante pendant le freinage.
Procédure de rodage de base
1. Après avoir installé de nouveaux disques rotatifs et/ou de nouvelles plaquettes de frein, effectuez huit à dix ralentissements en appliquant une pression modérée d’environ 30 à 40 mph (50 à 60 kph) sans vous arrêter.
2. Effectuez deux ou trois ralentissements supplémentaires en appliquant une forte pression d’environ 40 à 45 mph (60 à 70 kph) sans vous arrêter.
3. NE PAS DRAGGER LES FREINS.
4. Laissez au moins 15 minutes pour que le système de freinage refroidisse.
5. Lorsque la voiture est à l’arrêt pendant le refroidissement, NE SERREZ PAS LES FREINS. Si vous le faites, le matériau sera transféré des plaquettes au rotor et vous donnera probablement des vibrations de freinage.
Après que les freins soient rodés
Les rotors fendus réduisent le fading des freins et l’accumulation de matériau de plaquette sur la surface du rotor.
À ce stade, vos nouveaux disques et/ou plaquettes sont prêts pour une utilisation normale avec un revêtement mince et uniforme de matériau de friction sur les rotors. Mais le processus complet de constitution de la couche de friction peut prendre de 190 à 300 miles (300 à 500 kms) en fonction de votre style de conduite. Il y a deux situations que vous devez essayer d’éviter pendant cette période, car elles peuvent ruiner ce revêtement de friction fragile, nécessitant une autre série de rodage.
Premièrement, si vous conduisez doucement sur une période de temps avec peu de freinages violents, vous pouvez effectivement décaper la fine couche nécessaire de matériau de friction sur la surface du disque. Cela rend vos freins à nouveau vulnérables aux problèmes. Vous pouvez la restaurer en répétant la procédure de rodage.
Deuxièmement, si vous avez un incident où vous conduisez à grande vitesse et que vous devez freiner fortement en vous arrêtant complètement avec votre pied sur la pédale de frein, les plaquettes vont s’imprimer sur la surface du disque, transférant ce qui semble être un gros morceau de matériau de friction. Ce matériau inégal provoquera des vibrations.
Vous pouvez généralement vous débarrasser de l’excès de matériau de friction abrasif en répétant le processus de rodage. S’il s’agit d’une mauvaise empreinte et que vous ne pouvez pas vous en débarrasser de cette façon, amenez votre voiture dans un atelier équipé d’un tour de frein embarqué. Ce processus ramène les disques à plat mortel et ensuite vous pouvez re-bedding.
Donc le bedding-in peut ne pas être une affaire d’une seule fois, mais il fonctionnera avec de la patience
Si vous laissez le dépôt inégal des plaquettes continuer trop longtemps, finalement le rotor est « déformé » en ce sens qu’il s’usera à un rythme différent. Une substance plus dure appelée « cémentite » s’accumulera sur certaines sections et ne s’usera pas aussi rapidement car elle est beaucoup plus dure que le fer standard. Par conséquent, la section cimentée s’use plus rapidement, développant des points hauts et bas. Le fer lui-même n’est pas déformé, il est juste usé de manière inégale.