Technologie du freinage - Freins à disque

1 - Définitions

• 1.1 - Disques et patins de friction
• 1.2 - Freins monodisques
  Figure 1 - Frein à disque : schéma de principe Figure 2 - Frein à étrier fixe Figure 3 - Frein à étrier mobile par translation Figure 4 - Frein à étrier inversé mobile : montage dans la roue Figure 5 - Freins à étrier mobile par rotation
• 1.3 - Freins multidisques
  Figure 6 - Frein à disque mobile Figure 7 - Freins multidisques

2 - Technologie des freins à étrier coulissant

• 2.1 - Description et fonctions à assurer
  Figure 8 - Étrier ou chape : application des efforts Figure 9 - Guidage de l’étrier par clavettes Figure 10 - Guidage de l’étrier par colonnette avec ressort d’appui de patin Figure 11 - Exemples de freins à étrier coulissant et à chape Figure 12 - Frein intégré au porte-fusée (Bendix VW )
• 2.2 - Frein à étrier coulissant et à chape
• 2.3 - Frein à chape intégrée
• 2.4 - Frein sans chape
  Figure 13 - Frein à disque sans chape

3 - Commandes de frein à disque

• 3.1 - Commande hydraulique (freinage principal)
  Figure 14 - Principe de déformation du joint de piston sur un frein à disque Figure 15 - Deux dispositifs antirecul
• 3.2 - Commande mécanique (freinage de stationnement)
  Figure 16 - Freinage à double commande Figure 17 - Rattrapage automatique à limitation de pression

4 - Freins à disque pour poids lourds

• 4.1 - Freins à disque à commande hydraulique
  Figure 18 - Frein à étrier coulissant pour poids lourds : frein série V /PL (Bendix)
• 4.2 - Freins à disque à commande pneumatique
  Figure 19 - Frein à commande pneumatique : système vis-écrou commandé par l’intermédiaire d’un levier Figure 20 - Frein à commande pneumatique : système vis-écrou commandé par un actionneur à coin et à rouleaux
• 4.3 - Avantages des freins à disque pour poids lourds

5 - Freins à disque pour applications ferroviaires

• 5.1 - Conception générale
  Figure 21 - Frein à disque pour équipement ferroviaire Figure 22 - Fixation des disques sur essieu ou sur roue Figure 23 - Couronne de frottement Figure 24 - Freinage de maintien : capacité de disques de dimensions courantes en fonction de la vitesse du véhicule
• 5.2 - Capacité des équipements
  Figure 25 - Freinage d’arrêt : variation de la masse par disque en fonction de la vitesse limite à décélération constante (1 m / s 2)

6 - Freins à disque pour avions

• 6.1 - Conception générale et intégration sur un avion
  Figure 26 - Frein à disque pour avions (doc. Bendix)
• 6.2 - Dimensionnement des freins d’avions

7 - Énergie de freinage

• 7.1 - Température
• 7.2 - Disques de frein
• 7.3 - Liquides de frein
  Figure 27 - Disques ventilés : différentes conceptions Figure 28 - Teneur moyenne en eau du liquide de frein (au reservoir) en fonction de la durée d’utilisation Figure 29 - Variation de la température d’ébullition en fonction de la teneur en eau du liquide de frein

8 - Calcul des freins à disque

• 8.1 - Généralités
  Figure 30 - Élément d’un patin ds soumis à l’effort tangentiel d T
• 8.2 - Détermination des patins
  Figure 31 - Garnitures de patin
• 8.3 - Dimensionnement des composants de frein
  Figure 32 - Simulation des conditions aux limites : détermination théorique des contraintes pour le dimensionnement des éléments principaux d’un frein à disque