Disques de frein

La structure typique d'un disque de frein

Un disque de frein est circulaire et se compose d'une partie située autour de l'axe de rotation, qui est utilisée pour le montage sur l'essieu. La partie extérieure jusqu'au bord sert de véritable surface de freinage. Les disques de frein en métal sont pour la plupart des pièces moulées en alliages spéciaux. Les disques de frein en métal sont ensuite équilibrés par usinage. Des disques de frein en carbure de silicium renforcé de fibres de carbone ou en plastique sont également disponibles, en particulier pour les véhicules particulièrement performants, par exemple pour les courses. Ce matériau permet une performance de freinage particulièrement élevée, est relativement insensible aux effets d'évanouissement lors du freinage et présente un comportement très résistant à l'usure.

Usure mécanique des disques de frein

Les surfaces de freinage des disques de frein sont soumises à la plus forte usure par rapport à leurs autres pièces. Afin d'éviter une usure excessive, la surface de freinage des disques de frein est conçue pour être un peu plus dure que les plaquettes de frein spécialement conçues pour le disque de frein concerné. En raison de la différence des degrés de dureté, les plaquettes de frein, qui sont un peu plus souples par rapport au disque de frein, sont alors soumises à une plus grande usure.

Les problèmes thermiques des disques de frein et leur solution

Les disques de frein ne sont pas seulement exposés à des charges mécaniques élevées, mais aussi à des températures élevées. Par exemple, presque toute l'énergie cinétique stockée dans un véhicule en mouvement est convertie en chaleur lors du freinage. Comme l'effet de freinage est généré par le frottement entre la plaquette et le disque de frein, la transmission de cette énergie est alors largement concentrée sur les surfaces relativement petites du disque. Afin de dissiper cette chaleur le plus rapidement possible et de prévenir la surchauffe des disques et des autres parties du système de freinage, il existe différentes formes de conception des disques de frein. Par exemple, les disques de frein sont munis de trous qui accélèrent la dissipation de la chaleur. Les disques de frein dits à ventilation interne possèdent des ouvertures de refroidissement radiales pour une meilleure dissipation de la chaleur, qui sont situées entre les surfaces de friction de la garniture et du disque et assurent un tirage vers le bord extérieur du disque lorsque la roue tourne. Les disques de frein en aluminium ont une conductivité thermique particulièrement élevée par rapport aux modèles en acier et les disques dits intégraux sont fabriqués en moulage composite de deux métaux différents, ce qui les rend également plus résistants à la chaleur. Une autre option pour améliorer les performances de freinage en dissipant la chaleur est le disque de frein traité thermiquement, qui est soumis à un traitement thermique spécial après avoir tourné.