Freins : la pédale, les disques, l’ABS et le frein à main
Les freins ont l’air simples et cachent l’une des plus belles astuces d’une voiture : avec un pied, vous serrez quatre étriers avec une force énorme. Voici comment, pourquoi le dernier centimètre de pédale est celui qui freine le plus, ce que fait l’ABS et ce qui arrive à un frein à main qui se détend.
Comment la force du pied arrive aux roues
En appuyant sur la pédale, vous poussez un piston dans le maître-cylindre, aidé par le servofrein, qui multiplie votre force grâce au vide ou à une pompe électrique. Ce piston pousse le liquide de frein dans les canalisations jusqu’aux étriers des quatre roues, où d’autres pistons plaquent les plaquettes contre les disques. Sur l’illustration 1, tout le circuit est en rouge.
Le liquide ne se comprime pas, et ça a une conséquence que peu de gens connaissent. La première partie de la course de la pédale ne fait qu’approcher les plaquettes des disques. Ensuite, la pédale ne descend presque plus, mais chaque kilo de plus que vous mettez avec le pied se transforme en pression. Un freinage normal en ville se fait avec 20 à 30 bars dans le circuit ; un freinage fort dépasse 80 ; un freinage d’urgence, en appuyant à fond et en serrant quand la pédale ne descend plus, peut atteindre 150 bars ou plus. La pédale a à peine bougé de quelques millimètres, mais la force aux roues a été multipliée par cinq. En cas d’urgence, appuyez sans crainte : l’ABS est là pour ça.
Disques, plaquettes et liquide
Les plaquettes s’usent et ont un minimum ; les disques aussi, avec leur épaisseur minimale gravée. Quand la pédale vibre en freinant à vitesse élevée, les disques ont des dépôts ou une usure irrégulière. Et le liquide de frein absorbe l’humidité de l’air avec les années, ce qui fait baisser son point d’ébullition : dans une longue descente, il peut bouillir et la pédale part au plancher. C’est pour ça qu’on le change à peu près tous les deux ans, même s’il a l’air propre.
L’ABS
Un capteur sur chaque roue mesure sa vitesse. Si l’une commence à se bloquer, l’ABS lui retire de la pression en quelques millisecondes, la lui rend, et ainsi plusieurs fois par seconde. C’est pour ça que la pédale vibre et fait du bruit lors d’un freinage fort : c’est normal, ne relâchez pas. Une roue qui ne se bloque pas peut toujours diriger la voiture.
Le frein à main
Celui à levier tire sur deux câbles qui vont aux freins arrière, ceux de l’illustration 2. Avec l’usage, les câbles s’allongent et les mécanismes des étriers perdent leur réglage, alors il faut lever le levier de plus en plus haut pour qu’il tienne. On le règle en tendant le câble par son écrou de réglage (sous la console ou sous la voiture) jusqu’à ce qu’il tienne en quatre à sept crans, et en vérifiant que les roues tournent librement une fois desserré. S’il ne tient toujours pas, le problème vient des étriers ou des mâchoires arrière. L’électrique a un petit moteur sur chaque étrier arrière et ne se détend pas, mais pour changer les plaquettes arrière il faut rentrer ces moteurs avec un outil de diagnostic ou la séquence de boutons indiquée par le constructeur.
Les pannes les plus courantes
- Capteur de vitesse de roue
Le voyant ABS s’allume, parfois aussi celui de l’antipatinage. En général le capteur, son câble ou la cible encrassée ou rouillée.
- Le calculateur d’ABS ne répond plus
Les autres calculateurs ne l’entendent plus : voyants ABS et ESP, et parfois le compteur de vitesse.
Codes typiques : U0121, U0415 - Contacteur de pédale de frein
Les feux stop ne s’allument pas, le régulateur ne marche plus ou une boîte automatique refuse de sortir de la position parking.
Codes typiques : P0571, P0504 - Disques qui vibrent
Le volant ou la pédale tremblent en freinant à vitesse élevée. Disques avec dépôts ou usure irrégulière.
- Frein à main qui ne tient pas
Câbles allongés ou mécanismes grippés dans les étriers arrière.
- Pédale qui part au plancher
De l’air dans le circuit, un vieux liquide qui bout ou un maître-cylindre qui fuit à l’intérieur. Il ne faut pas rouler ainsi.
Ce que vous voyez avec Final OBD
Sur les voitures qui le fournissent, Final OBD montre les freins et les roues vus de dessus, avec la pression de freinage en direct : appuyez doucement puis fort, voiture à l’arrêt, et vous verrez vous-même la pression monter alors que la pédale bouge à peine. Et vous lisez les défauts du calculateur d’ABS, pas seulement ceux du moteur, expliqués.
Ouvrez le capotl’explication détaillée
Le calcul de la pédale
La pédale est un levier : ce que vous poussez avec le pied arrive au maître-cylindre multiplié par trois ou quatre. Le servofrein le multiplie encore, par quatre à huit selon la voiture. Et cette force, sur un piston d’environ deux centimètres de diamètre, devient de la pression dans le liquide. En chiffres ronds : 30 kilos sur la pédale donnent environ 150 bars dans le circuit. Cette pression, sur les pistons des étriers, beaucoup plus gros, plaque chaque plaquette avec plusieurs tonnes.
Les chiffres de ce chapitre sont indicatifs : ils changent d’une voiture à l’autre selon la taille du maître-cylindre, du servofrein et des étriers. Ce qui ne change pas, c’est l’idée : la course de la pédale ne mesure pas à quel point vous freinez, c’est la force qui le mesure.
Deux circuits, par sécurité
Le maître-cylindre a deux chambres et le circuit est coupé en deux, généralement en diagonale : une roue avant avec la roue arrière opposée. Si une canalisation éclate, l’autre moitié freine toujours. La pédale descendra plus bas et vous freinerez moins, mais vous freinerez.
L’ABS et l’ESP de l’intérieur
Le bloc ABS comprend une pompe, un moteur électrique et deux valves par roue : une pour maintenir la pression et une pour la relâcher. Le calculateur compare la vitesse de chaque roue avec celle de la voiture, et quand l’une ralentit plus que de raison, il ferme sa valve d’entrée, ouvre celle de sortie, renvoie le liquide avec la pompe et recommence. L’ESP utilise le même bloc à l’envers : il freine une roue précise, sans que vous appuyiez, pour corriger une dérive.
Les capteurs de roue lisent une couronne dentée ou magnétique. Avec de la saleté, de la rouille ou un roulement qui a du jeu, le signal devient mauvais et le voyant s’allume. C’est une des pannes les plus courantes, et ce n’est presque jamais le calculateur.
Disques et plaquettes : quand les changer
Les plaquettes ont une garniture d’environ 10 à 12 millimètres neuves ; en dessous de 2 ou 3, il faut les changer, et beaucoup de voitures ont un témoin d’usure. Les disques se mesurent au pied à coulisse : s’ils sont sous l’épaisseur minimale gravée sur leur bord, ou ont une grosse marche, on les change, et toujours par paire sur le même essieu. Des plaquettes neuves sur des disques usés freinent moins bien et se glacent.
Le frein à main à câble, en bref
Le levier tire un câble qui se divise vers les deux roues arrière, avec une pièce qui équilibre la tension des deux côtés. S’il faut beaucoup de crans pour qu’il tienne, vérifiez d’abord que les roues arrière tournent librement levier baissé et que les câbles ne sont ni rouillés ni grippés. Ensuite, on le tend par l’écrou de réglage jusqu’à ce qu’il tienne à mi-course, et on vérifie encore que, levier baissé, les roues ne frottent pas. Si, câble tendu, il ne tient toujours pas, le mécanisme des étriers ou les mâchoires des tambours arrière doivent être révisés.
Le frein de stationnement électrique
Il a un moteur avec un réducteur sur chaque étrier arrière, qui pousse le piston par une vis. Le calculateur sait à quel point il a serré grâce au courant du moteur, donc il ne se détend pas : il compense tout seul. Le seul hic, c’est qu’on ne peut pas repousser le piston à la main pour monter des plaquettes neuves, car on casse le mécanisme : il faut d’abord le mettre en mode maintenance, avec un outil de diagnostic ou la séquence de boutons indiquée dans le manuel.
Une hybride freine autrement
Sur une hybride ou une électrique, une bonne partie du freinage est assurée par le moteur électrique, qui récupère de l’énergie. La voiture répartit chaque freinage entre le moteur et les étriers sans que vous le remarquiez. C’est pour ça que ses plaquettes durent une éternité, et que ses disques, qui travaillent peu, rouillent davantage : de temps en temps, un freinage appuyé pour les nettoyer est une bonne idée.
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Presque tout ce que raconte ce guide se voit avec Final OBD et une interface branchée : les pannes expliquées, les données en direct et les détails de chaque système.
